SPI总线通信原理

全双工、三线、同步、串行外围接口，采用主从模式，支持单Master,多Slave模式应用。时钟由Master控制，在时钟脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后（MSB first）。两根单向数据线，为全双工通信，速率达几Mbps。

master主机
slave从机

四根线：

SCK（时钟信号，主机产生）

MOSI（数据主机输出从机输入）

MISO（数据主机输入从机输出）

/SS （设备选择线、片选线）从器件使能信号，由主机控制

SPI总线协议

起始信号: NSS信号线由高变低，是SPI通讯的起始信号

结束信号：NSS信号由低变高，是SPI通讯的停止信号

数据传输：SPI使用MOSI及MISO信号线来传输数据，使用SCK信号线进行数据同 步。MOSI及MISO数据线在SCK的每个时钟周期传输一位数据，且数据输入输出是同时进行的。SPI每次数据传输可以 8 位或 16 位为单位，每次传输的单位数不受限制。

SPI的四种通信模式（CPOL CPHA00 01 10 11）

   在SPI操作中，最重要的两项设置就是时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）这两项即是主从设备间数据采样的约定方式。

时钟极性CPOL : 设置时钟空闲时的电平

 当CPOL = 0 ，SCK引脚在空闲状态保持低电平；

 当CPOL = 1 ，SCK引脚在空闲状态保持高电平。 

时钟相位CPHA ：设置数据采样时的时钟沿

 当 CPHA=0 时，MOSI或 MISO 数据线上的信号将会在 SCK时钟线的奇数边沿被采样

 当 CPHA=1时，MOSI或 MISO 数据线上的信号将会在 SCK时钟线的偶数边沿被采样  

00:时钟奇数边沿采样，偶数边沿准备数据…….

因此，spi也叫边沿协议。I2C叫电平协议，如高电平准备，低电平采样

通信模式的设置：

由CPOL及CPHA的不同状态，SPI分成了四种模式，主机与从机需要工作在相同的模式下才可以正常通讯，因此通常主机要按照从机支持的模式去设置

举例：主机为STMF4，从机为Flash W25X16

     通过控制 STM32利用 SPI总线向 FLASH 芯片发送指令，FLASH芯片收到后就会执行相应的操作。
而这些指令，对主机端(STM32)来说，只是它遵守最基本的 SPI通讯协议发送出的数据，
但在设备端(FLASH 芯片)把这些数据解释成不同的意义，所以才成为指令。