SPI通信

1、SPI通信原理:串行、全双工

1.1、四条线

CSN片选、SCK时钟、MOSI主发从收、MISO从发主收

1.2、通信流程

CSN片选,主从双方在时钟的同步下发送或接收数据。

1.3、内部框图

SPI的S代表Serial,串行通信,也就是一位一位的发送数据,“一位一位”就是通过移位寄存器。(硬件、软件模拟)

每来一个时钟,主机移位寄存器的最高位MSB通过MOSI线移动1位数据到从机移位寄存器的最低位LSB,同时,从机移位寄存器的最高位MSB通过MISO线移动1位数据到从主机移位寄存器的最低位LSB,如下图:

SPI通信_第1张图片

 

2、时序

2.1、数据采集时机:在片选后的第1个或第2个时钟沿。

由此,有四种可能:

  • SCK空闲为低电平,第1个时钟沿是上升沿。
  • SCK空闲为低电平,第2个时钟沿是下降沿。
  • SCK空闲为高电平,第1个时钟沿是下降沿。
  • SCK空闲为高电平,第2个时钟沿是上升沿。

2.2、参考时序图(不代表所有SPI时序,要看具体手册)

  • CSN由高电平变为低电平,片选;
  • 从第1个时钟沿(上升沿)开始采集数据,高位在前,循环8次完成一个字节的操作。
  • (多个字节发送顺序:低字节在前)
  • CSN拉高,恢复空闲状态;

SPI通信_第2张图片

 

3、逻辑分析仪实测

3.1、解析器配置

SPI通信_第3张图片

 

3.2、一个字节的波形

SPI通信_第4张图片

 

3.3、实际通信波形

写某个寄存器:发送要写的寄存器的地址,MOSI发送5个字节;

读某个寄存器:发送要读的寄存器的地址,MISO接收5个字节;

SPI通信_第5张图片

 

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