SPI通信协议

简介

		SPI有主、从两种模式，通常由一个主模块和一个或多个从模块组成（SPI不支持多主机），主
模块选择一个从模块进行同步通信，从而完成数据的交换。提供时钟的为主设备（Master），接
收时钟的设备为从设备（Slave），SPI接口的读写操作，都是由主设备发起，当存在多个从设备
时，通过各自的片选信号进行管理。
SPI通信原理很简单，需要至少4根线，单向传输时3根线，它们是MISO（主设备数据输入）、
MOSI（主设备数据输出）、SCLK（时钟）和CS/SS（片选）：
MISO（ Master Input Slave Output）：主设备数据输入，从设备数据输出；
MOSI（Master Output Slave Input）：主设备数据输出，从设备数据输入；
SCLK（Serial Clock）：时钟信号，由主设备产生；
CS/SS（Chip Select/Slave Select）：从设备使能信号，由主设备控制，
	一主多从时，CS/SS是从芯片是否被主芯片选中的控制信号，
	只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），主芯片对此从芯片的操作才有效。

一主一从

一主多从

通信原理

SPI主设备和从设备都有一个串行移位寄存器，主设备通过向它的SPI串行寄存器写入一个字节来发起一次传输。

SPI数据通信的流程可以分为以下几步：

1、主设备发起信号，将CS/SS拉低，启动通信。

2、主设备通过发送时钟信号，来告诉从设备进行写数据或者读数据操作（采集时机可能是时钟信号的上升沿（从低到高）或下降沿（从高到低），因为SPI有四种模式），它将立即读取数据线上的信号，这样就得到了一位数据（1bit）。

3、主机（Master）将要发送的数据写到发送数据缓存区（Menory），缓存区经过移位寄存器（缓存长度不一定，看单片机配置），串行移位寄存器通过MOSI信号线将字节一位一位的移出去传送给从机，同时MISO接口接收到的数据经过移位寄存器一位一位的移到接收缓存区。

4、从机（Slave）也将自己的串行移位寄存器中的内容通过MISO信号线返回给主机。同时通过MOSI信号线接收主机发送的数据，这样，两个移位寄存器中的内容就被交换。

	这里有一点需要着重说明一下：SPI只有主模式和从模式之分，没有读和写的说法，外设的写操作和读操作
是同步完成的。若只进行写操作，主机只需忽略接收到的字节（虚拟数据）；反之，若主机要读取从机的一
个字节，就必须发送一个空字节来引发从机的传输。也就是说，你发一个数据必然会收到一个数据；你要收一
个数据必须也要先发一个数据。

通信特性

1.SPI时钟特点主要包括：时钟速率、时钟极性和时钟相位三方面。
2.SPI总线上的主设备必须在通信开始时候配置并生成相应的时钟信号。
	从理论上讲，只要实际可行，时钟速率就可以是你想要的任何速率，
	当然这个速率受限于每个系统能提供多大的系统时钟频率，以及最大的SPI传输速率。
3.根据硬件制造商的命名规则不同，时钟极性通常写为CKP或CPOL。时钟极性和相位共同
	决定读取数据的方式，比如信号上升沿读取数据还是信号下降沿读取数据。
4.根据硬件制造商的不同，时钟相位通常写为CKE或CPHA。顾名思义，时钟相位/边沿，
	也就是采集数据时是在时钟信号的具体相位或者边沿；