通信协议——SPI详解

SPI协议

（一）简介

SPI(Serial Periphera Interface)是串行外设接口的缩写。

特点有：

• 一种高速的、全双工、同步的串行通信总线；
• 采用主从方式工作；
• 一般有一个主设备和一个或者多个从设备；
• 需要至少4根线：MISO, MOSI, SCLK, CS

（二）协议

1. 寻址方式

当主设备要和某个从设备进行通信时，主设备需要先向对应从设备的片选CS线上发送使能信号（高/低由从机决定），表示选中该从设备

2. 通信过程

SPI总线在进行数据传送时，先传送高位，后传送低位。

相比IIC总线，没有起始信号，也没有结束信号，也没有应答信号。

采用同步方式工作，SCLK时钟线在上升沿或下降沿时发送器向数据线上发送数据，在下一个跳变沿时接收器从数据线上读取数据，完成一位数据传送，八个时钟周期即可完成一个字节数据的传送。

设置好工作方式后，可以在每个时钟周期的下降沿发送器发送数据，在每个时钟周期的上升沿接收器接收数据

3. 极性和相位

SPI总线有四种不同工作模式，取决于时钟极性CPOL和相位CPHA两个因素。

CPOL表示SCLK空闲时的状态：

• CPOL=0，空闲时SCLK为低电平
• CPOL=1，空闲时SCLK为高电平

时钟极性相当于空闲时SCLK的电平

CPHA表示采样时刻：

• CPHA=0，每个周期的第一个时钟沿采样
• CPHA=1，每个周期的第二个时钟沿采样

4. IIC和SPI的区别

相同点：

1. 均采用串行、同步方式
2. 均采用TTL电平，传输距离都不长，一般用于一个板子上两个模块的通信
3. 均采用主从方式工作

不同点：

IIC	SPI
半双工	全双工
有应答机制	无应答机制
通过向总线广播从机地址来寻址	通过向对应从机发送使能信号来寻址
时钟极性和时钟相位固定	时钟极性和时钟相位可调

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