SPI

SPI的特性是工作方式众多，有标准SPI和QSPI：

QSPI: QSPI 是 Queued SPI 的简写，是 Motorola 公司推出的 SPI 接口的扩展，比 SPI 应用更加广泛。在 SPI 协议的基础上，Motorola 公司对其功能进行了增强，增加了队列传输机制，推出了队列串行外围接口协议（即 QSPI 协议）。使用该接口，用户可以一次性传输包含多达 16 个 8 位或 16 位数据的传输队列。一旦传输启动，直到传输结束，都不需要 CPU 干预，极大的提高了传输效率。与 SPI 相比，QSPI 的最大结构特点是以 80 字节的 RAM 代替了 SPI 的发送和接收数据寄存器。

Dual SPI Flash: 对于 SPI Flash 而言全双工并不常用，可以发送一个命令字节进入 Dual 模式，让它工作在半双工模式，用以加倍数据传输。这样 MOSI 变成 SIO0（serial io 0），MISO 变成 SIO1（serial io 1）,这样一个时钟周期内就能传输 2 个 bit 数据，加倍了数据传输。

Quad SPI Flash: 与 Dual SPI 类似，Quad SPI Flash增加了两根 I/O 线（SIO2,SIO3），目的是一个时钟内传输 4 个 bit 数据。

所以对于 SPI Flash，有标准 SPI Flash，Dual SPI Flash, Quad SPI Flash 三种类型。在相同时钟下，线数越多传输速率越高。

RT-Thread 设备驱动SPI浅析及使用

二 SPI的Motorola SPI 通信协议和TI的SSP通讯协议：主要区别就是片选的不同：

Motorola SPI：通讯期间片选一直低电平（有效）

SSI(Synchronous Serial Interface)：启动通讯时片选先置高，维持图个CLK周期然后拉低。

双机通讯问题：

对于全双工SPI通信，主从机之间的收发本质上是两个移位寄存器的数据交换。这里需要注意主机读的情况：主机想读多少数据就要向从机写多少数据，要考虑：

1.主从机SPI的底层配置；
2.通信协议的设计；相对比较简单，根据自己的需求设计数据帧格式
3.主从机整体框架搭建；主要是关于中断

如果按照下面的读写，如果从机突然掉电，主机就一直等待。 

 

NSS分为内部引脚和外部引脚。

NSS外部引脚可以作为输入(一般用作硬件方式从机的片选I)信号或者输出（一般用于主SPI去片选与之相连的从SP）信号。

这张图的解释。对于从机SPI寄存器CR1中的SSM位，置1时代表软件片选，置0时代表硬件片选。上图的意思是;如果SSM置0，则内部NSS由外部NSS引脚电平确定；如果SSM置1，内部NSS由SSI决定，通过CR1中的SSI位来驱动，此时外部NSS引脚无效了，随你怎么用，哪怕是复用为SPI_CS也起不到任何作用，因为内部的NSS电平是由SSI位决定的，注意它不是简单的“与门”。

对于从机而言，如果SSM=0,即硬件片选，则CS引脚必须连接到主机的CS上在CS=0时被其控制。在CS=1时被释放。才不会触发中断和接收数据。即从机必须设置SSM=0。

主机是软件片选还是硬件片选：对于一主多从的情况主机用软件片选，从机用硬件片选。

推荐软件片选，SSI=1维持主机地位。

如果主机选择了硬件模式，一般都会以为片选引脚会在发送时自动拉低，在结束发送时自动拉高，但是实际上，手册上的说法是：使能SPI后片选引脚就会输出低直到关闭SPI（对于我的使用场景，就算你一直拉低也没什么哈）。

从机如果软件片选，随便指定一个GPIO为外中断连接到主机的CS上，进入中断后，通过SPI_NSSInternalSoftwareConfig(User_SPI,SPI_NSSInternalSoft_Reset)。来控制CR1寄存器的SSI=0来选择片选，退出时来搞SSI=1取消片选，非常麻烦。

 

 

　　按照标准的SPI协议，当SPI被配置为主机模式后，通过SPI对从设备进行操作时，其NSS应该自动置低，从而选中（使能）从设备；一旦不对从设备进行操作，NSS立刻置为高。

 

但是，我在实际调试过程中却发现：STM32 SPI NSS无法自动实现跳变。

      ST官方技术人员也证实：STM32 SPI NSS是不会自动置位和复位的。按照官方说法，ST已经将其列入了改进计划。

 

 

引申：其它的SSOE支持多主或动态切换:

　　　每个SPI设置成硬件NSS,通过NSS检测，一旦发现系统中无NSS低信号，自己就输出低，从而成为主机；当系统中有NSS低信号时（及已经有其它SPI宣布为主机），自己就配置为从机。所谓的hard模式的NSS，实际就是为了实现多机间通信的。

主机要想发数据：备注：都空闲时M_TX_PIN=S_TX_PIN=0,高有效。

1. 先读S_TX_PIN，如果为高则退出，否则继续。
2. 在将M_TX_PIN=1,延时一小会儿，再读S_TX_PIN，如果为高则M_TX_PIN=0退出，否则进入临界区保护进行发送操作。
3. 发送完成M_TX_PIN=0退出。

从机操作类似。

 

硬件SPI:

STM32的NSS（输入输出、软硬件模式）：

硬件一对一方式(2中方法）：

1STM32的NSS=VCC;从机的NCC=GND

2STM32的NSS接到从端的NSS,然后使能SPI_CR2的SSOE位。当SSOE为1时，并且SPI处于主模式控制时，NSS就输出低电平，也就是拉低，自动选择从端。

软件模式(NSS分内部NSS和外部NSS):

主机（STM32MCU):设置SPI_CR1寄存器的SSM(使能软件管理NSSq位）为1和SSI（内部NSS拉高这样STM32的SPI为于主机）位为1，此时外部NSS可以配置成一般的GPIO.

从机（STM32MCU):SPI_CR1寄存器的SSM(使能软件管理NSSq位）为1和SSI=0;

若从机是非MCU则可以将从机CSS=GND或者一条IO(也可以是NSSPIN即外部NSS)来控制从机CSS

http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d0c454d0101aax7.html

软件SPI:速度慢，但比较灵活。一主多从比较方便。

 MISO/MOSI与SI/SO:

注意主从机的MISO和MOSI是不交叉的，即主机的MOSI对从机的MOSI.

SI/SO:意思是串行输入和输出，单这个是不能确定怎么连接，需要知道标注SI的设备是做主机还是从机，若是主机表示输入即MISO.