linux SPI驱动——spi协议（一）

 一：SPI简介以及应用

      SPI, Serial Perripheral Interface, 串行外围设备接口, 是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术. SPI 总线在物理上是通过接在外围设备微控制器(PICmicro) 上面的微处理控制单元 (MCU) 上叫作同步串行端口(Synchronous Serial Port) 的模块(Module)来实现的, 它允许 MCU 以全双工的同步串行方式, 与各种外围设备进行高速数据通信.

      SPI 主要应用在 EEPROM, Flash, 实时时钟(RTC), 数模转换器(ADC), 数字信号处理器(DSP) ，一些sensor，以及数字信号解码器之间. 它在芯片中只占用四根管脚 (Pin) 用来控制以及数据传输, 节约了芯片的 pin 数目, 同时为 PCB 在布局上节省了空间. 正是出于这种简单易用的特性, 现在越来越多的芯片上都集成了 SPI技术.

 

二：SPI协议原理

1）.SPI 设备在进行通信的过程中, Master 设备和 Slave 设备之间一般有四根线通过 SDO 和 SDI 管脚,进行数据的交互，  SCK 传输时钟信号，CS片选选中待控制的芯片。

       SCK/SCL,  Serial Clock, 主要的作用是 Master 设备往 Slave 设备传输时钟信号, 控制数据交换的时机以及速率;

       SS/CS,  Slave Select/Chip Select, 用于 Master 设备片选 Slave 设备, 使被选中的 Slave 设备能够被 Master 设备所访问,一般低电平表示选中

      SDO/MOSI,  Serial Data Output/Master Out Slave In, 在 Master 上面也被称为 Tx-Channel, 作为数据的出口, 主要用于 SPI 设备发送数据;

      SDI/MISO,  Serial Data Input/Master In Slave Out, 在 Master 上面也被称为 Rx-Channel, 作为数据的入口, 主要用于SPI 设备接收数据;

 

2）.SPI四种模式

SPI的相位(CPHA)和极性(CPOL)分别可以为0或1，对应的4种组合构成了SPI的4种模式(mode)
            Mode 0       CPOL=0, CPHA=0
            Mode 1       CPOL=0, CPHA=1
            Mode 2       CPOL=1, CPHA=0 
            Mode 3       CPOL=1, CPHA=1

时钟极性CPOL: 即SPI空闲时，时钟信号SCLK的电平（1:空闲时高电平; 0:空闲时低电平）
时钟相位CPHA: 即SPI在SCLK第几个边沿开始采样（0:第一个边沿开始; 1:第二个边沿开始）

例子：

SCLK 上升沿数据锁存。
SCLK 下降沿数据变化。

这种情况可以工作在0,3两种模式