SPI简介

SPI是Serial Peripheral Interface（串行外设接口）的缩写，SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI是一种高速的、全双工的、同步通讯总线。

SPI优点

• 全双工
• 通讯速度快
• 通信简单

SPI缺点

• 没有指定的流控制
• 传输过程中没有应答机制，传输可靠性不如IIC

SPI信号线

SPI通常采用四根信号线进行传输（单向通信时可以三根信号线）；

• SCLK：时钟线，时钟信号必须由主设备产生；
• CS：从设备使能控制线，由主设备控制。当有多个从设备与主设备连接时，每个从设备都会一个片选引脚接入到主设备中，当主设备需要与某个从设备通信时，主设备需要将该从设备的片选引脚电平拉高或者拉低。
• MOSI/SDO：数据线。主设备数据输出，从设备数据输入。
• MISO/SDI：数据线。主设备数据输入，从设备数据输出。

SPI接线图

SPI工作模式

SPI有四种工作模式，可以通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来控制主设备的工作模式。

1. Mode0：CPOL = 0；CPHA = 0；
2. Mode1：CPOL = 0；CPHA = 1；
3. Mode2：CPOL = 1；CPHA = 0；
4. Mode3：CPOL = 1；CPHA = 1；

时钟极性CPOL是用来配置SCLK的电平处于哪种状态时是空闲态或者有效态。

• CPOL = 0：表示SCLK = 0时处于空闲状态；当SCLK = 1时处于有效状态。
• CPOL = 1：表示SCLK = 1时处于空闲状态；当SCLK = 0时处于有效状态。

时钟相位CPHA是用来配置数据采样是在第几个边沿。

• CPHA = 0：表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿。
• CPHA = 1：表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿。

例如：

• CPOL=0，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据采样是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿，数据发送是在下降沿。
• CPOL=0，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据发送是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。
• CPOL=1，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据采集是在第1个边沿，也就是SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。
• CPOL=1，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据发送是在第1个边沿，也就是SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在上升沿，数据发送是在下降沿。