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本帖最后由 还能孩子hj 于 2016-11-5 07:57 编辑
<一>SPI协议简介:SPI协议(Serial Peripheral Interface),即串行外围设备接口,是一种高速全双工的通信总线,它由摩托罗拉公司提出,当前最新的为V04.01-2004版。它被广泛地使用在ADC、LCD 等设备与MCU间通讯的场合。 <二> SPI信号线SPI总线包含4条总线,分别为SS、SCK、MOSI、MISO。它们的作用介绍如下: (1) SS ( Slave Select):片选信号线,当有多个SPI设备与MCU相连时,每个设备的这个片选信号线是与 MCU单独的引脚相连的,而其它的SCK、MOSI、MISO线则为多个设备并联到相同的SPI总线上,如图1。当 SS信号线为低电平时,片选有效,开始SPI通讯。 (2) SCK (Serial Clock):时钟信号线,由主通讯设备产生,不同的设备支持的时钟频率不一样,如 STM32 的SPI时钟频率最大为 fpclk/2。 (3) MOSI (Master Output, Slave Input):主设备输出/从设备输入引脚。主机的数据从这条信号线输出,从机 由这条信号线读入数据,即这条线上数据的方向为主机到从机。 (4) MISO(Master Input, Slave Output): 主设备输入/从设备输出引脚。主机从这条信号线读入数据,从机数 据则由这条信号线输出,即在这条线上数据的方向为从机到主机。 <三> SPI模式:根据SPI时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)配置的不同,分为四种 SPI模式。时钟极性是指 SPI通讯设备处于空闲状态时(也可以认为这是SPI通讯开始时,即SS线为低电平时),SCK 信号线的电平信号.CPOL=0时, SCK 在空闲状态时为低电平,CPOL=1时,则相反。时钟相位是指数据的采样的时刻,当CPHA=0时,MOSI、MISO数据线上的信号将会在SCK时钟线的奇数边沿被采样。当CPHA=1时,数据线在SCK的偶数边沿采样。见图2。我们来分析这个CPHA=0的时序图。首先,由主机把片选信号线SS拉低,即为图中的SS(O)时序,意为主机输出,SS(I) 时序实际上也是 SS线信号,SS(I)时序表示从机接收到 SS片选被拉低的信号。在SS被拉低的时刻,SCK分为两种情况,若我们设置为CPOL=0,则SCK时序在这个时刻为低电平,若设置为CPOL=1,则SCK在这个时刻为高电平。 无论CPOL=0,还是=1,因为我们配置的时钟相位CPHA=0,在采样时刻的时序中我们可以看到,采样时刻都是在 SCK的奇数边沿(注意奇数边沿有时为下降沿,有时为上升沿)。因此,MOSI和MISO数据线的有效信号在SCK 的奇数边沿保持不变,这个信号将在SCK奇数边沿时被采集,在非采样时刻,MOSI和 MISO的有效信号才发生切换。对于 CPHA=1的情况也很类似,但数据信号的采样时刻为偶数边沿,其时序图见 如图3。使用SPI协议通讯时,主机和从机的时序要保持一致,即两者都选择相同的SPI模式。 |
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