SPI总线的工作方式是什么？

SPI总线具有哪些特点？
SPI总线的工作方式是什么？

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殷夏

2022-1-25 10:45:30

一、定义

：SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线（有些地方会用到三根或两根），节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议
二、特点：

1、3线或4线 2、高速， 3、全双工 4、同步 5、频率可编程时钟 6、发送结束中断标志; 7、写冲突保护三、结构：

SPI总线有 CS(SS) ,SCK,MOSI,MISO, CS 片选信号（通常低电平表示选中） SCK 时钟信号 MOSI 数据信号（主机输出从机输入） MISO 数据信号（主机输入从机输出） SPI 总线在传输过程有主从之分，一般来讲一个主机可以连接多个从机其拓扑结构如下图所示。
SPI 与I2C连接方式一样多个SPI可以并联在SPI总线之中，通过CS线，选择使用哪一个SPI器件。

当SPI设备作为主机传输时先发送需要读取的从设备地址，然后再发8个时钟信号，由此看来 SPI设备如果需要读取或者写入一个Byte的数据至少需要16个始终信号，当然实际项目中往往一个操作不止16个时钟信号，
比如我们这里有一个主设备一个从设备，主设备地址0x03主设备向从设备写入0xAA；
要写入的数据是读写操作bit位+地址
一般情况下做高位 1代表写，0代表读
具体操作是第一步主机拉低CS信号，
主机第一个字节发送0x83,（0x80|0x03）第二个字节发送0xAA，
四、工作方式：

SPI总线根据传输状态分为4种工作方式（SPI0，SPI1，SPI2，SPI3）在实际项目中我们使用比较多的是SPI0和SPI3.
根据时钟极性（CPOL）分：
CPOL=0, 时钟信号（SCLK）空闲状态为低电平，

CPIOL=1,时钟信号（SCLK）空闲状态为高电平，

根据时钟相位分（CPHA）分：
CPHA=0; 时钟信号（SCLK）在第一个跳变沿数据被采样，

CPHA=1; 时钟信号（SCLK）在第二个跳变沿数据被采样，

SPI设备的主机和从机时钟的相位和极性必须保持一致。
特别提示:
在一些特殊情况下有些主机与从机采用3线或者2线进行通信，
3线的情况:比如主机只向从机发数据，而不需要从机回复数据，MISO可以不要；如果只需要主机接收数据，而不需要主机发送数据MOSI可以不要。
2线的情况:如果主机只连接一个从机，从机的片选信号CS可以一直固定在低电平使能状态，CS引脚可以直接用一个下拉电阻或者直接接GND，此时片选CS线和数据线MOSI或MISO可以省略，
3线和2线SPI在在实际项目中用的还是比较多的，希望大家认真学习，当前我们讨论的一般都是指标准的4线SPI，
好吧，今天先写到这里！

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