SPI 協議詳解

• 1、SPI 簡介
• 2、SPI四線
• 3、SPI四種工作模式
• 4、SPI時序圖

1、SPI 簡介

SPI 全稱是 Serial Perripheral Interface，也就是串行外圍設備接口。 SPI 是 Motorola 公司推出的一種同步串行接口技術，是一種高速、全雙工的同步通信總線， SPI 時鐘頻率相比 I2C 要高很多，最高可以工作在上百 MHz。 SPI 以主從方式工作，通常是有一個主設備和一個或多個從設備，一般 SPI 需要4 根線，但是也可以使用三根線(單向傳輸)

2、SPI四線

• ①、 CS/SS， Slave Select/Chip Select，這個是片選信號線，用于選擇需要進行通信的從設備。I2C 主機是通過發送從機設備地址來選擇需要進行通信的從機設備的， SPI 主機不需要發送從機設備，直接將相應的從機設備片選信號拉低即可。
• ②、 SCK， Serial Clock，串行時鐘，和 I2C 的 SCL 一樣，為 SPI 通信提供時鐘。
• ③、 MOSI/SDO， Master Out Slave In/Serial Data Output，簡稱主出從入信號線，這根數據線只能用于主機向從機發送數據，也就是主機輸出，從機輸入。
• ④、 MISO/SDI， Master In Slave Out/Serial Data Input，簡稱主入從出信號線，這根數據線只能用戶從機向主機發送數據，也就是主機輸入，從機輸出。

SPI 通信都是由主機發起的，主機需要提供通信的時鐘信號。主機通過 SPI 線連接多個從設備的結構如下圖所示：

3、SPI四種工作模式

SPI 有四種工作模式，通過串行時鐘極性(CPOL)和相位(CPHA)的搭配來得到四種工作模式：

• ①、 CPOL=0，串行時鐘空閑狀態為低電平。
• ②、 CPOL=1，串行時鐘空閑狀態為高電平，此時可以通過配置時鐘相位(CPHA)來選擇具體的傳輸協議。
• ③、 CPHA=0，串行時鐘的第一個跳變沿(上升沿或下降沿)采集數據。
• ④、 CPHA=1，串行時鐘的第二個跳變沿(上升沿或下降沿)采集數據。

這四種工作模式如下圖所示：

4、SPI時序圖

以 CPOL=0， CPHA=0 這個工作模式為例， SPI 進行全雙工通信的時序如下圖所示：

從上圖可以看出， SPI 的時序圖很簡單，不像 I2C 那樣還要分為讀時序和寫時序，因為 SPI 是全雙工的，所以讀寫時序可以一起完成。圖中CS 片選信號先拉低，選中要通信的從設備，然后通過 MOSI 和 MISO 這兩根數據線進行收發數據， MOSI 數據線發出了0XD2 這個數據給從設備，同時從設備也通過 MISO 線給主設備返回了 0X66 這個數據。這個就是 SPI 時序圖。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SPI 协议详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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