深入理解SPi通讯协议

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SPI简介：

主设备通过选择线（SS）

主设备通过时钟线（SCLK）

主设备通过主输出线（MOSI）

主设备通过主输出线（MISO）

SPI读写数据：

SPI写入数据：

SPI读取数据：

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SPI简介：

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种常用的串行通信协议，用于在微控制器和外部设备之间进行数据传输。SPI通信使用主从架构，其中一个设备充当主设备，其他设备充当从设备。SPI通信使用时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）来控制通信模式。

主设备通过选择线（SS）

选择要与之通信的从设备：实际上SS是片选信号线，一般主机选择一个从机通信时，需要把对应从机的SS信号线拉低

主设备通过时钟线（SCLK）

提供时钟信号，从设备根据时钟信号进行数据传输，一般由主设备产生同步时钟信号

主设备通过主输出线（MOSI）

主设备通过（MOSI）发送数据，从设备通过主输入线（MOSI）接收数据

主设备通过主输出线（MISO）

从设备通过（MISO）发送数据，主设备通过主输入线（MISO）接收数据

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SPI读写数据：

SPI写入数据：

要给目标存储芯片写入数据00001111首先片选信号置位选定芯片

写入地址为：

参考存储器的数据手册其写入方式为：

实际上我们发送的数据就要包含以下的内容：

但是SPI属于串行同步通信，SPI的正常工作还需要时钟同步信号：

本例中所需要的信号对应的采样时刻在时钟的上升沿：

也就是说，在片选信号使能时，每次时钟的上升沿所采集到的信号为有效信号，根据对应存储器的使用规则，在有效数据区间中，发送需要的内容即可。

SPI通信的模式由CPOL和CPHA决定，共有四种模式：

1. 模式0：CPOL=0，CPHA=0。时钟处于空闲状态时为低电平，数据在时钟的下降沿采样。
2. 模式1：CPOL=0，CPHA=1。时钟处于空闲状态时为低电平，数据在时钟的上升沿采样。
3. 模式2：CPOL=1，CPHA=0。时钟处于空闲状态时为高电平，数据在时钟的上升沿采样。
4. 模式3：CPOL=1，CPHA=1。时钟处于空闲状态时为高电平，数据在时钟的下降沿采样。

通过配置CPOL和CPHA，可以选择适合特定从设备的通信模式。例如，某些从设备可能在出厂时就被设置为模式0，因此主设备需要相应地配置为模式0才能与其通信。

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SPI读取数据：

本例读取数据如下：

写入数据与读取数据类似，需要在片选信号和和时钟沿时刻采样数据，根据目标芯片的数据手册进行读取数据操作即可

最后要提醒一点：

SPI的读写操作，实际上SPI只是提供了一种在片选信号使能时，以及时钟沿来临时的读写数据的方式，在片选信号使能的时间内，你可以任意的读写任意位的数据，只要符合对应的存储器的读写方式即可。