SPI 接口简介

????????SPI，SerialPeripheralInterface，串行外围设备接口，是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术。SPI总线在物理上是通过连接在微处理控制单元(MCU)上叫作同步串行端口(SynchronousSerialPort)的模块(Module)来实现的，它允许MCU以全双工的同步串行方式，与各种外围设备进行高速数据通信。

一、SPI 接口原理

????????SPI总线是串行外围设备接口，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。SPI的通信原理为：以主从方式工作，通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线。
????????SDO–主设备数据输出，从设备数据输入
????????SDI–主设备数据输入，从设备数据输出
????????SCLK–用来为数据通信提供同步时钟信号，由主设备产生
????????CS–从设备使能信号，由主设备控制

???????????????????????????????????????????????????????????????????????图 SPI 总线结构

????????SPI接口实际上是两个简单的移位寄存器，传输的数据为8位，在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下，按位传输，高位在前，低位在后。上升沿发送，下降沿接收。（有的器件是上升沿接收，下降沿发送）
????????SPI总线在一次数据传输过程中，接口上只能有一个主机和一个从机能够通信。并且，主机总是向从机发送一个字节数据，而从机也总是向主机发送一个字节数据。在SPI传输中，数据是同步进行发送和接收的。数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲，当SPI接口上有多个SPI接口的单片机时，应区别其主从地位，在某一时刻只能由一个单片机为主器件。从器件只能在主机发命令时,才能接收或向主机传送数据。其数据的传输格式是高位（MSB）在前，低位(LSB）在后。SPI接口的一个缺点：没有应答机制确认是否接收到数据。

二、SPI 接口应用

????????SPI主要应用在EEPROM、Flash、实时时钟(RTC)、数模转换器(ADC)、数字信号处理器(DSP)以及数字信号解码器之间。它在芯片中只占用四根管脚(Pin)用来控制以及传输数据，节约了芯片的pin数目，同时为PCB在布局上节省了空间。正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片上都集成了SPI技术。

????????????????????????????????????????????????图 用 SPI 总线连接的 EEPROM 电路

????????现有的串行NORFlash所采用的接口全部是SPI接口，因此也将串行NORFlash称为SPIFlash。SPIFlash（串行NORFlash）内部存储矩阵的访问和存储结构和并行NORFlash的一致，但是多了一个串行接口（SPI控制器），用于实现对串行数据的解码。

????????????????????????????????????????????????图 SPI Flash(串行 NOR Flash)结构框图

SPI Flash 输入输出引脚说明：