spi多机通信
SPI通信总线接口定义及数据传输流程
SPI通信总线接口定义及数据传输流程SPI是一种高速的、全双工的、同步的通信总线，并且至多仅需使用4根线，节约了芯片的管脚，SPI通信协议主要应用于EEPROM、FLASH、ADC、DAC等芯片，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI接口无线模块设备之间采用全双工模式通信，是一个主机和一个或者多个从机的主从模式。
主机负责初始化帧，这个数据传输帧可以用于读与写两种操作，片选线可以从多个从机选择一个来响应主机的请求。
SPI接口定义如下表：由上表也可以看出当SPI设备间数据传输通信时，数据线应该是MOSI连接MOSI，MISO连接MISO，SCLK与SCLK相连，而不是像串口那样TX、RX进行反接。
当只有单一SPI无线模块从机设备时，如果从机设备允许的话，可直接将CS/SS线固定在低电平。
然而类似于MAX1242这款需要CS/SS线的下降沿来触发的射频芯片，则必须将CC/SS线与主机相连。
如下图，为一主一从连接方式。
对于多个从机设备时，则每个从机都需要一根CS/SS线来于主机相连，从而达到主机能与任一从机通信的目的。
如下图，为一主多从的连接方式。
大多数从机设备都有着三态逻辑的特性，因此当设备未被选中时，它们的MISO 信号线会变成高阻抗状态（电气断开）。
没有三态输出的设备则需外接三态缓冲器才能与其他的从机设备共享SPI总线。
数据传输在SPI通信中，SPI主机设备以从机设备支持的频率通过SCLK线给到SPI从机设备，这点也意味着从机是无法主动向主机发送数据的，只能主机轮询向从机发或者从机设备主动通过一个IO口来告知主机数据到达。
在SPI每个时钟周期内，都会进行一次全双工数据的传输。
主机通过MOSI线上发送1bit时，从机也会在读取到之后通过MISO线发送1bit数据出去。
这说明，即使只进行单工通信，也会保持此通信顺序。
SPI传输通常涉及到两个给定了字长的移位寄存器。
例如在主机、从机中的8bit 的移位寄存器。
SPI协议解析高速串行通信的协议标准
SPI协议解析高速串行通信的协议标准SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速串行通信协议，被广泛应用于各种数字设备的通信接口传输中。
本文将对SPI协议进行详细解析，介绍其协议标准，以及相关的特性和应用。
I. 介绍SPI协议是一种同步协议，常用于微控制器和外部外设之间的通信。
它通过四根信号线（时钟线、数据线、主从选择线、片选线）实现全双工通信，并且支持多主机和多从机的通信方式。
SPI协议具有高速传输、简单易用、灵活性强等特点，被广泛用于各种应用领域。
II. 协议标准SPI协议的通信规范主要包括以下几个方面：1. 时钟极性与相位SPI协议定义了两种类型的时钟极性和相位设置，分别为CPOL和CPHA。
CPOL用于控制时钟信号的极性，可以是低电平为开始（CPOL=0），或高电平为开始（CPOL=1）。
CPHA用于控制数据采样的时机，可以是时钟信号的上升沿采样（CPHA=0），或下降沿采样（CPHA=1）。
根据不同的设备要求，可以通过组合CPOL和CPHA来实现精确的时序控制。
2. 数据传输顺序SPI协议支持全双工传输，数据通信可以是单向的，也可以是双向的。
数据传输的顺序由设备的主从模式决定，主机先发送数据，然后从机进行响应。
在全双工通信中，数据可以同时双向传输，主机和从机同时发送和接收数据。
3. 主从设备选择SPI协议使用一根主从选择线（SS）来选择通信的主机或从机。
当某个从机被选中时，通过使能该从机的片选线，使其进入工作状态，其他从机则处于非工作状态。
主机可以通过控制主从选择线来选择不同的从机进行通信。
4. 数据帧格式SPI协议的数据传输是以数据帧的形式进行的。
每个数据帧由一个字节（8位）的数据组成，包括发送的数据和接收的数据。
数据帧可以是单向的，也可以是双向的。
5. 传输速率SPI协议支持各种传输速率，可以根据需要进行调整。
传输速率由时钟信号频率决定，可以通过调整时钟频率来达到不同的传输速率。
基于SPI总线的51单片机多机互连编程技术
关 键 词 ：单 片 机 ； ＵＡＲＴ； Ｐ ＳＩ 中 图分 类 号 ：ＴＰ １ ３４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｃｏ ｍｕ ｃ ｔｏｎ Ｐｒ ｒ ｍ ｍ ｉｇ Ｔｅｃ ｎ ｑ ｅ Ｂｅ ｗｅ ｕ ｔ Ｍ ＣＵ ｓ ｎ ＳＰＩ ｍ ｎ ａ ｉ ｏｇ ａ ｎ ｈ ｉ ｕ ｔ ｅｎ Ｍ ｌｉ — Ｂａ ｅｄ ｏ 鲞
图 １ Ｓ 工 作 方 式 ＰＩ
图 １中 ， Ｍ０Ｓ （ ｓｅ ｔａ ｄ Ｓａ ｅ ｎ Ｉ Ｍａ ｔｒ０ｕ ｎ ｌｖ ｒＩ ）和 ＭＩ ０ Ｓ
Ｌ ａ ｇ ， ａ ｊ ｎ ｉ ｎ ＇ Ｐ ｎＱｉ ｚ Ｑｉ ｕ
（ １． Ｓｃ ｏｌｏ ｍ ｐｕｔ ｒＳｃｅ ｃ ｈｏ ｆＣｏ ｅ ｉ ｎ ｅ，Ｓｈａ ｇｕ ｎ Ｕ ｎｉｅ ｓｔ ｏ ａ ｖ ｒ ｉｙ，Ｓｈａ ｇｕ ｎ ５１ ０ ｏ ａ ２ ００， ｉ ａ； Ｃｈ ｎ
２ Ｏｐ ｉａ ａ ｉ ｇ Ｍｅ ｓ ｒ ｎ ｎ ｒ ｌ ｃ ｎ ｑ ｅＩ ｓ ｉ ｔ ｆＳ ａ ｇ ａ ） ． ｔ ｌ ｃ Ｇｒ ｔ ａ ｕ ｅ ａ ｄ Ｃｏ ｔｏ ｎ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｈ ｏ ｕ ｎ ｔ
ｍｕ ｉａ ｉｎ ｉ ｔ ｒ ａ ｅ ，ａ ｄ ｉ ｉ ｐ ｒ ｉｕ ａ ｌ ｏ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｃ ｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ ｂ ｔ ｅ ＣＵ． ｔｔ ｅ ｗｏ ｋ ｍｏ ｅ ｉ ｖ ｒ ｉ ｅ ｅ ｔｆｏ ｔ ｅ ｎｃ ｔ ｅｆｃ ｏ ｎ ｎ ｔ ｓ ａ ｔ ｌｒｙ ｆ ｒｈ ｇ — ｐ ｅ ｏ ｃ ｎ ｃ ｔｏ ｅ ｗｅ ｎ Ｍ Ｂｕ ｈ ｒ ｄ ｓ ｅ ｙ ｄ ｆ ｒ ｎ ｒ ｍ ｈ ｆ
串行 接 口， 而且 还 有 Ｓ ＩＩＣ 总线 等 串行 接 口 。Ｓ Ｉ 口是 一 种 高速 串行 通 信 接 口， 别 适 合 于 单 片机 之 间 的 高速 通 信 ， Ｐ、 Ｐ接 特 但 其 工作 方 式较 之 传 统 的 ＵＡＲ 串行 通 信 方 式 有 很 大 的 不 同 。本 文 给 出 Ｓ Ｉ 口基 础 上 的 各 种 串行 通 信 工 作 方 式 配 Ｔ Ｐ接
SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用
简单描述:SPI 与I2C这两种通信方式都就是短距离的,芯片与芯片之间或者其她元器件如传感器与芯片之间的通信。
SPI与IIC就是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线,能连接的各种集成电路与功能模块。
I2C就是多主控总线,所以任何一个设备都能像主控器一样工作,并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址,根据设备它们自己的能力,它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输;而UART就是应用于两个设备之间的通信,如用单片机做好的设备与计算机的通信。
这样的通信可以做长距离的。
UART与,UART就就是我们指的串口,速度比上面三者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机与计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点就是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡;SmBus有点类似于USB设备跟计算机那样的短距离通信。
简单的狭义的说SPI与I2C就是做在电路板上的。
而UART与SMBUS就是在机器外面连接两个机器的。
详细描述:1、UART(TX,RX)就就是两线,一根发送一根接收,可以全双工通信,线数也比较少。
数据就是异步传输的,对双方的时序要求比较严格,通信速度也不就是很快。
在多机通信上面用的最多。
2、SPI(CLK,I/O,O,CS)接口与上面UART相比,多了一条同步时钟线,上面UART的缺点也就就是它的优点了,对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合,而且通信速度非常快。
一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面,如大容量存储器等。
3、I2C(SCL,SDA)接口也就是两线接口,它就是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的,通信速度不高,程序写起来也比较复杂。
一般单片机系统里主要用来与24C02等小容易存储器连接。
AVR复习笔记--AVR单片机SPI多机通讯
AVR复习笔记--AVR单片机SPI多机通讯
最近决定复习下AVR 单片机，其实也是为了借此复习下几种简单的通
信协议，包括串口，SPI,I2­C 等。
本来以为一两个晚上就能搞定的事儿，
没想到竟耗费了一周晚上空余的时间。
当然主要是这次的要求要提高点，实现SPI 的多机通信，
不但要发数据还要回传数据。
实际中还是遇到了比我想象中要大的多的困难。
即使是现在的实现方式也不是很理想。
下面是spi 部分的代码，由于spi 接收发送用的同一终端，感觉使用起来形式
不怎么样，还是采用了轮询标志位的方式
Code#include”spi.h”staticcharmode=1;voidspi_init(charflag){chartmp=0;mode=flag; if(mode==1){DDR_SPI=(1 在我的例子中有一个主机，两个从机
进行如下通信
发送至1 号从机1 ，2
发送至2 号从机3 ，4
发送至1 号从机5 ，6
发送至2 号从机7 ，8
从机1 收到数据后回传1
从机2 收到数据后回传2
下面还是看代码
Code#include”basic.h”//自己写的常用函式#include”usart.h”//usart初始化函式
#include”spi.h”intmain(void){chartmp;usart_init(9600);spi_init(1);PORTB|=(1。
SPI多机通信注意
资料邮件2008-04-16,08:58:412008-04-1资料邮件编辑删除2008-04-1资料邮件编辑删除2008-04-1资料邮件编辑删除2008-04-1资料邮件编辑删除2008-04-1资料邮件编辑删除2008-04-1资料邮件编辑删除2008-04-1资料邮件编辑删除2008-04-1资料邮件编辑删除来自：湖北省黄石本贴被 zjybest 编辑过,最后修改时间：2008-04-17,14:50:45.2008-04-17,14:49:07资料邮件回复引用回复↑↑↓↓编辑删除【10楼】 ma chao积分：5218 派别：等级：------ 来自：关于SPI从机的讨论非常好。
在我的书中，由于篇幅的限制，无法对SPI的更深入的东西，包括从机方式做仔细的介绍。
在3楼，我只是简单提提，原不想做更多的说明，主要针对从机中断的问题解答一下。
既然楼上的有许多的认为（或许经过实践的），那就讨论一下吧。
先贴上几段原文手册中的相关说明，不晓得楼上是否全面的看过，我在这个基础上再做些解释.When configured as a Slave, the SPI interface will rema in sleeping with MISO tri-stated as long as the SS pin is driven high. In this state, software may update th e contents of the SPI Data Register, SPDR, but the data will not be shifted out by incoming clock pulses on t he SCK pin until the SS pin is driven low. As one byte has been completely shifted, the end of transmission flag, SPIF is set. If the SPI interrupt enable bit, S PIE, in the SPCR Register is set, an interrupt is reque sted. The Slave may continue to place new data to be se nt into SPDR before reading the incoming data. The last incoming byte will be kept in the buffer register for later use.MISO – Port B, Bit 6MISO: Master Data input, Slave Data output pin for SPI channel. When the SPI is enabled as a Master, this pi n is configured as an input regardless of the setting o f DDB6. When the SPI is enabled as a Slave, the data di rection of this pin is controlled by DDB6. When the pin is forced by the SPI to be an input, the pull-up can still be controlledby the PORTB6 bit.Table 65. SPI Pin Overrides(1)Pin Direction, Master SPI Direct ion, Slave SPIMOSI User Defined I nputMISO Input U ser DefinedSCK User Defined I nputSS User Defined I nputC Code Example(1)void SPI_SlaveInit(void){/* Set MISO output, all others input */DDR_SPI = (1<<DD_MISO);/* Enable SPI */SPCR = (1<<SPE);}char SPI_SlaveReceive(void){/* Wait for reception complete */while(!(SPSR & (1<<SPIF)));/* Return data register */return SPDR;}======================================================= ====================因此,首先肯定,当设置SPI为从机时,MOSI,SS,SCK 为输入,而M ISO由用户配置。
SPI协议串行外设接口协议的特点与使用
SPI协议串行外设接口协议的特点与使用SPI（Serial Peripheral Interface）协议是一种串行外设接口协议，广泛应用于数字通信、嵌入式系统和电子设备等领域。
本文将重点介绍SPI协议的特点和使用方法。
一、SPI协议的特点SPI协议具有以下几个特点：1. 高速全双工传输：SPI协议支持全双工通信，主设备和从设备可以同时进行收发数据，提供了高效的数据传输能力。
2. 多设备串联：SPI协议支持多个从设备与一个主设备之间的串联连接。
每个从设备都有一个片选信号，主设备通过控制片选信号来选择与之通信的从设备，从而支持与多个从设备的通信。
3. 硬件实现简单：SPI协议的实现只需要少量的硬件资源，常用的器件如微控制器、存储器、传感器等晶片都具备SPI接口，这使得SPI 协议应用非常广泛。
4. 高灵活性的传输模式：SPI协议支持多种传输模式，可以通过调整时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）来配置传输模式。
这使得SPI协议可以适应不同的连接设备和通信要求。
5. 简单可靠的通信协议：SPI协议的通信方式相对简单，在时序控制方面具有可靠性和稳定性，能够保证数据的可靠传输。
二、SPI协议的使用方法在使用SPI协议时，需要注意以下几个步骤：1. 确定SPI主从模式：在SPI通信中，需要确定主设备和从设备的角色。
主设备负责发起通信，并控制片选信号选择与之通信的从设备；从设备则根据主设备的指令响应数据。
2. 配置时钟频率和传输模式：根据从设备的要求或通信距离，可以设置合适的时钟频率和传输模式。
时钟频率决定了SPI通信的速度，而传输模式则决定了数据采样和发送的时机。
3. 设置数据格式：SPI协议支持多种数据格式，包括位数、数据字节序等。
根据具体设备的要求，设置合适的数据格式以确保正确的数据传输。
4. 控制片选信号：SPI协议通过片选信号来选择与之通信的从设备。
在通信过程中，主设备通过控制片选信号来选择某个从设备进行通信，其他从设备则保持不选中状态。
实验十一单片机之间SPI总线通信实验
实现了两台单片机之间的SPI总线通信，成功传输 了数据。 掌握了SPI总线的通信协议和基本原理。
回顾本次实验成果和不足之处
• 熟悉了单片机的编程和调试过程。
回顾本次实验成果和不足之处
不足
在实验过程中，出现了数据传输错误的情况，需要进 一步排查问题。
对SPI总线的通信速率和稳定性还需要进一步优化。
稳定性测试
通过示波器等工具测试硬件平台 的信号稳定性和噪声水平，确保 硬件平台正常工作。
编写并调试软件代码实现通信功能
软件代码编写
根据SPI总线通信协议和单片机编程 语言规范，编写实现SPI通信功能的 软件代码。
代码调试
通过单步调试、断点设置等方法，对 编写的代码进行逐步调试，确保代码 逻辑正确且能够实现预期的通信功能 。
SPI通信协议
SPI通信协议定义了四种通信模式，包括主模式、从模式、 CPOL和CPHA的不同组合，以满足不同器件之间的通信需 求。
SPI接口电路
SPI接口电路包括主控制器、从控制器、时钟信号线、数 据输入线、数据输出线和片选信号线等部分，用于实现主 从器件之间的数据传输。
单片机之间通信需求
01
02
03
数据传输需求
单片机之间需要进行数据 传输，以实现信息共享、 协同工作等功能。
实时性要求
单片机之间的通信需要满 足一定的实时性要求，以 确保数据传输的准确性和 及时性。
可靠性要求
单片机之间的通信需要具 备一定的可靠性，以避免 数据传输错误或丢失等问 题。
实验目标与意义
实验目标
通过搭建单片机之间的SPI总线通信实验平台，实现两个单片机之间的数据传 输，验证SPI总线通信的可行性和稳定性。
SPI、I2C、UART三种串行总线的原理、区别及应用
简单描述：SPI 和I2C这两种通信方式都是短距离的，芯片和芯片之间或者其他元器件如传感器和芯片之间的通信。
SPI和IIC是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。
I2C 是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输；而UART是应用于两个设备之间的通信，如用单片机做好的设备和计算机的通信。
这样的通信可以做长距离的。
UART和,UART就是我们指的串口,速度比上面三者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机和计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡；SmBus有点类似于USB设备跟计算机那样的短距离通信。
简单的狭义的说SPI和I2C是做在电路板上的。
而UART和SMBUS是在机器外面连接两个机器的。
详细描述：1、UART(TX,RX)就是两线，一根发送一根接收，可以全双工通信，线数也比较少。
数据是异步传输的，对双方的时序要求比较严格，通信速度也不是很快。
在多机通信上面用的最多。
2、SPI(CLK,I/O,O,CS)接口和上面UART相比，多了一条同步时钟线，上面UART 的缺点也就是它的优点了，对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，而且通信速度非常快。
一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面，如大容量存储器等。
3、I2C(SCL,SDA)接口也是两线接口，它是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的，通信速度不高，程序写起来也比较复杂。
一般单片机系统里主要用来和24C02等小容易存储器连接。
SPI总线协议介绍
SPI总线协议介绍1.SPI总线协议介绍串行外围设备（接口）(Serial Peripheral Interface,SPI)是一种高速、全双工、同步（通信）总线，常用于（单片机）和E2PROM、FLASH、（实时时钟）、（数字信号）（处理器）等器件之间的通信，它主要是主从方式通信，通常只有一个主机和多个从机。
标准SPI协议有4根线，SCLK(必须存在)，其他三条线(MOSI、MISO、CS)都可以根据实际情况进行删减。
SCLK:（时钟）（信号），由主机产生( 必须存在)MOSI:主机给从机发送指令或数据的通道MISO:主机读取从机的状态或数据的通道CS:从机片选使能信号在同一时刻，主机只能跟一个从机进行通信。
当总线上存在多个从机时，需要进行片选将从机的CS接口电平拉高或拉低。
2.SPI总线寻址模式SPI协议和（I2C）协议一样，数据是从高位到低位依次发送，SPI协议中SCLK在空闲时可以是高电平也可以是低电平。
下面以空闲时，SCLK为高电平举例。
当SCLK出现下降沿即从高电平跳到低电平时，进行数据输出；当SCLK出现上升沿即从低电平跳到高电平时，进行数据采样。
SPI总线寻址模式和I2C协议相比，SPI协议没有开始位、停止位、应答位，规则上简单很多。
SPI协议中SCLK在空闲时可以是高电平也可以是低电平，这其实反映了时钟的极性。
上图中，CPOL=1，CPHA=1 。
CPOL时钟极性：CPOL=0，SCLK空闲时状态为低电平CPOL=1，SCLK空闲时状态为高电平时钟的相位：它决定了什么时候进行数据输出，什么时候进行数据采样。
CPHA时钟相位：CPHA=0，每个周期的第一个跳变沿进行数据采样CPHA=1，每个周期的第一个跳变沿进行数据输出。
SPI通信协议(SPI总线)学习
SPI通信协议（SPI总线）学习
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步的、全双工的通信总线，常用于连接微
控制器和外围设备。
SPI总线的通信协议相对简单，有四根信号线组成：SCLK（时钟
信号）、MOSI（主机输出从机输入信号）、MISO（主机输入从机输出信号）和SS （片选信号）。
SPI总线的工作方式如下：
1. 选择从机：主机通过将片选信号（SS）置低来选择要通信的从机。
通常每个从机都
有独立的片选线。
2. 时钟信号：主机通过时钟信号（SCLK）提供同步时钟给从机，控制数据传输的时钟周期。
3. 主机输出从机输入：主机将要发送给从机的数据通过主机输出从机输入信号（MOSI）发送给从机。
数据按照时钟的上升沿或下降沿传输。
4. 主机输入从机输出：从机将要发送给主机的数据通过主机输入从机输出信号（MISO）传输给主机。
数据按照时钟的上升沿或下降沿传输。
5. 数据传输顺序：数据传输是基于时钟信号的，每个时钟周期传输一个位。
主机和从
机按照特定的数据传输格式进行通信，可以是先传输最高有效位（MSB）或最低有效
位（LSB）。
6. 数据传输模式：SPI总线支持多种数据传输模式，如模式0、模式1、模式2和模式3，不同模式下时钟信号和数据传输的相位和极性不同。
7. 传输完成：主机通过将片选信号（SS）置高来结束通信。
SPI总线的优点是简单、高速、低成本，适用于连接多种外设，如传感器、存储器、显示器等。
然而，SPI总线并没有提供错误检测和纠正机制，需要通过其他方式保证数据的可靠性。
SPI通信方式
SPI总线通信电路设计由于SPI(setial peripheralinterface)总线占用的接口线少，通信效率高，并且支持大部分处理器芯片，因而是一种理想的选择。
SPI是利用4根信号线进行通信的串行接口协议，包括主／从两种模式。
4个接口信号为：串行数据输入(MISO，主设备输入、从设备输出)、串行数据输出(M OSI，主设备输出、从设备输入)、移位时钟(SCK)、低电平有效的从设备使能信号(cs)。
SPI最大的特点是由主设备时钟信号的出现与否来确定主／从设备间的通信。
一旦检测到主设备的时钟信号，数据开始传输。
由一个主机对接一个从机进行全双工通信的系统构成的方式。
在该系统中，由于主机和从机的角色是固定不变的，并且只有一个从机，因此，可以将主机的丽端接高电平，将从机的SS端固定接地。
图1 全双工主机／从机连接方法本系统采用的是由两个单片机互相连接构成多主机通信系统，SPI主设备负责产生系统时钟，并决定整个SPI网络的通信速率。
所有的SPI设各都采用相同的接口方式，可以通过调整处理器内部寄存器改变时钟的极性和相位。
由于SPI器件并不一定遵循同一标准，比如EEPROM、DAC、ADC、实时时钟及温度传感器等器件的SPI接口的时序都有所不同，为了能够满足不同的接口需要，采用时钟的极性和相位可配就能够调整SPi的通信时序。
SPI设各传输数据过程中总是先发送或接收高字节数据，每个时钟周期接收器或收发器左移1位数据。
对于小于16位的数据在发送之前必须左对齐，如果接收的数据小于16位则采用软件将无效的数据位屏蔽，当主机发送一个连续的数据流时，有些外设能够进行多字节传输。
多数具有SPI接口的存储芯片就以这种方式工作。
在这种传输方式下，从机的片选端必须在整个传输过程中保持低电平。
此时，一次传输可能会涉及到成千上万字节的信息，而不必在每个字节的数据发送的前后都去检测其起始位和结束位，这正是同步传输方式优于异步传输方式的原因所在。
单片机多机通信的原理
单片机多机通信的原理单片机多机通信是指通过一组单片机进行信息传输和交换的过程。
单片机多机通信可以实现不同单片机之间的数据传输、控制和协调工作。
在多机通信中，每个单片机都有独立的功能和任务，并通过通信方式进行协作完成工作。
1.通信协议：通信协议是单片机多机通信的重要基础。
在多机通信中，需要定义一套协议，规定数据帧的格式，数据的传输方式和操作的流程。
常见的通信协议有SPI、I2C、UART等。
选择合适的通信协议可以根据传输距离、传输速度、设备复杂度等需求来进行选择。
2.总线结构：多机通信中常使用总线结构，将多个单片机连接在同一总线上。
总线结构包括三种类型：并行总线、串行总线和混合总线。
并行总线是指在总线的每条线上同时传输一个单元（八位），速度较快；串行总线是指数据逐位的传输，速度较慢但可以实现长距离传输；混合总线则结合了并行总线和串行总线的优点。
根据具体应用需求，选择合适的总线结构。
3.通信方式：在多机通信中，可以采用半双工通信或者全双工通信方式。
半双工通信是指通信双方交替发送和接收数据，在同一时刻只能进行发送或接收操作；全双工通信是指通信双方可以同时进行发送和接收操作。
根据通信需求和硬件条件，选择合适的通信方式。
4.帧同步：在多机通信中，数据的传输需要进行帧同步，即接收端需要识别出每个数据帧的起始和结束位置。
帧同步可以通过在传输数据中插入特定的起始标识符和结束标识符来实现。
当接收到起始标识符后，接收端开始接收数据帧，直到接收到结束标识符，表示数据帧传输完成。
5.编码和解码：多机通信中，发送数据的单片机需要将数据进行编码，接收数据的单片机需要对接收到的数据进行解码。
编码和解码方式有很多种，如二进制编码、格雷码编码等。
编码和解码的目的是确保数据的可靠传输和正确接收。
6.冲突检测和处理：在多机通信中，由于多个单片机共享同一总线，可能会出现冲突和竞争的情况。
为了避免冲突，需要设计冲突检测和处理机制。
常见的机制有仲裁器、优先级检测和时间片轮转等。
单片机双机通信与PCB设计
单片机双机通信与PCB设计单片机双机通信是指通过两个或多个单片机之间的通信实现数据传输和交互。
在嵌入式系统中，常常需要多个单片机之间进行通信，以实现系统的协同工作。
而PCB设计则是在电路板上布局和连接各种电子元器件的过程，必要时需要考虑通信线路和接口的设计。
常见的串行通信协议有UART、SPI、I2C等，它们都可以在两个单片机之间进行数据传输。
其中，UART协议是最常用的一种，它可以采用异步通信方式，通过一个引脚进行数据传输。
UART通信需要定义好波特率、数据位、停止位等参数，以确保数据的正常传输。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步的串行通信协议，可以支持多主机进行数据传输。
SPI通信需要定义好时钟极性、时钟相位等参数，并且需要至少三个引脚进行数据传输。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，它可以通过两根引脚进行数据传输。
I2C通信需要定义好从机地址、时钟频率等参数，以确保数据的正常传输。
在进行单片机双机通信时，需要考虑的因素有很多。
首先是通信协议的选择，根据实际需求选择合适的通信协议。
其次是硬件接口的设计，需要设计好数据线、时钟线、复位线等硬件接口。
还需要考虑数据的传输方向和速率等参数，以确保通信的稳定性和可靠性。
在进行单片机双机通信的PCB设计时，需要首先确定好电路板上各个元器件的布局。
要考虑到各个元器件之间的连接关系和通信线路的走向。
同时还要注意信号线和电源线的分离，以减少干扰。
另外，还要注意防止信号的串扰和干扰，采取适当的布线方式和屏蔽措施。
在进行单片机双机通信的PCB设计时，还需要注意电路板的大小和形状。
尽量使电路板尺寸小巧，以节约空间。
同时还要注意电路板的层次和层数，以满足通信线路的需求。
在单片机双机通信的PCB设计中，还需要进行电磁兼容性测试和可靠性测试。
电磁兼容性测试是为了确保电路板的电磁辐射和抗干扰能力达到规定的标准，不会对周围的设备产生干扰。
四线SPI通信基本知识,以及菊花链模式
四线SPI通信基本知识，以及菊花链模式今天分享的主要内容是来自于ADI公司的SPI知识学习，SPI算是嵌入式开发中最常用的通信方式之一，而大部分嵌入式软件工程师常常更关注于上层软件的开发，容易忘却底层的一些信号格式等，而一旦通信发生点啥问题，往往那是一个措手不及，所以文本作为SPI 接口的重温与巩固是再合适不过了。
串行外设接口(SPI)是微控制器和外围IC（如传感器、ADC、DAC、移位寄存器、SRAM等）之间使用最广泛的接口之一。
本文先简要说明SPI接口，然后介绍ADI公司支持SPI的模拟开关与多路转换器，以及它们如何帮助减少系统电路板设计中的数字GPIO数量。
SPI是一种同步、全双工、主从式接口。
来自主机或从机的数据在时钟上升沿或下降沿同步。
主机和从机可以同时传输数据。
SPI接口可以是3线式或4线式。
本文重点介绍常用的4线SPI接口。
图1.含主机和从机的SPI配置4线SPI器件有四个信号：►时钟（SPICLK，SCLK）►片选(CS)►主机输出、从机输入(MOSI)►主机输入、从机输出(MISO)产生时钟信号的器件称为主机。
主机和从机之间传输的数据与主机产生的时钟同步。
同I2C接口相比，SPI器件支持更高的时钟频率。
用户应查阅产品数据手册以了解SPI接口的时钟频率规格。
SPI接口只能有一个主机，但可以有一个或多个从机。
图1显示了主机和从机之间的SPI连接。
来自主机的片选信号用于选择从机。
这通常是一个低电平有效信号，拉高时从机与SPI总线断开连接。
当使用多个从机时，主机需要为每个从机提供单独的片选信号。
本文中的片选信号始终是低电平有效信号。
MOSI和MISO是数据线。
MOSI将数据从主机发送到从机，MISO 将数据从从机发送到主机。
数据传输要开始SPI通信，主机必须发送时钟信号，并通过使能CS信号选择从机。
片选通常是低电平有效信号。
因此，主机必须在该信号上发送逻辑0以选择从机。
SPI是全双工接口，主机和从机可以分别通过MOSI和MISO线路同时发送数据。
基于SPI 接口的多机通信
基于SPI 接口的多机通信[摘要]：本文介绍一种基于spi 接口的高速可靠的多微处理器扩展和通信方法，包括该方法的实现原理、硬件连接和软件实现等。
[关键词]：spi 接口，通信，扩展1 引言现代测控领域中，工业电子产品往往不是孤立存在的，而是需要能够数据共享，实现多机通信的功能，因而在大多数电子产品的设计中要考虑多机扩展和通信问题。
比如在各种采用微处理器的控制系统中，就要求能实现多微处理器的柔性扩展和它们之间的数据通信。
本文以avr 单片机组成的一主两从系统为例，介绍一种基于spi 接口的高速可靠的多微处理器扩展和通信方法，包括该方法的实现原理、硬件连接和软件实现。
2 通信接口的选择通信接口的选择关系到整个多机扩展的构成和通信方案的设计。
微控制器的通信方式包括并行通信和串行通信，其中串行通信方式有 spi 通信接口、uart 通信接口、i2c 通信接口等。
在通信接口的选择中，通信的可靠性要放在首位。
由于并行通信方式通道间会有互相干扰，当传输出错时，要重新传送数据，而且要求数据同时到达接收端，但往往各通道由于布线长度不一等原因难以保证真正的一致性。
另外采用并行通信方式占用了较多的 i/o 资源，不适合于小型系统，所以本文选择了串行通信方式。
基于 spi通信接口的速度较快，而且通信协议也较为简单，相对来说也比较稳定等优点，本设计就选用 spi 接口来实现多机通信。
spi 接口是全双工同步串行外设接口，采用主从模式架构，支持单主多从模式应用。
时钟由主机控制，在时钟移位脉冲下，数据按位传输，输入输出为全双工通信方式。
spi 数据通信时的主-从连接与数据传送方式如图 1 所示。
图1 spi 数据通信时的主-从机连接与数据传送方式由图1可知，spi 数据传输系统是由主机和从机两部分组成；主要是由主、从双方的两个移位寄存器和主机 spi 时钟发生器组成，主机为 spi 数据传输的控制方。
nss为从设备选择管脚，对于主机，无用，可配置为gpio口用于选择从机；通知从机进入传输状态，然后主机启动时钟发生器产生同步时钟信号sck，预先存在两个移位寄存器中的数据在 sck 的驱动下进行循环移位操作，完成主-从机之间的数据交换，传输的数据为 8 位，按位传输。
spi的通信原理
SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。
也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。
（1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入（2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出（3）SCLK –时钟信号，由主设备产生（4）CS –从设备使能信号，由主设备控制其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。
这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。
通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。
这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。
数据输出通过 SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。
完成一位数据传输，输入也使用同样原理。
这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。
要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。
同样，在一个基于SPI 的设备中，至少有一个主控设备。
这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。
也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。
SPI 还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。
不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。
SPI通信的总结
STM32---SPI通信的总结(库函数操作)本文主要由7项内容介绍SPI并会在最后附上测试源码供参考：1.SPI的通信协议2.SPI通信初始化(以STM32为从机，LPC1114为主机介绍)3.SPI的读写函数4.SPI的中断配置5.SPI的SMA操作6.测试源码7.易出现的问题及原因和解决方法一、SPI的通信协议SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行同步通讯协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成，主设备启动一个与从设备的同步通讯，从而完成数据的交换。
SPI 接口一般由4根线组成，CS片选信号（有的单片机上也称为NSS），SCLK时钟信号线，MISO数据线（主机输入从机输出），MOSI数据线（主机输出从机输入），CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备，如没有CS 信号，则只能存在一个从设备，主设备通过产生移位时钟信号来发起通讯。
通讯时主机的数据由MISO输入，由MOSI 输出，输入的数据在时钟的上升或下降沿被采样，输出数据在紧接着的下降或上升沿被发出（具体由SPI的时钟相位和极性的设置而决定）。
二、以STM32为例介绍SPI通信1.STM32f103 带有3个SPI模块其特性如下：2SPI 初始化初始化SPI 主要是对SPI要使用到的引脚以及SPI通信协议中时钟相位和极性进行设置，其实STM32的工程师已经帮我们做好了这写工作，调用库函数，根据自己的需要来修改其中的参量来完成自己的配置即可，主要的配置是如下几项：●引脚的配置SPI1的SCLK, MISO ,MOSI分别是PA5，PA6，PA7引脚，这几个引脚的模式都配置成GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出（关于GPIO 的8种工作模式如不清楚请自己百度，在此不解释），如果是单主单从，CS引脚可以不配置，都设置成软件模式即可。
●通信参数的设置1.SPI_Direction_2Lines_FullDuplex把SPI设置成全双工通信；2.在SPI_Mode 里设置你的模式（主机或者从机），3.SPI_DataSize是来设置数据传输的帧格式的SPI_DataSize_8b是指8位数据帧格式，也可以设置为SPI_DataSize_16b,即16位帧格式4.SPI_CPOL和SPI_CPHA是两个很重要的参数，是设置SPI通信时钟的极性和相位的，一共有四种模式在库函数中CPOL有两个值SPI_CPOL_High（=1）和SPI_CPOL_Low ( =0). CPHA有两个值SPI_CPHA_1Edge (=0) 和SPI_CPHA_2Edge（=1）CPOL表示时钟在空闲状态的极性是高电平还是低电平，而CPHA则表示数据是在什么时刻被采样的，手册中如下：我的程序中主、从机的这两位设置的相同都是设置成1，即空闲时时钟是高电平，数据再第二个时钟沿被采样，实验显示数据收发都正常。
基于SPI接口的多机扩展和通信方法
基于SPI接口的多机扩展和通信方法摘要：SPI接口是一种广泛应用于各种嵌入式系统中的通信接口，其高效可靠的数据传输特性，不仅为单片机、传感器等小型设备的数据采集和控制提供了便捷的通信手段，同时也能满足多机协同工作所需的高速可靠数据传输。
针对多机扩展和通信需求，本文从硬件与软件两个方面出发，从多种实际应用场景出发，详细介绍了基于SPI接口的多机扩展和通信方法，包括单主-多从架构和多主-多从架构等方式，以及SPI总线传输中较为常见的数据通信协议。
本文旨在为广大嵌入式系统开发者提供一种有效的多机扩展和通信方案，支持各种物联网应用场景下的设备互联互通。
关键词：SPI接口；多机扩展；多机通信；总线传输；数据通信协议正文：一、引言随着物联网技术的快速发展，嵌入式系统的应用范围越来越广泛，从单一设备控制逐渐向多设备协同工作演进。
为了实现设备之间的数据传输和互联互通，多机之间的扩展和通信就成为了一种重要需求。
SPI接口作为一种比较常见的数据传输接口，不仅可以实现单一设备与主控器之间的高效通信，也可以支持多机之间的通信互联。
因此，本文将从SPI接口的应用特点出发，基于硬件设计和软件开发两个方面，详细介绍SPI接口在多机扩展和通信方面的应用方法。
二、SPI接口的使用场景SPI(Serial Peripheral Interface)接口是一种广泛应用于各种嵌入式系统中的通信接口，其主要特点是高速、简单和可靠。
SPI 接口通常由四条信号线组成，包括SCK、MOSI、MISO和SS 等。
其中，SCK信号线为时钟信号线，由主控发出，MOSI信号线为主控发出的数据信号线，MISO线为被控设备发出的数据信号线，SS信号线为从机选择信号线，由主控选择。
SPI接口在以下一些应用场景中得到了广泛的使用。
1. 单片机控制器：SPI接口被广泛用于单片机与其它外设（比如传感器、闪存、数据采集板等）的通信，以实现高效的数据传输和控制。
2. 数字信号处理器：SPI接口可用于数字信号处理器(DSP)或其它高性能处理器的跨主板通信。
spi工作原理
spi工作原理SPI（Serial Peripheral Interface）是一种全双工、同步、串行通信总线，它在数字系统中得到了广泛的应用。
SPI接口是一种主从式接口，通常由一个主设备和一个或多个从设备组成。
在SPI接口中，主设备负责产生时钟信号和控制信号，而从设备则根据主设备的指令进行数据传输。
SPI接口的工作原理主要包括四个方面，时钟信号、数据传输、控制信号和传输模式。
首先，SPI接口采用的是同步通信方式，主设备产生的时钟信号会驱动数据的传输，从而保证了数据的同步性。
其次，SPI接口的数据传输是通过主设备和从设备之间的数据线进行的，数据的传输是双向的，主设备和从设备可以同时发送和接收数据。
这种双向传输的方式使得SPI接口在数据传输速度方面具有较大的优势。
再者，SPI接口通过控制信号来实现数据的传输和接收，主设备通过控制信号来选择从设备并控制数据的传输。
最后，SPI接口的传输模式有四种，分别是模式0、模式1、模式2和模式3，不同的传输模式会影响时钟信号和数据传输的相位和极性。
SPI接口的工作原理可以简单概括为以下几个步骤，首先，主设备产生一定频率的时钟信号，从设备根据时钟信号进行数据传输。
然后，主设备通过控制信号选择从设备，并将数据发送给从设备。
接着，从设备接收数据并进行处理，然后将处理后的数据发送给主设备。
最后，主设备接收从设备发送的数据，并进行相应的处理。
总的来说，SPI接口的工作原理主要包括时钟信号、数据传输、控制信号和传输模式四个方面。
SPI接口通过同步、双向、控制信号和传输模式的方式实现了主设备和从设备之间的高速数据传输，广泛应用于数字系统中。
SPI接口的工作原理清晰明了，为数字系统的设计和应用提供了重要的技术支持。
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主机程序
#include<avr/io.h>
#include<inttypes.h>
#include<avr/delay.h>
#define uchar unsigned char
#define MOSI 5
#define SCK 7
#define CLR_SS() PORTB=~_BV(PB4)
#define SET_SS() PORTB=_BV(PB4)
void _delay_s(uchar t)
{ uchar i;
for(i=0;i<t;i++)
_delay_ms(200);
}
void inital(void)
{
DDRB=(1<<MOSI)|(1<<SCK)|(1<<PB4);
//SCK MISO MOSI SS
SPCR=(1<<SPE)|(1<<MSTR);
SPSR=0X00;
}
void Select_Slave(uchar i)
{
DDRC=0X07;
switch (i)
{
case 1: PORTC=0X00;break;
case 2: PORTC=0X01;break;
case 3: PORTC=0x02;break;
}
}
uchar WriteData(uchar slave_add,uchar wdata) {
Select_Slave(slave_add);
CLR_SS();
SPDR=wdata;
while(!(SPSR&(1<<SPIF)));
SET_SS();
return SPDR;
}
void display(uchar dis)
{
DDRA=0XFF;
PORTA=dis;
}
int main(void)
{ uchar rev_data;
inital();
rev_data=WriteData(1,0x55);
rev_data=WriteData(1,0x55);
rev_data=WriteData(1,0x55);
display(rev_data);
_delay_s(10);
inital();
rev_data=WriteData(2,0xf0); rev_data=WriteData(2,0xf0); rev_data=WriteData(2,0xf0);
display(rev_data);
_delay_s(10);
rev_data=WriteData(3,0x0f); rev_data=WriteData(3,0x0f); rev_data=WriteData(3,0x0f);
display(rev_data);
_delay_s(10);
}
从机1
#include<avr/io.h>
#include<avr/delay.h>
#include<avr/interrupt.h>
#include<avr/signal.h>
#include<inttypes.h>
#define MOSI 5
#define MISO 6
int main(void)
{
DDRD=0XFF;
DDRB=(1<<MISO);
SPCR=(1<<SPE)|(1<<SPIE); //while(!(SPSR&(1<<SPIF))); SPSR=0X00;
sei();
while(1);
}
SIGNAL(SIG_SPI)
{
SPSR=0X00;
PORTD=SPDR;
SPDR=0X0F;
}
从机2
#include<avr/io.h>
#include<avr/delay.h>
#include<avr/interrupt.h>
#include<avr/signal.h>
#include<inttypes.h>
#define MOSI 5
#define MISO 6
int main(void)
{
DDRD=0XFF;
DDRB=(1<<MOSI);// DDRB=(1<<MISO); SPCR=(1<<SPE)|(1<<SPIE);
//while(!(SPSR&(1<<SPIF)));
SPSR=0X00;
sei();
while(1);
}
SIGNAL(SIG_SPI)
{
SPSR=0X00;
PORTD=SPDR;
SPDR=0X03;
}
从机3
#include<avr/io.h>
#include<avr/delay.h>
#include<avr/interrupt.h>
#include<avr/signal.h>
#include<inttypes.h>
#define MOSI 5
#define MISO 6
int main(void)
{
DDRD=0XFF;
DDRB=(1<<MOSI);// DDRB=(1<<MISO); SPCR=(1<<SPE)|(1<<SPIE);
//while(!(SPSR&(1<<SPIF))); SPSR=0X00;
sei();
while(1);
}
SIGNAL(SIG_SPI)
{
SPSR=0X00;
PORTD=SPDR;
SPDR=0X0F;
}
今天早晨仔细分析了一下
终于找到了问题所在
把从机2，3中
DDRB=(1<<MISO); 改为
DDRB=(1<<MOSI)就行了
因为我连线是
MOSI--MOSI
MISO--MISO
SCK--SCK。