spi通信规范
spi通信协议
spi通信协议SPI（Serial Peripheral Interface）串行外设接口是一种同步的、全双工的通信协议，常用于单片机和外部设备之间的通信。
SPI协议定义了一种主从模式的通信方式，其中一个设备充当主设备，负责发起通信，而其他设备则充当从设备，负责接收和处理通信数据。
SPI通信协议由四根线组成：时钟线（CLK）、片选线（SS）、主设备发出数据（MOSI）和主设备接收数据（MISO）。
在SPI通信中，主设备通过时钟线提供时钟脉冲，通过片选线选择和控制不同的从设备。
在通信开始时，主设备将片选线拉低，选择需要通信的从设备。
然后，主设备在每个时钟脉冲中，通过MOSI线发送数据给从设备，同时从设备通过MISO线将数据发送回主设备。
SPI通信协议的通信方式为全双工，即主设备和从设备可以同时发送和接收数据。
在通信过程中，主设备和从设备通过时钟的同步来保持数据的一致性。
主设备在上升沿将数据发送到MOSI线上，而从设备在下降沿将数据从MISO线上读取。
通过时钟的同步，主从设备可以准确地发送和接收数据。
在SPI通信中，数据的传输是串行的，即每个数据位都按顺序传输。
通信的起始位和终止位可以由主设备和从设备约定。
通常情况下，通信的起始位由主设备发起，并在时钟上升沿进行传输。
终止位可以由主设备或从设备发起，并在时钟下降沿进行传输。
SPI通信协议的速度可以通过调整时钟频率来控制。
时钟频率越高，数据传输的速度越快。
然而，时钟频率的增加也会增加信号的噪声和功耗。
因此，在选择时钟频率时，需要权衡速度和可靠性的要求。
SPI通信协议还支持多个从设备的通信。
每个从设备都有一个独立的片选线，主设备可以通过选择不同的片选线来与不同的从设备进行通信。
这种多从设备的通信方式使SPI协议更加灵活，可以同时与多个外部设备进行数据交换。
综上所述，SPI通信协议是一种常用的串行通信协议，使用主从模式进行数据交换。
它具有简单、可靠、高速的特点，适用于单片机和外部设备之间的通信。
SPI通信规格书
速度采集系统SPI通信说明书一、应用原理速度采集系统用于采集车辆行驶过程中车轮转速，并将此信息通过SPI通信口上传给操作系统，由操作系统通过软件计算出实时车速以作为技术参考。
信号采集一般通过两种方式，一种为直接获取车辆仪表盘车速脉冲信号，另一种为通过安装在车辆传动装置的相关传感器获得转速脉冲信号。
两种方式均产生有效脉冲信号，信号周期与转速比需要应用软件调整。
脉冲信号以高电平矩形波信号或者低电平矩形波信号作为特征波形，这里默认选择以高电平矩形波信号作为特征信号，其常态为低电平。
理想波形图01所示：v触发脉冲延时3~5V 高电平有效0V一个周期对应轮毂转动角度t图01 理想矩形波波形理想波形为图01所示矩形波，但由于车辆车架及驾驶舱安装环境复杂，难免产生各干扰，以至在上升沿和下降沿产生短周期锯齿波，在速度采集系统中采用软件屏蔽锯齿波。
二、信号处理1、锯齿波延时屏蔽段周期锯齿波可以由各种环境下磁通量的不规则变化或者线圈电感效应引起，也有部分传感器开关过程中产生锯齿波。
速度采集系统中采用软件延时屏蔽短周期锯齿波。
波形如图02所示：V 不规则锯齿波0.02ms 0.005ms3~5V0VA B C D Et图02 脉冲波形软件在AB过程中检测到脉冲，此时默认延时20个时钟周期（约0.02ms）C点采样，若为高电平则持续采样直到D点低电平，然后进行5个时钟周期延时至E点，若恒为低电平，则为一个有效脉冲。
2、提高SPI传输噪声容限SPI通信端口在传输过程中电阻不匹配可能引起反射波干扰，同时伴随各种复杂的工作环境，会产生各种干扰波形。
速度采集系统中，通过对SPI信道匹配上下拉电阻并增加电容，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
三、通信协议SPI通信口默认为1秒钟时间间隔发送一个数据包，数据包包含帧头、帧尾、1秒钟内的脉冲个数和校验位。
数据包内容如表01所示：表01 数据包内容编号说明内容备注1 丢弃位FF 缓冲2 帧头5D3 数据位00 脉冲计数4 空位AA 预留5 空位AA 预留6 空位AA 预留7 异或和校验00~FF 2~6校验8 帧尾DD例：FF 5D 02 AA AA AA5D DD (十六进制显示)四、SPI通信口工作模式SPI通信过程为1秒钟时间间隔发送一个数据包，这里的SPI采取主机模式发送信息，并由SS脚控制从机接收，接收方需将SPI通信过程设为从机模式接收数据包。
SPI总线信号质量及完整性的检测方法与规范
SPI总线信号质量及完整性的检测方法与规范概述SPI（Serial Peripheral Interface）总线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传输数据。
为了确保SPI总线的正常工作，需要对其信号质量和完整性进行检测。
本文档将介绍SPI总线信号质量和完整性的检测方法与规范。
信号质量检测方法为了评估SPI总线信号的质量，可以采用以下方法：1. 时序分析：通过使用示波器或逻辑分析仪，捕捉SPI总线上的波形，并分析时钟信号、数据信号和使能信号之间的时序关系。
通过检查信号的上升时间、下降时间、稳定性和幅度等参数，可以评估信号的质量。
2. 噪声分析：使用频谱分析仪或噪声分析仪，检测SPI总线上的噪声水平。
噪声可能来自于电源线、地线、邻近信号线或其他干扰源。
通过分析噪声的频谱特征，可以确定是否存在噪声问题，并采取相应的措施进行抑制。
3. 眼图分析：通过使用高速示波器，捕捉SPI总线上的多个数据传输周期，并绘制眼图。
眼图可以显示信号的稳定性和噪声干扰情况，从而评估信号的质量。
通过调整信号的驱动能力、阻抗匹配和布线等措施，可以改善信号的质量。
完整性检测方法为了确保SPI总线数据的完整性，可以采用以下方法：1. 数据校验：在SPI总线上进行数据传输时，可以使用CRC （循环冗余校验）或其他校验算法对数据进行校验。
接收端可以通过计算接收到的数据的校验值，与发送端发送的校验值进行比较，以验证数据的完整性。
2. 电气特性检测：通过检测SPI总线上的电平、噪声和干扰情况，可以评估数据传输的完整性。
例如，检测信号的上升时间和下降时间是否在规定范围内，检测信号的幅度是否稳定等。
3. 容错设计：在设计SPI总线的系统时，可以采用容错技术，以提高数据传输的完整性。
例如，增加冗余数据、使用纠错码等方法，可以在一定程度上纠正传输过程中的错误。
规范要求为了确保SPI总线信号的质量和数据的完整性，应遵循以下规范要求：1. 时序规范：定义SPI总线上时钟信号、数据信号和使能信号的时序要求，包括上升时间、下降时间、保持时间等。
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。
I2C总线及SPI规范
10 位寻址的格式
主机将10 位从机地址发送到从机
传输的方向不改变 ,当起始条件后有10 位地址时每个从机 将从机地址第一个字节的头7 位11110XX 与自己的地址比 较,并测试看第8 位R/W 方向位是否为0 ,此时很可能超过 一个器件发现地址相同并产生一个响应A1, 所有发现地址 相同的从机将从机地址第2个字节的8位XXXXXXXX 与自 己的地址比较。此时只有一个主机发现地址相同并产生一 个响应A2 ，匹配的从机将保持被主机寻址直到接收到停 止条件P 或从机地址不同的重复起始条件Sr。
传输数据
响应：
数据传输必须带响应，相关的响应时钟脉冲由主机产生，在响应的时钟 脉冲期间发送器释放SDA 线高。 在响应的时钟脉冲期间接收器必须将SDA 线拉低，使它在这个时钟脉冲 的高电平期间保持稳定的低电平。
仲裁和时钟发生
仲裁过程中的时钟同步：
产生的同步SCL 时钟的低电平周期由低电平时钟周期最长的器件决定， 而高电平周期由高电平时钟周期最短的器件决定，如下图：
SPI接口简介
SPI的通信以主从方式工作，这种模式通常有1个主设备和 1个或多个从设备，一般需要4根线，事实上3根也可以(单向 传输时)。其也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数 据输入)，SDO(数据输出)，SCLK(时钟)，CS(片选) 。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来发起通讯。 由SCLK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1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1次)，就可以完成8位数据的传输。
spi通信原理
spi通信原理SPI（串行外围接口，Serial Peripheral Interface）是一种常见的半双工、同步串行通信总线接口（bus interface）。
它由一个正极性信号线（CS，Chip Select），一个时钟信号线（SCK，Serial Clock），一个向下发出数据线（MOSI，Master Out-Slave In）和一个向上接收数据线（MISO，Master In-Slave Out）构成，可用于微分模式或模拟模式通信，且具有较高的数据传输率和节点连线数，是一种主从（Master-Slave）式的串行数据传输标准。
一、SPI通信原理1、工作模式SPI接口通信模式有三种，分别是主模式（Master Mode）、从模式（Slave Mode）和双向模式（Bi-directional Mode），根据两个彼此连接的电路是主端还是从端，其工作模式就可以分别确定。
（1）主模式主模式有总线的控制权，它是总线的主导者，其发送时钟信号控制总线，由它读取从模式器件入端口的字节数据或者写入数据到从模式器件出端口，它一般兼顾发送和接收两种操作，并且在发送和接收都有数据缓存能力；（2）从模式从模式段缺少时钟和控制信号，从模式由主模式发送的时钟信号控制总线，从模式只能够等待主模式的唤醒，接收到主模式发来的时钟脉冲，才能工作；数据传输中，从模式由主模式发来的数据控制信号中控制自身的行为，从模式接收到数据，可能直接或间接地存储在从模式自身的缓冲位；（3）双向模式双向模式下，两电路当守护者和执行者双重角色，类似主模式，双向模式的总线可以实现双向同时收发数据功能，这也是SPI最重要的一个特点之一；2、信号线（1）CS： Chip Select，片选信号，由主机向从机发送，表示仪器的开始和结束信号；（2）SCK： Serial Clock，系统时钟信号，由主机向从机发送，控制数据的传输；（3）MOSI： Master Out Slave In，主机输出从机输入，由主机向从机发送；（4）MISO： Master In Slave Out，主机输入从机输出，由从机向主机发送；3、总线收发：1）主机向外设发送起始信号CS并向外设发出一个脉冲，外设将收到控制信号，从而开始读写操作；2）主机向外设发送时钟信号SCK，外设收到时钟信号后，可以进行一般主机传入和传出操作；3）主机发出信号来控制从机发出数据，从机受到数据标识，可以开始向主机发送数据，主机则接收从机发出的数据；4）当数据传送完毕后，起始信号CS将放低，SCK亦会放低，外设再将已写完信息的SS连接信号拉高；5）最后，外设会结束数据的读取和写入，同时将SS。
SPI总线规范
SPI总线规范SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写，中文意思是串行外围设备接口，SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。
SPI概述SPI：高速同步串行口。
3～4线接口，收发独立、可同步进行.SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCX X系列处理器上定义的。
SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
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，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，比如AT91RM9200.SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
外围设置FLASH RAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。
SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
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。
SPI通信
1 SPI通信SPI信号线:一般的SPI接口使用4条信号线与外围设备接口，其具体功能如下：∙SCLOCK：主机的时钟线，为数据的发送和接收提供同步时钟信号。
每一位数据的传输都需要1次时钟作用，因而发送或接收1个字节的数据都需要8个时钟作用。
主机的时钟可以通过固件进行设置，并和从机的时钟线相连。
∙MISO：主机输入/从机输出数据线。
主机的MOSO应与从机的发送数据端相连，进行高位在前的数据交换。
∙SS：低电平有效的从机选择线。
当该线置低时，才能跟从机进行通信。
SPI工作模式:SPI的工作模式分为：主模式和从模式。
∙主模式的特点是不论发送还是接收始终有SCLOCK信号，SS信号不是必需的，由于SPI只能有一个主机，因而不存在主机的选择问题。
∙从模式的特点是无论发送还是接收必须在时钟信号SCLOCK的作用下才能进行，并且SS信号必须有效。
不论是在主模式下还是在从模式下，都要在时钟极性和时钟相位的配合下才能有效的完成一次数据传输。
2 SPI接口的单线应用在标准的SPI接口间进行通信时，SPI总线的四条信号线中：主机SCLOCK与从机SCLOCK相连；主机MISO与从机MOSI相连；主机MOSI与从机MISO 相连；主机控制信号线与从机的SS相连。
在SPI接口与非标准接口进行通信时，例如与有的串行RAM 接口，由于双向I/O数据线只有一条，时钟和片选信号线都有，那么如何利用SPI的高速特性进行数据的读出和写入呢?在这里提出SPI的单线应用方案，其如图1所示。
主机的时钟信号SCLOCK 和片选信号SS与从机的对应信号线相连，不同的是主机的MOSI和MISO信号线分别经过合适的电阻与从机的I/O信号线相连。
当主机给从机发送数据时，在时钟信号的作用下，数据从MOSI口线经电阻1到从机的I/O 口线；当主机接收数据时，也需要在时钟信号的作用下，数据从从机的I/O口线经电阻2到主机的MISO口线。
该方案中MOSI与MISO连在一起，由于加了适当的电阻，所以不违反电路设计原则，但如果电阻大小不当会对信号的特性带来影响。
Spi通信
Spi通信SPI(Serial Peripheral Interface)接口是同步串行接口，利用时钟线对数据位进行同步，时钟的上升沿和下降沿锁存数据。
SPI的两种类型:四线制SPI：CS，SCK（同步时钟），MOSI（master out slaver in），MISO：全双工三线制SPI：CS，SCK，DIO：半双工，只能分时进行收发SPI时序图举例：四线制，低电平使能，上升沿锁存，先发送最高位。
DS1302的接口时序：三线制，高电平使能，写上升沿锁存，读下降沿锁存，先发送最低位。
DS1302是典型的三线制SPI接口，DS1302的时间信息以寄存器的形式存储在芯片内部，通过SPI接口，对相应的寄存器进行读操作，可以获得当前时间数值；写操作，可以设定当前时间。
根据时序图编写程序的方法:*从左至右，按顺序编写输出高低电平或读入高低电平数据。
*多个信号同步。
*对于输出，要把数据线上的数据准备好后，时钟线上再给予锁存时钟沿。
所谓时钟沿就是高低电平的跳变。
*对于输入，先给予锁存时钟沿，使的从设备准备好数据，再从数据线上读入有效数据。
一、SPI总线系统结构SPI系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口,一般使用4条线:串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出数据线MISO（DO）、主机输出/从机输入数据线MOSI（DI）和低电平有效的从机选择线CS。
MISO和MOSI用于串行接收和发送数据，先为MSB(高位)，后为LSB(低位)。
在SPI设置为主机方式时，MISO是主机数据输入给，MOSI是主机数据输出线。
SCK用于提供时钟脉冲将数据一位位地传送。
SPI总线器件间传送数据框图如图3所示：一种串行输出方式通常4跟线连接Cs 片选。
开始输出一组数据的时候拉低, 输出完成后拉高。
clk. 时钟。
配合data in /data out进行数据传输data in 数据输入data out 数据输出在clk上升沿的时候输出数据, 下降沿的时候检测数据输入。
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总线规范
SPI总线规范SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写，中文意思是串行外围设备接口，SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。
SPI概述SPI：高速同步串行口。
3～4线接口，收发独立、可同步进行.SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCX X系列处理器上定义的。
SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
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，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，比如AT91RM9200.SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
外围设置FLASH RAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。
SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
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。
SPI通信协议(SPI总线)学习
SPI通信协议（SPI 总线）学习各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢支持全双工通信通信简单数据传输速率块3、缺点没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据可靠性上有一定的缺陷。
4、特点1）：高速、同步、全双工、非差分、总线式2）：主从机通信模式5、协议通信时序详解1）：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)、SCLK(时钟)、CS(片选)。
(1)SDO/MOSI –主设备数据输出，从设备数据输入;(2)SDI/MISO –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/SS –从设备使能信号，由主设备控制。
当有多个从设备的时候，因为每个从设备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。
2）：需要说明的是，我们SPI通信有4种不同的模式，不同的从设备可能在出厂是就是配置为某种模式，这是不能改变的；但我们的通信双方必须是工作在同一模式下，所以我们可以对我们的主设备的SPI模式进行配置，通过CPOL和CPHA来控制我们主设备的通信模式，具体如下：Mode0：CPOL=0，CPHA=0Mode1：CPOL=0，CPHA=1Mode2：CPOL=1，CPHA=0Mode3：CPOL=1，CPHA=1时钟极性CPOL是用来配置SCLK 的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态，时钟相位CPHA是用来配置数据采样是在第几个边沿：CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于高电平时CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于低电平时CPHA=0，表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿CPHA=1，表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿例如：CPOL=0，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据采样是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿，数据发送是在下降沿。
硬件学习之通信协议篇-SPI总线
一、概述SPI：Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口。
是由摩托罗拉在20世纪80年代中期开发的同步串行总线接口规范（带有时钟信号，通过时钟极性和时钟相位来控制采样，即同步传输）。
1、支持半双工、全双工通信模式。
2、没有流控制和应答机制来确认是否接收到数据（UART有校验或流控制）。
3、没有一个固定的传输速率规定，已有器件SPI输出速率达到50Mbps以上（I2C有明确规定速率）。
4、只能板内的短距离传输（RS232、RS485输出距离远）。
5、没有限制传输bit数量，常用的是8bit或9bit。
6、不需要硬件地址（I2C要地址），采用片选。
7、主从模式，一托多。
二、3线和4线模式3线SPI和4线SPI各个模式下信号定义：3线9bit I型接口信号：SCL、CS、SDA3线9bit II型接口信号：SCL、CS、SDO、SDI4线8bit I型接口信号：SCL、CS、DCX、SDA4线8bit II型接口信号：SCL、CS、DCX、SDO、SDI3线9bit2data Lane接口信号：SCL、CS、D0、D1对于3线或4线来区分，并不是信号线的数量，也不是网上说的半双工和全双工，或者数据线数量差异。
3线说的是时钟、片选、数据信号（不管是一根数据线，还是两根数据线），共三种信号。
4线说的是时钟、片选、数据信号、数据或命令控制线（确定发送的是数据还是命令），共4中信号。
三、SPI四种工作模式通过CPOL时钟极性和CPHA时钟相位的搭配来得到四种工作模式：CPOL时钟极性定义的是SCLK时钟线空闲状态时的电平CPOL=0，即SCLK=0，表示SCLK时钟信号线在空闲状态时的电平为低电平，因此有效状态为高电平。
CPOL=1，即SCLK=1，表示SCLK时钟信号线在空闲状态时的电平为高电平，因此有效状态为低电平。
CPHA时钟相位定义的是数据位相对于时钟线的时序（即相位）CPHA=0，即表示输出（out）端在上一个时钟周期的后沿改变数据，而输入（in）端在时钟周期的前沿（或不久之后）捕获数据。
单片机中的SPI通信协议详解
单片机中的SPI通信协议详解SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，采用主从式结构，用于在嵌入式系统中实现设备之间的通信。
在单片机中，SPI通信协议被广泛应用于与外设的数据交换和设备控制。
1. SPI通信协议概述SPI通信协议由四根信号线组成，包括主设备输出（MOSI）、主设备输入（MISO）、时钟信号（SCLK）和片选信号（SS）。
其中，MOSI用于主设备向从设备传输数据，MISO用于从设备向主设备传输数据，SCLK用于同步主从设备的时钟，SS用于选择从设备。
2. SPI通信协议的传输方式SPI通信协议有两种传输模式，分别是全双工模式和半双工模式。
（1）全双工模式：主设备和从设备可以同时进行数据的发送和接收。
主设备通过MOSI将数据发送至从设备的MISO，同时从设备通过MISO将数据发送至主设备的MOSI。
这种模式下，同步时钟信号由主设备提供。
（2）半双工模式：主设备和从设备在同一时间段内只能进行数据的发送或接收。
主设备通过MOSI将数据发送至从设备的MISO，然后通过MISO将数据发送至主设备的MISO。
然后从设备向主设备发送数据的过程相同。
3. SPI通信协议的时序图SPI通信协议的时序图如下所示：```CPOL = 0 CPOL = 1------------------- -------------------| | | || Idle State | | Idle State || | | |------------------- -------------------| | | || | | |_______| |__________________| |_________Master | Slave | MasterData Send/Rec | Data Rec/Send | Data Send/Rec```其中，CPOL（Clock Polarity）和CPHA（Clock Phase）是SPI通信协议中的两个重要参数。
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 Interfac）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：2221 SPI 特征■ 3线全双工冋步棲输•帯或不帯第二根双向数按线的职线鴨工同步性输•8或16位传输帧格式选提■主或从操种•支持多主模式•8个丄模式波特率预分频系数（最大为fpcix/2）•从摸戒频最大为fpcLx/2）•主橈式和从模式的快連通缶：摄大SPI速度达到18MHz•卜:模式和从模式卜均可以由牧件或硬什进行NSS管理］I /从操作摸式的动态改变•可编程的吋钟极性和相位•可编程的数据顺斥・MSB在刑或LSB在前•可触竝中凝的专用笈送和接收标蛊•SPIS线忙状态様志•龙持可靠通陆的硬fICRC2 SPI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 弓I脚，这几个弓I 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。
spi通讯协议
spi通讯协议SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，常用于连接微控制器和外部设备，如传感器、存储器、显示器等。
它采用主从结构，通过时钟信号和数据线进行双向通信，具有高速传输、简单灵活的特点，广泛应用于各种嵌入式系统。
SPI通信协议使用四根线进行通信：CLK（时钟线）、MOSI （主输出从输入线）、MISO（主输入从输出线）和SS（从选择线）。
时钟线由主设备产生，用于同步数据传输。
MOSI和MISO线负责数据传输，MOSI线由主设备输出数据，MISO线由从设备输出数据。
SS线由主设备控制，用于选择特定的从设备进行通信。
SPI通信协议是一种全双工通信方式，数据可以同时在MOSI和MISO线上传输。
通信过程中，主设备通过产生时钟信号控制数据传输的时序，每个时钟周期传输一个比特位。
主设备将数据送入MOSI线上，并将其与时钟信号同步，从设备通过MISO线上的数据响应主设备。
SPI通信协议中可以有多个从设备存在，但每个从设备都需要一个单独的片选信号控制。
主设备通过拉低某个从设备的片选信号（SS线），来选择特定的从设备进行通信。
通信结束后，主设备释放片选信号，并选择其他从设备进行通信。
这样可以实现多个从设备与一个主设备之间的并行通信。
SPI通信协议的速度可以根据实际需求进行调整，由主设备产生的时钟信号决定了数据传输的速率。
时钟信号的频率可以在主设备中设置，通常可以选择几十kHz至几十MHz的范围。
通信速度越快，数据传输的速率越高，但同时也会增加功耗和干扰的风险。
SPI通信协议具有以下优点：首先，它具有高速传输的优势，可以满足大部分实时性要求较高的应用场景。
其次，SPI通信协议的硬件实现比较简单，可以使用几个GPIO口实现。
最后，SPI通信协议支持全双工通信，可以同时进行数据的发送和接收，提高通信效率。
综上所述，SPI通信协议是一种快速、灵活且简单的串行通信协议，广泛应用于各种嵌入式系统。
spi设备安全操作规程
spi设备安全操作规程SPI（Serial Peripheral Interface）设备是一种常见的串行通信协议，在嵌入式系统中被广泛应用。
为了确保SPI 设备的安全操作，一、通信安全1.1 确定通信协议：在使用SPI设备之前，需确定设备的通信协议。
该协议应具备数据传输、命令控制、错误检测等功能，并遵循标准的SPI信号规范。
1.2 保护通信信号：设备的通信信号是SPI通信的关键，为了确保通信的安全可靠，应采取以下措施：(1) 使用屏蔽线缆：将SPI通信线与其他电磁信号干扰源隔离，避免外部信号对通信的干扰。
(2) 采用差分信号传输：使用差分传输可降低干扰噪声，提高通信的稳定性和抗干扰能力。
1.3 加密与解密：对于对安全性要求较高的SPI设备，可使用加密算法对数据进行加密。
在通信过程中，发送方进行数据加密，接收方进行解密，确保数据的机密性。
二、访问控制2.1 权限管理：对SPI设备的操作需进行权限管理，确保只有授权人员才能访问和操作设备。
建议采用访问控制列表（ACL）或权限认证等方法，对访问设备的人员进行限制。
2.2 设备锁定：当SPI设备处于非操作状态时，应将其锁定，防止未授权人员进行非法操作。
可设置密码、PIN 码或其他安全机制进行设备锁定。
2.3 登录认证：对于需要进行用户登录的SPI设备，应采取登录认证机制，对用户进行身份验证。
用户需要输入合法的用户名和密码才能访问设备。
三、数据保护3.1 数据备份：对于重要的SPI设备数据，应定期进行备份，防止数据损失或意外删除。
备份的数据应存储在安全的位置，只有经过授权的人员才能访问。
3.2 数据传输加密：为了保护数据的机密性，可以采用加密算法对传输的数据进行加密。
发送方使用密钥对数据进行加密，接收方使用相同的密钥进行解密，确保数据传输的安全性。
3.3 防止数据篡改：为了防止数据在传输过程中被篡改，可以采用数据完整性校验方法，如CRC校验、哈希函数等，验证接收到的数据的完整性。
spi通讯协议
spi通讯协议SPI通讯协议。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行数据通信协议，通常用于在嵌入式系统中连接微控制器和外围设备。
SPI通讯协议具有高速传输、简单硬件接口和灵活性等特点，因此在许多应用中得到了广泛的应用。
SPI通讯协议由四根信号线组成，时钟线（SCLK）、主输入/输出线（MISO）、主输出/输入线（MOSI）和片选线（SS）。
其中，时钟线由主设备控制，用于同步数据传输；主输入/输出线用于从从设备向主设备传输数据；主输出/输入线用于从主设备向从设备传输数据；片选线用于选择从设备。
SPI通讯协议的工作方式如下，首先，主设备通过片选线选择特定的从设备；然后，主设备通过时钟线向从设备发送时钟信号，同时通过主输出/输入线向从设备发送数据；从设备通过时钟线接收时钟信号，并通过主输入/输出线向主设备发送数据；最后，主设备通过片选线取消对从设备的选择。
SPI通讯协议的传输速率通常由主设备控制，可以根据实际需求进行调整。
在SPI通讯中，数据是以全双工的方式进行传输的，因此可以实现双向数据传输。
此外，SPI通讯协议还支持多主设备和多从设备的连接，可以灵活地构建各种复杂的通讯系统。
SPI通讯协议在实际应用中具有许多优点。
首先，由于SPI通讯协议采用同步传输方式，因此具有高速传输的特点，可以满足对数据传输速率要求较高的应用场景。
其次，SPI通讯协议的硬件接口简单，适合于集成在各种微控制器和外围设备中。
此外，SPI通讯协议还具有良好的灵活性，可以满足不同应用场景下的数据通讯需求。
然而，SPI通讯协议也存在一些局限性。
首先，由于SPI通讯协议采用全双工传输方式，因此在实际应用中需要额外的硬件支持，增加了系统的复杂性。
其次，SPI通讯协议的连接方式较为简单，不支持热插拔，因此在一些动态连接的应用场景中可能无法满足需求。
综上所述，SPI通讯协议是一种简单、高效的串行数据通讯协议，具有高速传输、灵活性和简单硬件接口等特点，适用于许多嵌入式系统中的数据通讯需求。
spi协议
spi协议SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行外设接口协议，通常用于微控制器与外部设备之间进行通信。
它可以实现高速的数据传输和简化的通信交互，被广泛应用于各种嵌入式系统中。
SPI协议是一种主从架构的通信方式，其中一个设备作为主设备，控制整个通信过程，其他设备则作为从设备响应主设备的指令。
SPI协议采用四根信号线，分别为时钟线（SCK）、数据输入线（MISO）、数据输出线（MOSI）和片选线（SS）。
主设备通过控制这些信号线与从设备进行通信。
在SPI协议中，通信是基于字节的，主设备通过将数据位逐个串行地发送到MOSI线上，同时通过SCK时钟线推动数据的传输。
从设备在接收到位的同时将其逐个保存，并根据SCK时钟线的信号抽取数据。
在接收数据时，从设备将数据位逐个传输到MISO线上，主设备通过该线路接收倒数第二个时钟周期中的数据位。
为了确保通信的顺利进行，SPI协议定义了一系列的规则和时序。
首先，在通信开始之前，主设备需要选择要与之通信的从设备，这是通过拉低片选线（SS）来实现的。
同时，主设备还需要确定通信的传输速率，这是通过调整SCK的频率来实现的。
SPI协议还规定了数据传输的顺序，主设备先发送数据位，然后从设备传输数据位。
如果主设备发送太多的数据位，从设备可能无法及时读取和处理。
因此，在设计SPI通信时，需要确保主从设备之间的数据位数一致。
SPI协议还定义了一些数据传输模式，用于确定数据的传输顺序和时钟极性。
最常用的模式是模式0和模式3。
在模式0中，数据的传输采用下降沿锁存（falling edge latch）的方式，数据样本在上升沿时变化。
在模式3中，数据的传输采用上升沿锁存（rising edge latch）的方式，数据样本在下降沿时变化。
SPI协议具有一些优点，使其在许多应用中得到了广泛应用。
首先，由于采用了串行传输，SPI协议可以实现高速的数据传输。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
竭诚为您提供优质文档/双击可除
spi通信规范
篇一：spi通讯协议介绍
spi通讯协议介绍
spiinterface
spi接口介绍
spi是由美国摩托罗拉公司推出的一种同步串行传输规范，常作为单片机外设芯片串行扩展接口。
spi有4个引脚：ss(从器件选择线)、sdo(串行数据输出线)、sdi(串行数据
输入线)和sck(同步串行时钟线)。
spi可以用全双工通信方式同时发送和接收8(16)位数据，过程如下：主机启动发送
过程，送出时钟脉冲信号，主移位寄存器的数据通过sdo移入到从移位寄存器，同时从移位寄存器中的数据通过sdi移人到主移位寄存器中。
8(16)个时钟脉冲过后，时钟停顿，
主移位寄存器中的8(16)位数据全部移人到从移位寄存器中，随即又被自动装入从接收缓冲器中，从机接收缓冲器满标志位(bF)和中断标志位(sspiF)置“1”。
同理，从移位寄存器
中的8位数据全部移入到主寄存器中，随即又被自动装入到主接收缓冲器中．主接收缓冲器满标志位(bF)和中断标志位(sspiF)置“1”。
主cpu检测到主接收缓冲器的满标志位或者中断标志位置1后，就可以读取接收缓冲器中的数据。
同样，从cpu检测到从接收缓冲器满标志位或中断标志位置1后，就可以读取接收缓冲器中的数据，这样就完成了一次相互通信过程。
这里设置dspic30F6014为主控制器，isd4002为从器件，通过spi口完成通信控制的过程。
spi总线协议
spi是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo 构成，其时序其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。
假设下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010，上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。
那么第一个上升沿来的时候数据将会是sdo=1；寄存器=0101010x。
下降沿到来的时候，sdi上的电平将所存到寄存器中去，那么这时寄存器=0101010sdi，这样在8个时钟脉冲以后，两个寄存器的内容互相交换一次。
这样就完成里一个spi时序。
例子：
假设主机和从机初始化就绪：并且主机的sbuff=0xaa，从机的sbuff=0x55，下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍:假设上升沿发送数据
第1页
程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。
图3示出spi总线工作的四种方式，其中使用的最为广泛的是spi0和spi3方式(实线表示):
第2页
图2spi总线四种工作方式
spi总线接口及时序
spi模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，时钟极性（cpol）对传输协议没有重大的影响。
如果cpol=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果cpol=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。
时钟相位（cpha）能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。
如果cpha=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果cpha=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。
spi主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。
spi
总线接口时序如图所示。
第3页
spi功能模块的设计
根据功能定义及spi的工作原理，将整个ipcore分为8个子模块：uc接口模块、时钟分频模块、发送数据FiFo模
块、接收数据FiFo模块、状态机模块、发送数据逻辑模块、接收数据逻辑模块以及中断形式模块。
深入分析spi的四种传输协议可以发现，根据一种协议，只要对串行同步时钟进行转换，就能得到其余的三种协议。
为了简化设计规定，如果要连续传输多个数据，在两个数据传输之间插入一个串行时钟的空闲等待，这样状态机只需两种状态（空闲和工作）就能正确工作。
spi协议简介
spi，是英语serialperipheralinterfacespi，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，管脚，同时为pcbspi，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，其工作模式有两种：主模式和从模式，无论那种模式，都支持
3mbit/s的速率，并且还具有传输完成标志和写冲突保护标志。
到目前为止，我使用过的具有spi总线的器件，就是存储芯片eprom：at25128，在使用过程中，发现的确是有这种总线的优点。
下面以p89lpc900单片机的spi总线来解释spi总线的通用使用规则。
lpc900单片机的spi接口主要由4个引脚构成：spiclk、mosi、miso及/ss，其中spiclk是整个spi总线的公用时钟，mosi、miso作为主机，从机的输入输出的标志，mosi是主机的输出，从机的输入，miso是主机的输入，从机的输出。
/ss
是从机的标志管脚，在互相通信的两个spi总线的器件，/ss管脚的电平低的是从机，相反/ss管脚的电平高的是主机。
在一个spi通信系统中，必须有主机。
spi总线可以配置成单主单从，单主多从，互为主从。
今以互为主从模式作为讲解：
要进行spi互为主从操作，必须遵照以下步骤：
第4页
1对a、b进行初始化，均设为主机（需要进行以下操作）。
a)spi端口初始化为准双向。
b)spctl配置为0x50，ssig=0，spen=1，mstR=1。
c)清除spstat中的spiF及wcol标志位为0。
d)如果需要使用spi中断，可使能相应中断位。
2将a上一个引脚连接到b的/ss引脚上，然后拉低/ss，可将b强行置为从机模式，同时b机会发生以下变化：
a)b机的mstR位自动清0。
b)b机的mosi及spiclk强行变为输入模式，miso则变为输出模式。
c)b机spiF位置位。
d)如果spi中断使能，b机将执行spi中断服务程序。
3b机可设置为查询接收或中断接收方式，以时刻准备接收由a机发送过来的数据，要使b机恢复为主机，必须完整执行步骤1。
本示例中，通过两块dp932实验板构成了spi
互为主从测试系统。
程序中应注意的问题：
1程序中应注意对首次拉低ss引脚进行处理：当a机首次通过b_ss将b机设置为从机后，从机的sbiF位会置位（会被认为完成一次传输），如果这之前，使能了spi中断，则从机则会执行相应的中断服务程序（本示例程序中，当b机的ss引脚被拉为低电平，b机的sbiF首次置位进行处理）。
2关于从机恢复为主机的问题：互为主从模式中，当b 机被a机设置为从机后，cpctl寄存器中mstR位被清除为0，且spiF被置1，mosi和spiclk强制变为输入模式，miso强制变为输出模式。
要想恢复为主机，必须执行以下操作：
a)将mstR位置1，spiF位清0。
第5页
篇二：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（serialperipheralinterface）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。