51单片机综合学习系统_SPI总线的基本原理与应用实例
51单片机原理及应用
51单片机原理及应用51单片机是一种常用的微控制器，广泛应用于各种电子设备中。
它具有体积小、功耗低、性能稳定等特点，因此在电子产品设计领域有着广泛的应用。
本文将介绍51单片机的基本原理及其在各个领域的应用。
首先，我们来了解一下51单片机的基本原理。
51单片机是一种8位的单片机，它采用哈佛结构，具有较强的数据处理能力。
它的核心是由CPU、存储器、I/O口、定时器/计数器等部分组成。
其中，CPU是单片机的核心部分，它负责控制整个系统的运行。
存储器用于存储程序和数据，而I/O口则用于与外部设备进行通信。
定时器/计数器则可以用于生成精确的时钟信号，实现定时、计数等功能。
在实际应用中，51单片机有着广泛的用途。
首先是在家电领域，比如空调、洗衣机、微波炉等电器中常常会采用51单片机来控制整个系统的运行。
其次是在工业控制领域，比如自动化生产线、机械设备等也会采用51单片机来实现控制和监测。
另外，在通信领域，比如手机、路由器等设备中也会采用51单片机来实现各种功能。
此外，51单片机还广泛应用于汽车电子、医疗设备、安防监控等领域。
除了以上领域外，51单片机还有着其他的应用。
比如在智能家居领域，通过51单片机可以实现对家居设备的智能控制，实现远程遥控、定时开关等功能。
在物联网领域，通过51单片机可以实现各种传感器数据的采集和传输，实现对环境的监测和控制。
在教育领域，通过51单片机可以实现对学生的电子设计能力的培养，让学生学会如何使用单片机来实现各种功能。
综上所述，51单片机作为一种常用的微控制器，在各个领域都有着广泛的应用。
它的基本原理简单易懂，同时具有较强的数据处理能力，因此在电子产品设计领域有着重要的地位。
希望通过本文的介绍，读者能对51单片机有更深入的了解，并在实际应用中发挥其作用。
基于SPI的总线协议的单片机数据通信
基于SPI的总线协议的单片机数据通信一、介绍单片机是一种集成电路，它集中了处理器、存储器和外设接口等功能。
它在各种计算机和电子设备中广泛应用，例如家电、汽车电子、工业控制等领域。
在设计单片机系统时，数据通信是一个重要的考虑因素。
为了实现单片机之间的数据传输，我们需要选择合适的总线协议。
本文将介绍一种基于SPI的总线协议，以及它在单片机数据通信中的应用。
二、SPI总线协议的基本原理SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，它为单主设备和多从设备之间的通信提供了一种简单而高效的方法。
SPI总线协议需要四根线来实现数据的传输，包括时钟线（SCLK）、数据线（MOSI）、数据线（MISO）和片选线（SS）。
SPI总线协议的传输过程如下：1. 主设备通过将片选线拉低来选中从设备。
2. 主设备通过时钟线控制数据的传输，每个时钟周期传输一个比特。
3. 主设备通过MOSI线发送数据，从设备通过MISO线接收数据。
4. 主设备和从设备之间可以通过片选线的状态切换来进行多从设备的通信。
5. 传输完成后，主设备将片选线拉高，释放从设备。
三、SPI总线协议的优点1. 高速传输：SPI总线协议使用同步通信方式，可以实现高达几十MHz的数据传输速率，适用于高速数据通信。
2. 简单灵活：SPI总线协议的硬件实现简单，只需少量的线路和引脚。
同时，SPI总线协议支持多从设备的通信，可以通过片选线来选择不同的从设备进行通信。
3. 适用范围广：SPI总线协议不仅可以用于单片机之间的通信，还可以用于单片机与其他外设（例如传感器、存储器等）之间的通信。
四、SPI总线协议在单片机数据通信中的应用1. 与外设的通信：单片机通常需要与各种外设进行数据交互，如显示屏、键盘、传感器等。
SPI总线协议可以作为单片机与这些外设之间的通信接口，实现数据的传输和控制。
2. 多从设备的通信：在某些应用场景中，单片机需要与多个从设备进行通信。
spi原理
spi原理SPI原理。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行数据总线，它是一种用于连接微控制器和外围设备的通信协议。
SPI总线由四根线构成，分别是时钟线（SCLK）、主设备输出从设备输入线（MOSI）、主设备输入从设备输出线（MISO）和片选线（SS）。
SPI总线可以实现全双工通信，同时可以连接多个从设备，因此在嵌入式系统中得到广泛应用。
SPI总线的工作原理如下，首先，主设备通过片选线选中需要通信的从设备，然后通过SCLK线提供时钟信号，将数据按位发送到从设备的MOSI线，同时从设备将数据按位发送到主设备的MISO线。
在数据传输过程中，主设备和从设备的时钟必须同步，这样才能正确地进行数据传输。
在数据传输结束后，主设备通过片选线取消对从设备的选择，从而完成一次通信过程。
SPI总线的工作原理非常简单，但是它具有以下几个特点：1.高速传输，SPI总线可以实现高速的数据传输，因为它是同步传输，时钟信号的频率可以达到几十兆赫，甚至更高。
这使得SPI总线非常适合需要高速数据传输的应用场景，比如存储器接口、显示设备接口等。
2.全双工通信，SPI总线可以实现全双工通信，主设备和从设备可以同时进行数据的发送和接收，这样可以大大提高通信效率。
而且，SPI总线可以连接多个从设备，主设备可以通过片选线选择需要通信的从设备，从而实现多个从设备之间的通信。
3.简单灵活，SPI总线的硬件连接非常简单，只需要四根线就可以实现通信，而且SPI总线的通信协议也非常简单。
这使得SPI总线非常适合在资源有限的嵌入式系统中使用。
在实际的应用中，为了提高SPI总线的稳定性和可靠性，通常会在硬件上添加一些额外的电路，比如加上电平转换器、添加阻抗匹配电路等。
而在软件上，通常会使用专门的SPI驱动程序来控制SPI总线的通信，以便更加方便地使用SPI总线进行数据传输。
总的来说，SPI总线是一种非常简单、灵活、高效的通信协议，它在嵌入式系统中得到了广泛的应用。
SPI总线原理附图解
spi总线原理附图解SPI是一个环形总线结构，由ss（cs）、SCK、MISO、MOSI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MOSI=1；寄存器=0101010x。
下降沿到来的时候，MISO上的电平将所存到寄存器中去，那么这时寄存器=0101010MISO，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脉冲 主机sbuff 从机sbuff sdi sdo0 10101010 01010101 0 01上 0101010x 1010101x 0 11下 01010100 10101011 0 12上 1010100x 0101011x 1 02下 10101001 01010110 1 03上 0101001x 1010110x 0 13下 01010010 10101101 0 14上 1010010x 0101101x 1 04下 10100101 01011010 1 05上 0100101x 1011010x 0 15下 01001010 10110101 0 16上 1001010x 0110101x 1 06下 10010101 01101010 1 07上 0010101x 1101010x 0 17下 00101010 11010101 0 18上 0101010x 1010101x 1 08下 01010101 10101010 1 0这样就完成了两个寄存器8位的交换，上面的上表示上升沿、下表示下降沿，MISO、MOSI相对于主机而言的。
SPI总线在51系列单片机系统中的实现(一)
SPI总线在51系列单片机系统中的实现(一)摘要：MCS51系列、MCS96系列等单片机由于都不带SPI串行总线接口而限制了其在SPI总线接口器件的使用。
文中介绍了SPI串行总线的特征和时序，并以串行E2PROM为例，给出了在51系列单片机上利用I/O口线实现SPI串行总线接口的方法和软件设计程序。
关键词：单片机SPI串行总线总线接口1引言SPI(SerialPeripheralInterface--串行外设接口)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FLASHRAM、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MOST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)。
由于SPI系统总线一共只需3～4位数据线和控制即可实现与具有SPI总线接口功能的各种I/O器件进行接口，而扩展并行总线则需要8根数据线、8～16位地址线、2～3位控制线，因此，采用SPI总线接口可以简化电路设计，节省很多常规电路中的接口器件和I/O口线，提高设计的可靠性。
由此可见，在MCS51系列等不具有SPI接口的单片机组成的智能仪器和工业测控系统中，当传输速度要求不是太高时，使用SPI总线可以增加应用系统接口器件的种类，提高应用系统的性能。
2SPI总线的组成利用SPI总线可在软件的控制下构成各种系统。
如1个主MCU和几个从MCU、几个从MCU相互连接构成多主机系统（分布式系统）、1个主MCU和1个或几个从I/O设备所构成的各种系统等。
在大多数应用场合，可使用1个MCU作为控机来控制数据，并向1个或几个从外围器件传送该数据。
(完整)spi总线协议详细说明
SPI总线原理与应用篇《电子制作》2008年9月站长原创，如需引用请注明出处大家好，通过以前的学习，我们已经对51单片机综合学习系统的使用方法及学习方式有所了解与熟悉，学会了使用IIC总线的基本知识，体会到了综合学习系统的易用性与易学性，这一期我们将一起学习SPI总线的基本原理与应用实例。
先看一下我们将要使用的51单片机综合学习系统能完成哪些实验与产品开发工作：分别有流水灯，数码管显示，液晶显示，按键开关，蜂鸣器奏乐，继电器控制，IIC总线，SPI 总线，PS/2实验，AD模数转换，光耦实验，串口通信，红外线遥控，无线遥控，温度传感，步进电机控制等等。
主体系统如图1所示，其配套书本教程《单片机快速入门》如图2所示。
图1 51单片机综合学习系统主机部分图片图2 51单片机综合学习系统配套书本教程——《单片机快速入门》上图是我们将要使用的51单片机综合学习系统硬件平台，如图1所示，本期实验我们用到了综合系统主机、板载的AT93C46芯片，综合系统其它功能模块原理与使用详见前几期《电子制作》杂志及后期连载教程介绍。
SPI总线简介SPI总线基本概念SPI ( Serial Peripheral Interface ———串行外设接口) 总线是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术。
SPI总线系统是一种同步串行外设接口,允许MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。
外围设备包括FLASHRAM、A/ D 转换器、网络控制器、MCU 等。
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。
其工作模式有两种：主模式和从模式。
SPI是一种允许一个主设备启动一个从设备的同步通讯的协议，从而完成数据的交换。
也就是SPI是一种规定好的通讯方式。
这种通信方式的优点是占用端口较少，一般4根就够基本通讯了（不算电源线）。
SPI总线简介及原理
SPI总线简介及原理2009-12-29 10:52SPI（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 接口由SDI（串行数据输入），SDO（串行数据输出），SCK（串行移位时钟），CS（从使能信号）四种信号构成，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。
通讯时，数据由SDO 输出，SDI 输入，数据在时钟的上升或下降沿由SDO 输出，在紧接着的下降或上升沿由SDI 读入，这样经过8/16 次时钟的改变，完成8/16 位数据的传输。
SPI通信该总线通信基于主-从配置。
它有以下4个信号：MOSI:主出/从入MISO:主入/从出SCK:串行时钟SS:从属选择芯片上“从属选择”(slave-select)的引脚数决定了可连到总线上的器件数量。
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，摩托罗拉没有定义任何通用SPI的时钟规范。
然而，最常用的时钟设置基于时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数，CPOL定义SPI串行时钟的活动状态，而CPHA定义相对于SO-数据位的时钟相位。
CPOL和CPHA的设置决定了数据取样的时钟沿。
数据方向和通信速度SPI传输串行数据时首先传输最高位。
波特率可以高达5Mbps，具体速度大小取决于SPI硬件。
例如，Xicor公司的SPI串行器件传输速度能达到5MHz。
SPI总线接口及时序SPI总线包括1根串行同步时钟信号线以及2根数据线。
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。
51单片机原理及应用
51单片机原理及应用
51单片机的原理是基于冯·诺依曼体系结构，由中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口和系统总线组成。
它采用了8051指令集，具有256字节的内存空间和64KB的外部扩展空间，可以执行各种指令，实现对外设的控制和数据处理。
1.高性能：51单片机的时钟频率可以达到几十MHz，具有强大的运算能力和快速响应能力。
2.低功耗：51单片机采用CMOS技术，工作电压低，功耗小，适合电池供电和低功耗应用。
3.强大的外设资源：51单片机具有丰富的外设资源，如通用输入/输出口（GPIO）、定时器/计数器、串口、中断控制器等，可以满足各种应用需求。
4.易于编程和调试：51单片机的指令集简单易懂，支持高级语言编程，开发工具和调试器成熟且易于使用。
5.成本低廉：51单片机的成本相对较低，适合大规模应用和成本敏感型项目。
1.家电控制：51单片机可以用于家用电器控制，如空调、洗衣机、冰箱等，实现智能控制和节能管理。
2.工业自动化：51单片机可以应用于工厂自动化系统，如PLC控制器、仪表控制、传感器信号处理等。
3.智能交通：51单片机可以用于交通信号控制、智能车牌识别、停车场管理等智能交通系统。
4.嵌入式系统：51单片机可以嵌入到各种设备中，如安防监控、医疗设备、消费电子产品等。
5.电力系统：51单片机可以应用于电力系统中的控制和保护装置，如电能计量、电力负荷管理等。
总之，51单片机作为一种成熟且功能强大的微控制器，具有广泛的应用前景和市场需求。
它在各个领域中的应用为我们的生活和工作带来了更多的便利和效益。
SPI总线原理与应用篇
SPI总线原理与应用篇《电子制作》2008年9月站长原创，如需引用请注明出处大家好，通过以前的学习，我们已经对51单片机综合学习系统的使用方法及学习方式有所了解与熟悉，学会了使用IIC总线的基本知识，体会到了综合学习系统的易用性与易学性，这一期我们将一起学习SPI总线的基本原理与应用实例。
先看一下我们将要使用的51单片机综合学习系统能完成哪些实验与产品开发工作：分别有流水灯，数码管显示，液晶显示，按键开关，蜂鸣器奏乐，继电器控制，IIC总线，SPI 总线，PS/2实验，AD模数转换，光耦实验，串口通信，红外线遥控，无线遥控，温度传感，步进电机控制等等。
主体系统如图1所示，其配套书本教程《单片机快速入门》如图2所示。
图1 51单片机综合学习系统主机部分图片图2 51单片机综合学习系统配套书本教程——《单片机快速入门》上图是我们将要使用的51单片机综合学习系统硬件平台，如图1所示，本期实验我们用到了综合系统主机、板载的AT93C46芯片，综合系统其它功能模块原理与使用详见前几期《电子制作》杂志及后期连载教程介绍。
SPI总线简介SPI总线基本概念SPI ( Serial Peripheral Interface ———串行外设接口) 总线是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术。
SPI总线系统是一种同步串行外设接口,允许MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。
外围设备包括FLASHRAM、A/ D 转换器、网络控制器、MCU 等。
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。
其工作模式有两种：主模式和从模式。
SPI是一种允许一个主设备启动一个从设备的同步通讯的协议，从而完成数据的交换。
也就是SPI是一种规定好的通讯方式。
这种通信方式的优点是占用端口较少，一般4根就够基本通讯了（不算电源线）。
51单片机原理与应用
51单片机原理与应用51单片机是一种常用的单片机，其原理和应用十分广泛。
本文将从原理、结构、工作原理、应用领域等方面进行介绍。
一、原理和结构51单片机是指Intel公司推出的一种8位单片机，其核心是8051系列的芯片。
它具有高度集成、低功耗、易于编程等特点。
51单片机的结构包括中央处理器、存储器、输入输出端口、定时器计数器、串行通信接口等部分。
其中，中央处理器是51单片机的核心，负责执行各种指令和控制整个系统的运行。
二、工作原理51单片机的工作原理是通过执行存储在存储器中的指令来完成各种功能。
它通过中央处理器获取指令，然后根据指令的要求进行相应的操作。
51单片机的指令由操作码和操作数组成，操作码表示要执行的操作，操作数表示操作的对象。
通过不同的指令和操作数的组合，可以实现各种功能，如输入输出控制、定时器计数、串行通信等。
三、应用领域由于51单片机具有体积小、功耗低、成本低等优势，因此在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 嵌入式系统：51单片机可以用于控制各种嵌入式系统，如家电、智能家居、机器人等。
通过编程控制，可以实现各种功能，如温度控制、灯光控制、运动控制等。
2. 工业自动化：51单片机可以用于工业控制系统，如自动化生产线、仪器仪表等。
通过与传感器、执行器等设备的连接，可以实现对生产过程的监控与控制。
3. 通信设备：51单片机可以用于各种通信设备，如无线模块、蓝牙模块等。
通过与通信模块的配合，可以实现无线通信、数据传输等功能。
4. 汽车电子：51单片机可以用于汽车电子控制系统，如发动机控制单元、车身电子控制单元等。
通过编程控制，可以实现对汽车各个系统的监控与控制。
5. 教育领域：由于51单片机易于学习和应用，因此在教育领域也有广泛的应用。
学生可以通过实践操作，了解单片机的工作原理和应用，提高动手能力和创新思维。
51单片机是一种应用广泛的单片机，它具有高度集成、低功耗、易于编程等特点。
#基于51单片机的SPI总线
基于51单片机的SPI总线基于51单片机的SPI总线单片机和其它芯片或设备之间的数据传输在单片机的使用中具有重要的地位，单片机本身的数据传输接口过去主要为8位并行数据接口或异步串行通信接口，但电子技术的迅速发展使得许多新的数据传输接口标准不断涌现，大多数的51单片机并没有在硬件中集成这些新的数据传输接口。
SPI（Serial Peripheral Interface)总线是由Motorola公司提出的一种同步串行外围接口，采用三或四根信号线。
51单片机一般并没有在硬件中集成这种新的接口，所以要用软件来进行模拟。
1 硬件设计DS1302是涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟／日历和31字节静态R AM，实时时钟／日历电路提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM／PM指示决定采用24或12小时格式。
DS1302和单片机之间能简单地采用SPI同步串行的方式进行通信，仅需用到三根信号线：RES(复位)，I／O(数据线)，SCLK(同步串行时钟)。
通过16 02LCD显示日期和时间，其电路如下所示。
在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。
单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“SPI.DSN”。
在器件选择按钮中单击“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示的元件。
51单片机AT89C51 一片晶体CRYSTAL 12MHz 一只瓷片电容CAP 22pF 二只电解电容CAP-ELEC 10uF 一只电阻RES 10K 一只排阻 RESPAC-8 10K 一只1602液晶显示器 LM016L 一只晶体CRYSTAL 32.768KHz 一只时钟芯片DS1302 一片电池BATTERY 3V 一只若用Proteus软件进行仿真，则上图中的两只晶体、U1的复位电路和U1的31脚以及电池都可以不画，它们大都是默认的。
（SPI）工作原理及应用实例分析
ADμC812串行外设接口（SPI）工作原理及应用实例分析本文主要从全集成的12位数据采集系统ADμC812入手，通过首先分析其串行外设接口SPI的工作原理与系统组成，并用一个主机与从机的电路连接实例来说明其串行外设接口的具体应用特征，提供给嵌入式学习研究者一个完整的SPI 串行接口方案。
ADμC812在单个芯片内包含了高性能的自校准多通道ADC、2个12位DAC以及可编程的8位MCU（与8051兼容）。
为便于MCU与各种外围设备进行通信，ADμC812提供了3种串行I/O端口：UART接口、I2C兼容的串行接口和串行外设接口（SPI）。
其中，SPI接口是工业标准的同步串行接口，是一种全双工、三线通信的系统。
它允许MCU与各种外围设备以串行方式（8位数据同时、同步地被发送和接收）进行通信。
在SPI接口中，数据的传输需要1个时钟信号和两条数据线。
SPI可工作在主模式或从模式下。
在主模式，每一位数据的发送/接收需要1次时钟作用；而在从模式下，每一位数据都是在接收到时钟信号之后才发送/接收。
1个典型的SPI系统包括1个主MCU和1个或几个从外围器件。
SPI接口可设置成在发送/接收1个字节的结束时产生1次中断。
主时钟可以通过编程而成为不同的状态，既可编程为4种不同主波特率的任一种，又可对时钟的极性和相位进行编程。
SPI也可用于那些需要比微控制器上的并行I/O端口更多输入或输出端的场合中。
SPI提供了一种扩展I/O功能的最简单的办法，只需使用最少的微控制器引脚。
SPI串行接口可以在短距离内进行主机与从机的数据传送，并且具有多种可调的传输方式、连接电路简单、使用方便等优点。
为实现主机和从机及从外围设备的通信提供了一种简单、易行的方案。
一、工作原理1、SPI的信号说明SPI系统使用4条线可与多种标准外围器件直接接口：ADμC812的串行外设接口（SPI）及其应用2串行时钟线（SCLOCK）、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。
干货一文了解SPI总线工作原理、优缺点和应用案例
干货一文了解SPI总线工作原理、优缺点和应用案例将微控制器连接到传感器，显示器或其他模块时，您是否考虑过两个设备之间如何通信？他们到底在说什么？他们如何能够相互理解？电子设备之间的通信就像人类之间的通信，双方都需要说同一种语言。
在电子学中，这些语言称为通信协议。
幸运的是，在构建大多数DIY电子项目时，我们只需要了解一些通信协议。
在本系列文章中，我们将讨论三种最常见协议的基础知识：串行外设接口（SPI），内部集成电路（I2C）和通用异步接收器/发送器（UART）驱动通信。
首先，我们将从一些关于电子通信的基本概念开始，然后详细解释SPI的工作原理。
SPI，I2C和UART比USB，以太网，蓝牙和WiFi等协议慢得多，但它们更简单，使用的硬件和系统资源也更少。
SPI，I2C和UART非常适用于微控制器之间以及微控制器和传感器之间的通信，在这些传感器中不需要传输大量高速数据。
串行与并行通信电子设备通过物理连接在设备之间的导线发送数据位来相互通信，有点像一个字母中的字母，除了26个字母（英文字母表中），一个位是二进制的，只能是1或0。
通过电压的快速变化，位从一个设备传输到另一个设备。
在工作电压为5V的系统中，0位作为0V的短脉冲通信，1位通过5V的短脉冲通信。
数据位可以并行或串行形式传输。
在并行通信中，数据位是同时发送的，每个都通过单独的线路。
下图显示了二进制（01000011）中字母“C”的并行传输：在串行通信中，通过单线逐个发送这些位。
下图显示了二进制（01000011）中字母“C”的串行传输：SPI通信简介许多设备都采用了SPI通用通信协议。
例如，SD卡模块，RFID读卡器模块和2.4 GHz无线发送器/接收器都使用SPI与微控制器通信。
SPI的一个独特优势是可以不间断地传输数据。
可以连续流发送或接收任意数量的比特。
使用I2C和UART，数据以数据包形式发送，限制为特定的位数。
启动和停止条件定义每个数据包的开始和结束，因此数据在传输过程中会被中断。
spi的工作原理
spi的工作原理
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步的、全双工的串行通信接口，常用于将微控制器与外围设备（如传感器、存储器等）连接起来。
SPI接口由四根信号线组成：主设备（通常是
微控制器）的主输出（MOSI，Master Out Slave In）信号线，
主输入（MISO，Master In Slave Out）信号线，时钟（SCK，Serial Clock）信号线以及片选（SS，Slave Select）信号线。
SPI的工作原理基于主-从架构，其中主设备通过时钟信号控制数据的传输。
主设备首先将片选信号线拉低，选择需要通信的从设备，然后通过MOSI线发送数据，同时从设备通过MISO
线返回响应数据。
主设备的时钟信号驱动数据的传输，在每个时钟周期中，主设备在SCK线上产生一个时钟脉冲，数据在
每个脉冲的边沿进行传输。
主设备和从设备的时钟频率必须一致，以确保数据的稳定传输。
SPI的传输方式有两种：全双工模式和半双工模式。
在全双工
模式下，主设备和从设备可以同时发送和接收数据。
在半双工模式下，数据的传输是双向的，但在同一时刻只能有一个设备发送或接收数据。
SPI的传输速度比较快，取决于主设备和从
设备的时钟频率和通信协议的复杂程度。
SPI接口的特点是简单、灵活且成本较低，适用于高速数据传输。
由于SPI接口的主从架构，一个主设备可以同时与多个从设备进行通信，只需通过片选信号线选择相应的从设备。
因此，SPI接口广泛应用于各种领域，包括嵌入式系统、通信设备、
汽车电子等。
SPI总线简介与参考实例
SPI总线简介与参考实例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公司推出的首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的一种同步串行通讯方式。
这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。
SPI总线系统是一种同步串行外设接口通信以交换信息。
外围设置FLASHRAM、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、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
一、基本原理1. SPI技术性能SPI接口是Motorola 首先提出的全双工三线同步串行外围接口，采用主从模式（Master Slave）架构；支持多slave模式应用，一般仅支持单Master。
时钟由Master 控制，在时钟移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后（MSB first）；SPI接口有2根单向数据线，为全双工通信，目前应用中的数据速率可达几Mbps 的水平。
2. SPI控制模式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）MOSI – 主设备数据输出，从设备数据输入（主发从收）（2）MOSO – 主设备数据输入，从设备数据输出（主收从发）（3）SCLK – 时钟信号，由主设备产生（时钟线） （4）/SS – 从设备使能信号，由主设备控制其中SS 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。
单片机spi通信原理详解
单片机是一个可编程的微控制器，和spi通信其实是两个独立的东西。
只不过我们用单片机可以去实现spi通信而已，但是实现spi通信不一定非要单片机。
我们人和人之间沟通，要靠说话，并且两个人语言要一样，比如说都用普通话。
那芯片和芯片沟通，它们又不会说话，怎么传递信息呢？就是通过通信总线，通信总线有很多种，比如IIC、SPI、USART、CAN，它们的区别就像普通话、英语、韩语、俄语，都是用来传递信息用的，只是传递方式不同。
但传递信息，有一个前提，就是语言要相同，也就是通信方式要相同。
所以说，spi是一种通信方式，是用来传递信息的。
不同的通信方式，传递信息的方式不同。
Spi是一种全双工、高速的、同步的通信总线。
简单来说，就是你们两个可以同时快速地说话，你能把你要说的告诉对方，同时也能听到对方说什么，这就是全双工。
还有一种叫半双工，就是你们同时只能有一个人说，另一个听，说完了，另外一个才能说。
很明显，全双工传递信息的效率更高吧。
同步的意思我给你们两个对话设定个条件，比如说我说开始你们才可以对话，我说停止就都不能说话。
我们人和人传递信息一般是靠耳朵和嘴巴对吧？SPI通信协议：单片机spi通信接口什么意思，spi接口干什么用的？spi接口有4根线，分别是CS、SCLK、MOSI、MISO。
SCLK是同步信号，一般由主控来控制。
既然是通信，自然是需要有个”对象”，如上图A和B。
A是SPI Master，也就是主控，比如说单片机，一般就是主控的角色，主控来负责发送SCLK同步信号通知SPI Slave是否需要进行数据通信。
B是SPI Slave，也就是从机，比如说Flash芯片。
CS代表片选信号，为什么要用片选呢？因为一个SPI Master可以跟不同的SPI Slave进行通信。
SPI Master就是通过CS来控制，具体跟哪个SPI Slave通讯，控制CS为低电平就代表选中该SPI Slave。
如果说只跟一个从设备通讯，也可以直接把CS串联电阻接地，省的每次都去控制它。
基于SPI总线的51单片机多机互连编程技术
基于SPI总线的51单片机多机互连编程技术摘要：串行扩展和串行通信方式已经成为当前单片机系统扩展的主流方式。
目前单片机市场上不但有传统的UART 串行接口，而且还有SPI、I2C 总线等串行接口。
SPI 接口是一种高速串行通信接口，特别适合于单片机之间的高速通信，但其工作方式较之传统的UART 串行通信方式有很大的不同。
本文给出SPI 接口基础上的各种串行通信工作方式配置及驱动编程，并进行完整的测试。
关键词：单片机；UART；SPI 引言51 系列单片机资源有限，当开发者面对比较复杂的控制任务时，51 单片机就力不从心了。
在这种情况下，用户可以选用比较高档的单片机机型，比如ARM 系列32 位单片机等来完成目标控制的任务。
还有一种选择方案，就是采用51 单片机多机系统方案，用分散控制的方法来实现最终的复杂目标控制任务。
在多机系统的实现过程中，首先要解决的就是多机之间的相互通信连接问题，以保证数据在单片机之间的高效、可靠的传递。
MCU 之间的通信功能是多机系统实现的基础，也是多机系统可靠运行的关键。
1 SPI 接口的特点SPI 接口最大可以提供1 Mb 的串行数据传输能力。
理论上，比传统的串行通信接口RS232 通信速率高得多，因此它非常适合多CPU系统中的CPU 之间的数据交换，绝大多数情况下，能够满足通信需求。
与RS232 不同的是，SPI 采用的是移位寄存器方式实现串行通信的，SPI 工作方式如图1 所示。
图1 中，MOSI(Master Out and Slaver In)和MISO(Master In and Slaver Out) 为SPI 接口的通信引脚。
从引脚定义可以看出，无论是数据发送，还是数据接收，SPI 通信过程始终应当是由主机Master 控制。
主从机之间的物理连接是同名端直接连接。
其工作过程是：主机对SPI 接口的写数据操作完成后，SPI 启。