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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协议的简单实例说明

SPI协议的简单实例说明
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
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，sdi、sdo相对于主机而言的。

其中ss引脚作为主机的时候，从机可以把它拉底被动选为从机，作为从机的是时候，可以作为片选脚用。

根据以上分析，一个完整的传送周期是16位，即两个字节，因为，首先主机要发送命令过去，然后从机根据主机的名准备数据，主机在下一个8位时钟周期才把数据读回来！！看大家明白没有！！！！！。

(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。

单片机中的SPI总线协议原理及应用研究

单片机中的SPI总线协议原理及应用研究SPI（Serial Peripheral Interface）总线协议是一种串行通信协议，广泛应用于单片机和外部设备之间的数据交换。

本文将介绍SPI总线协议的原理以及其在单片机中的应用研究。

一、SPI总线协议的原理SPI协议被广泛应用于许多IC芯片之间的通信，它使用多线全双工的通信模式，由一个主设备和一个或多个从设备组成。

SPI总线通信的核心是由主设备控制的时序同步传输。

SPI总线协议中，主设备通过四根信号线与从设备通信，分别是：1. SCK（Serial Clock）：时钟信号线，由主设备产生，用于同步数据传输。

2. MOSI（Master Out Slave In）：主设备输出、从设备输入的数据线，主设备将数据发送给从设备。

3. MISO（Master In Slave Out）：主设备输入、从设备输出的数据线，从设备将数据发送给主设备。

4. SS（Slave Select）：从设备选择线，用于选择与主设备进行通信的从设备。

SPI总线协议的通信流程如下：1. 主设备发送一个时钟脉冲，同时将MOSI上的数据发送给从设备。

2. 主设备接收从设备的数据，并同时发送另一个时钟脉冲。

3. 主设备不断重复以上两步操作，直到通信结束。

SPI总线协议使用传输率较高的时钟信号进行同步，因此可以实现较快的数据传输速度。

SPI协议的主要特点包括：1. 全双工通信：主设备和从设备可以同时发送和接收数据。

2. 时钟同步：通过时钟信号实现主设备和从设备的同步传输。

3. 硬件控制：SPI通信依赖硬件的控制，因此具有很高的可靠性和稳定性。

二、SPI总线协议在单片机中的应用研究SPI总线协议在单片机中广泛应用于各种外设的通信和控制。

下面将介绍一些常见的应用场景。

1. 存储器扩展在许多嵌入式系统中，存储器扩展是很常见的需求。

通过SPI总线协议，主单片机可以与外部存储器芯片进行通信。

例如，可以使用SPI接口连接闪存、EEPROM或SRAM等存储器芯片，实现数据的读写操作。

实验十一单片机之间SPI总线通信实验

成果
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协议的数据读写实现（spi_slave）

SPI协议的数据读写实现（spi_slave）⼀、SPI协议介绍⼆、程序设计1、spi_slave模块该模块接收8路16bit的数据信号ave1---ave8，以及标志数据有效的信号ave_valid；该模块作为SPI的slave端，可以通过spi_miso将ave数据发送出去；也可以通过spi_mosi接收master端发送来的数据，并将数据再通过godata发送出去；该模块采⽤的是模式0：CPOL = 0，CPHA = 0；该模块可以接收两种命令：读命令COMMAND_READ = 8'hA5、写命令COMMAND_WRITE = 8'H5A；`timescale 1ns/1psmodule spi_slave(input clk,//芯⽚外部输⼊的clk_50minput rst_n,//sys_rst模块输出的复位信号rst_ninput ave_valid,//average输出的平均值有效信号//spi_input_chose模块的输出信号，//sw_cnt控制spi_input_chose模块选择特定的数据输出给spi_slaveinput [15:0] ave1,input [15:0] ave2,input [15:0] ave3,input [15:0] ave4,input [15:0] ave5,input [15:0] ave6,input [15:0] ave7,input [15:0] ave8,//spi协议的相关信号input spi_cs,input spi_sck,input spi_mosi,output reg spi_miso,//spi slave的数据输出//下⾯3个信号是连接到para_rom1模块的，//和para_rom1模块输出两点校正的两个参数G\O有关output reg data_valid,output [4:0] addr,output reg [15:0] godata,//spi初始化完成标志output reg init_finish);// cs、sck、mosi的delay信号reg spi_cs_2,spi_cs_1;reg spi_sck_2,spi_sck_1;reg spi_mosi_2,spi_mosi_1;// cs、sck的下降沿/mosi的上升沿wire spi_cs_neg;wire spi_sck_neg;wire spi_sck_pos;wire spi_mosi_flag;always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)begin{spi_cs_2,spi_cs_1} <= 2'b11;{spi_sck_2,spi_sck_1} <= 2'b00;{spi_mosi_2,spi_mosi_1} <= 2'b00;endelsebegin{spi_cs_2,spi_cs_1} <= {spi_cs_1,spi_cs};{spi_sck_2,spi_sck_1} <= {spi_sck_1,spi_sck};{spi_mosi_2,spi_mosi_1} <= {spi_mosi_1,spi_mosi};endendassign spi_cs_neg = (spi_cs_2&(~spi_cs_1));assign spi_sck_neg = ~spi_sck_1&spi_sck_2;assign spi_sck_pos = ~spi_sck_2&spi_sck_1;assign spi_mosi_flag = spi_mosi_2;localparam IDLE = 6'b000001;localparam RXD_COM = 6'b000010;localparam JUDGE = 6'b000100;localparam TXD_NUM = 6'b001000;localparam TXD_DATA = 6'b010000;localparam RXD_PARA = 6'b100000;parameter COMMAND_READ = 8'hA5;parameter COMMAND_WRITE = 8'H5A;reg [5:0] state;reg [3:0] cnt; //计数接收命令参数的位数reg [3:0] cnt0; //发送数据的地址reg [4:0] cnt1; //计数发送数据的位数reg [4:0] cnt2; //计数接收两点校正参数的位数reg [4:0] cnt3; //cnt2和godata输出到的存储参数的存储器的地址有关 reg [7:0] para;reg [15:0] tdata;reg rd_flag;wire [15:0] data_out;reg rxd_finish;reg rxd_finish_en;reg [7:0] counter;assign addr = cnt2 - 1;always @(posedge clk or negedge rst_n)if(!rst_n)state <= IDLE;elsebegincase(state)IDLE:beginif(spi_cs_neg)state <= RXD_COM;elsestate <= IDLE;endRXD_COM:beginif(cnt == 4'b1000)state <= JUDGE;elsestate <= RXD_COM;endJUDGE:beginif(para == COMMAND_READ) state <= TXD_NUM;else if(para == COMMAND_WRITE)state <= RXD_PARA;elsestate <= IDLE;endTXD_NUM:beginstate <= TXD_DATA;endTXD_DATA:begin//每发送完8个ave数据回到idle状态if(cnt0 == 4'b1000 && cnt1 == 5'b00001)state <= IDLE;//每发送完⼀个ave数据，就进⼊TXD_NUM状态//此状态更新⼀次新的要发送的aveelse if(cnt1 == 5'b10000)state <= TXD_NUM;elsestate <= TXD_DATA;endRXD_PARA:beginif(cnt2 < 5'b10110)state <= RXD_PARA;elsestate <= IDLE;enddefault: state <= IDLE;endcaseendalways @(posedge clk or negedge rst_n)if(!rst_n)begincnt <= 4'b0;cnt0 <= 4'b0;cnt1 <= 5'b0;para <= 8'b0;tdata <= 16'b0;rd_flag <= 1'b0;spi_miso <= 1'b1;data_valid <= 1'b0;cnt3 <= 5'b0000;cnt2 <= 5'b0000;godata <= 16'b0;rxd_finish <= 1'b0;endelsebegincase(state)IDLE:begincnt <= 4'b0;cnt0 <= 4'b0;cnt1 <= 5'b0;para <= 8'b0;tdata <= 16'b0;godata <= 16'b0;rd_flag <= 1'b0;spi_miso <= 1'b1;cnt3 <= 5'b0000;cnt2 <= 5'b0000;data_valid <= 1'b0;endRXD_COM://接收命令参数beginif(cnt == 4'b1000)cnt <= 4'b0000;else if(spi_sck_pos)//上升沿接收数据begin//接收命令参数存⼊para 也即是写COMMAND_WRITE还是读COMMAND_READ cnt <= cnt + 4'b0001;//从⾼位到低位接收para[7 - cnt[2:0]] <= spi_mosi_flag;endelsebegincnt <= cnt;para <= para;endendJUDGE:beginif(para == COMMAND_READ)//识别到读ave数据的命令COMMAND_READ，//rd_flag拉⾼，直到读完8个数据再拉低rd_flag <= 1'b1;elserd_flag <= 1'b0;endTXD_NUM:begintdata <= data_out;endTXD_DATA://发送数据beginif(cnt1 == 5'b10000)begin//每发送完⼀个数据，cnt0+1，cnt0作为地址读取下⼀个要发送的数据cnt1 <= 5'b00000;cnt0 <= cnt0 + 4'b0001;endelse if(spi_sck_neg)//下降沿发送数据begincnt1 <= cnt1 + 5'b00001;//从⾼位到低位发送spi_miso <= tdata[15 - cnt1[4:0]];endelsebeginspi_miso <= spi_miso;cnt1 <= cnt1;endendRXD_PARA://接收两点校正的参数begin//这⾥表⽰每接收22个两点校正的参数拉⾼rxd_finishif(cnt2 == 5'b10101 && cnt3 == 5'b01111)rxd_finish <= 1'b1;elserxd_finish <= 1'b0;//接收完⼀个16位的参数，data_valid拉⾼，cnt2 + 1，//cnt2和godata输出到的存储参数的存储器的地址有关if(cnt3 == 5'b10000)begincnt3 <= 5'b0000;cnt2 <= cnt2 + 5'b00001;data_valid <= 1'b1;endelse if(spi_sck_pos)//上升沿接收数据begindata_valid <= 1'b0;cnt3 <= cnt3 + 5'b00001;godata[15 - cnt3[4:0]] <= spi_mosi_flag;endelsebegindata_valid <= data_valid;cnt3 <= cnt3;godata <= godata;endenddefault:begincnt <= 4'b0000;cnt0 <= 4'b0000;cnt1 <= 5'b00000;para <= 8'b0;tdata <= 12'b0;rd_flag <= 1'b0;spi_miso <= 1'b1;endendcaseendalways @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)rxd_finish_en <= 1'b0;else if (rxd_finish)rxd_finish_en <= 1'b1;elserxd_finish_en <= rxd_finish_en;endalways @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)counter <= 8'b0;//两点校正参数接收完成之后counter再计数⼀段时间，最后初始化完成 else if (rxd_finish_en && counter < 8'b11111111)counter <= counter + 1'b1;elsecounter <= counter;endalways @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)init_finish <= 1'b0;else if (counter == 8'b11111111)init_finish <= 1'b1;elseinit_finish <= init_finish;endave8_rom ave8_rom (.clk(clk),.rst_n(rst_n),.rd(rd_flag),.addr(cnt0),.ave1_in(ave1),.ave2_in(ave2),.ave3_in(ave3),.ave4_in(ave4),.ave5_in(ave5),.ave6_in(ave6),.ave7_in(ave7),.ave8_in(ave8),.ave_valid(ave_valid),.ave_out(data_out));endmodule该模块的状态机有六个状态：localparam IDLE = 6'b000001;localparam RXD_COM = 6'b000010;localparam JUDGE = 6'b000100;localparam TXD_NUM = 6'b001000;localparam TXD_DATA = 6'b010000;localparam RXD_PARA = 6'b100000;分别是：空闲状态IDLE接收命令状态RXD_COM判断命令是读还是写的状态JUDGE读取要发送的ave数据的状态TXD_NUM发送ave数据的状态TXD_DATA接收数据的状态RXD_PARA以下五个计数变量的意思：reg [3:0] cnt; //计数接收命令参数的位数reg [3:0] cnt0; //发送数据的地址reg [4:0] cnt1; //计数发送数据的位数reg [4:0] cnt2; //计数接收两点校正参数的位数reg [4:0] cnt3; //cnt2和godata输出到的存储参数的存储器的地址有关下⾯代码可以看出是下降沿发送数据：else if(spi_sck_neg)//下降沿发送数据begincnt1 <= cnt1 + 5'b00001;//从⾼位到低位发送spi_miso <= tdata[15 - cnt1[4:0]];end下⾯代码可以看出是上升沿接收数据：else if(spi_sck_pos)//上升沿接收数据begin//接收命令参数存⼊para 也即是写COMMAND_WRITE还是读COMMAND_READ cnt <= cnt + 4'b0001;//从⾼位到低位接收para[7 - cnt[2:0]] <= spi_mosi_flag;end2、ave8_rom模块`timescale 1ns/1ps/*该模块在spi_slave1模块⾥⾯被例化，输出的ave_out会被spi slave发给master*/module ave8_rom (clk,//时钟rst_n,//复位信号rd,//读使能addr,//读地址ave_valid,//平均值有效信号ave1_in,//输⼊的8个通道的图像数据平均值ave2_in,//这是直接由平均值计算模块输⼊的，和spi没关系ave3_in,ave4_in,ave5_in,ave6_in,ave7_in,ave8_in,ave_out//平均值输出，其实是被外部的spi master读取的 );input clk;input rst_n;input rd;input [3:0] addr;input ave_valid;input [15:0] ave1_in;input [15:0] ave2_in;input [15:0] ave3_in;input [15:0] ave4_in;input [15:0] ave5_in;input [15:0] ave6_in;input [15:0] ave7_in;input [15:0] ave8_in;output [15:0] ave_out;reg [15:0] ave_table [7:0];assign ave_out = rd ? ave_table[addr] : 16'b1;always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)beginave_table[7] <= 16'b0000_0000_0000_1000;ave_table[6] <= 16'b0000_0000_0000_0111;ave_table[5] <= 16'b0000_0000_0000_0110;ave_table[4] <= 16'b0000_0000_0000_0101;ave_table[3] <= 16'b0000_0000_0000_0100;ave_table[2] <= 16'b0000_0000_0000_0011;ave_table[1] <= 16'b0000_0000_0000_0010;ave_table[0] <= 16'b0000_0000_0000_0001 ;endelse if (ave_valid && rd ==1'b0 )beginave_table[7] <= ave8_in;ave_table[6] <= ave7_in;ave_table[5] <= ave6_in;ave_table[4] <= ave5_in;ave_table[3] <= ave4_in;ave_table[2] <= ave3_in;ave_table[1] <= ave2_in;ave_table[0] <= ave1_in;endelsebeginave_table[7] <= ave_table[7];ave_table[6] <= ave_table[6];ave_table[5] <= ave_table[5];ave_table[4] <= ave_table[4];ave_table[3] <= ave_table[3];ave_table[2] <= ave_table[2];ave_table[1] <= ave_table[1];ave_table[0] <= ave_table[0];endendendmodule。

单片机中的SPI通信协议详解与应用案例

单片机中的SPI通信协议详解与应用案例SPI（Serial Peripheral Interface）是一种全双工、同步的串行通信协议，广泛应用于单片机与外围设备之间的通信。

本文将详细介绍SPI 通信协议的工作原理、通信格式以及在单片机应用中的实际案例。

### 一、SPI通信协议的工作原理SPI通信协议通常由一个主设备（Master）和一个或多个从设备（Slave）组成。

主设备负责发起通信并控制通信的时序，从设备则根据主设备的指令进行响应。

SPI通信使用四根线进行连接，包括时钟线（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）以及片选线（SS）。

在SPI通信中，通信双方通过时钟线同步数据传输，主设备在时钟信号的上升沿或下降沿触发数据传输，而从设备在时钟信号的相反沿进行数据接收。

此外，通过片选线可以选择与主设备进行通信的特定从设备，避免多个从设备同时响应。

### 二、SPI通信协议的通信格式在SPI通信中，数据传输的格式包括数据位数、传输顺序和时钟极性等方面的参数。

常见的SPI通信格式包括数据位宽（1~16位）、传输顺序（MSB first或LSB first）以及时钟极性（空闲时钟高电平或低电平）等。

数据传输过程中，主设备通过时钟线向从设备发送时钟信号，并同时通过MOSI线发送数据，从设备则通过MISO线接收并响应数据。

SPI通信中一般采用全双工通信方式，即主设备和从设备可以同时发送和接收数据。

### 三、SPI通信协议的应用案例SPI通信协议在单片机应用中具有广泛的应用场景，例如与外部存储器、传感器、显示屏等外围设备进行通信。

下面以单片机与外部存储器的通信为例，介绍SPI通信协议的应用过程。

1. 初始化SPI通信：配置主设备和从设备的通信参数，包括时钟频率、传输格式等，以确保通信双方能够正常进行数据传输。

2. 选中从设备：通过片选线选择要与主设备通信的具体从设备，避免多个从设备同时响应导致通信错误。

SPI协议示例

此文档中描述的SPI功能使SPI处理的软件最小化。在系统中使用 C8051F30X 器件作为总线上的 SPI 主器件。
M I S O （主入 / 从出）：此引脚用于串行数据从从器件输入，此引脚设置为开漏数据引脚。
S C K （串行时钟）：此引脚作为 C8051F30X 器件的串行时钟输出，设置为数据推挽输出。
使用 for循环变量 test_counter，SPI_return变量
连接MOSI和MISO引脚不能完全地测试执
是 SPI 输入字节。在函数调用选择从器件前行 SPI 的功能性。但是，它可以校验程序处
NSS 信号被拉到低，当调用函数取消选择它理 MOSI 和 MISO 是否正确。
后 NSS 被拉到高电平。在 SPI 数据传输后，
数，含有函数的文件首先必须汇编或编译。
所得的目标文件能被加到项目的生成列表中并
调用函数用下面的程序行：
链接到主（调用）软件。
in_spi = SPI_Transfer(out_spi);
为了满足所需功能主软件必须正确配置 C8051F30X 器件的通用 IO 引脚。参看第一页的“硬件接口”。SPI_Transfer( )函数的函数原型也需要在所有调用它的文件中声明。
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例子使用代码

SPI协议介绍

SPI协议介绍1、 SPI简介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MC68HCXX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。

2、 SPI特点2.1采⽤主-从模式(Master-Slave) 的控制⽅式SPI 规定了两个 SPI 设备之间通信必须由主设备 (Master) 来控制次设备 (Slave). ⼀个 Master 设备可以通过提供 Clock 以及对 Slave 设备进⾏⽚选 (Slave Select) 来控制多个 Slave 设备, SPI 协议还规定 Slave 设备的 Clock 由 Master 设备通过 SCK 管脚提供给 Slave 设备, Slave 设备本⾝不能产⽣或控制 Clock, 没有 Clock 则 Slave 设备不能正常⼯作2.2采⽤同步⽅式(Synchronous)传输数据Master 设备会根据将要交换的数据来产⽣相应的时钟脉冲(Clock Pulse), 时钟脉冲组成了时钟信号(Clock Signal) , 时钟信号通过时钟极性(CPOL) 和时钟相位 (CPHA) 控制着两个 SPI 设备间何时数据交换以及何时对接收到的数据进⾏采样, 来保证数据在两个设备之间是同步传输的.2.3数据交换(Data Exchanges)SPI 设备间的数据传输之所以⼜被称为数据交换, 是因为 SPI 协议规定⼀个 SPI 设备不能在数据通信过程中仅仅只充当⼀个 "发送者(Transmitter)" 或者 "接收者(Receiver)". 在每个 Clock 周期内, SPI 设备都会发送并接收⼀个 bit ⼤⼩的数据, 相当于该设备有⼀个 bit ⼤⼩的数据被交换了. ⼀个 Slave 设备要想能够接收到 Master 发过来的控制信号, 必须在此之前能够被 Master 设备进⾏访问 (Access). 所以, Master 设备必须⾸先通过 SS/CS pin 对 Slave 设备进⾏⽚选, 把想要访问的 Slave 设备选上. 在数据传输的过程中, 每次接收到的数据必须在下⼀次数据传输之前被采样. 如果之前接收到的数据没有被读取, 那么这些已经接收完成的数据将有可能会被丢弃, 导致 SPI 物理模块最终失效. 因此, 在程序中⼀般都会在 SPI 传输完数据后, 去读取 SPI 设备⾥的数据, 即使这些数据(Dummy Data)在我们的程序⾥是⽆⽤的。

单片机中SPI接口的原理及应用案例分析

单片机中SPI接口的原理及应用案例分析SPI（Serial Peripheral Interface）是一种通信协议，常用于单片机与外部设备之间的数据传输。

它是一种全双工、同步的串行通信接口，通过四根信号线（SCLK、MOSI、MISO、SS）来进行数据的传输。

本文将介绍SPI接口的原理及其应用案例分析。

一、SPI接口原理SPI接口由一个主设备（Master）和一个或多个从设备（Slave）组成。

主设备通过SCLK信号产生时钟信号，并通过MOSI（Master Output Slave Input）引脚发送数据给从设备，从设备通过MISO（Master Input Slave Output）引脚将数据返回给主设备。

SS（Slave Select）信号用于选择从设备，通过使能或禁用从设备来实现数据传输的目标设备选择。

SPI接口的主设备控制整个通信过程。

主设备在发送数据之前需要将SS信号拉低，选择目标从设备。

然后主设备通过SCLK时钟信号控制数据的传输速率，每个时钟周期传输一个位。

在每个时钟周期的下降沿时，主设备将数据位通过MOSI线发送给从设备，并且从设备在上升沿时通过MISO线返回数据位给主设备。

数据的传输方式可以是8位、16位或更多位。

SPI接口的数据传输可以是全双工或半双工。

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，互相独立。

在半双工模式下，主设备和从设备交替发送和接收数据，只能一边发送一边接收。

二、SPI接口的应用案例分析1. SPI接口与存储器的应用在许多嵌入式系统中，SPI接口常用于与存储器的连通。

例如，一些单片机将外部Flash存储器用于程序存储，通过SPI接口与单片机进行通信。

主设备发送读或写命令给存储器，从设备接收命令并执行相应的操作。

这种应用案例使得单片机能够扩展存储容量，提高系统的灵活性和可靠性。

2. SPI接口与传感器的应用SPI接口还常用于连接传感器，例如加速度传感器、压力传感器等。

串行外设接口SPI通信协议的应用

串行外设接口SPI通信协议的应用简介SPI（全称SerialPeripheral Interface），串行外设接口。

SPI是串行外设接口（SerialPeripheral Interface）的缩写。

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，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200。

－－from 百度百科该接口由摩托罗拉在20世纪80年代中期开发，并已成为事实标准。

－－from Wiki从维基百科查阅的的“事实标准”，在这来科普一下知识盲点：事实标准是指非由标准化组织制定的，而是由处于技术领先地位的企业、企业集团制定（有的还需行业联盟组织认可，如DVD标准需经DVD论坛认可），由市场实际接纳的技术标准。

－－from 百度百科SPI接口定义了一主多从这样的一个通信架构，在同一SPI总线上只有一个主机，可以有多个从机。

这样的架构就限制了通信的主动权只能在主机端，主机发起一次通信，从机做出想要。

信号线SPI被称为四线串行总线，其信号线分别有：SCLK：串行时钟（主机输出）MOSI：主输出从机输入或主机输出从机输入（主机输出的数据）MISO：主输入从输出或主输入从输出（从输出的数据输出）SS：从机选择（通常为低电平有效，主机输出）信号线命名也是五花八门，以下的命名也是会遇见的：串口时钟：SCLK：SCK主输出－－－＞从输入（MOSI）：SIMO，MTSR －对应主设备和从设备上的MOSI，相互连接SDI，DI，DIN，SI －在从设备上；连接到主设备上的MOSI，或连接到下面的连接SDO，DO，DOUT，SO －在主设备上；连接到从站上的MOSI，或连接到上面的连接主输入＜－－－从输出（MISO）：SOMI，MRST －对应主设备和从设备上的MISO，相互连接SDO，DO，DOUT，SO －在从设备上；连接到主设备上的MISO，或连接到下面的连接SDI，DI，DIN，SI －主设备；连接到奴隶上的MISO或上面的连接从机选择：SS：SSEL，CS，CE，nSS，／SS，SS＃以上容易让人混淆的名字是SDO、SDI、DOUT、DIN等，这些都需要看具体印在主设备还是从设备上单独讨论。

通过SPI接口协议实现DSP与其它设备的通信

通过SPI接口协议实现DSP与其它设备的通信
通过SPI（Serial Peripheral Interface）接口协议可以实现DSP（Digital Signal Processor）与其他设备的通信。

SPI是一种同步串行通信协议，常用于外围设备与主控制器之间的数据传输。

以下是基本的SPI通信步骤：
1. 确定SPI主设备和从设备的角色：DSP作为主设备，与其他设备进行通信。

2. 配置SPI主设备的工作模式：设置SPI主设备的时钟频率、数据位宽等参数。

3. 选中从设备：设置 SPI 的片选信号，选中需要进行通信的从设备。

4. 主设备发送数据：将需要发送的数据写入 SPI 的数据寄存器。

5. 数据传输：SPI 主设备将数据发送至从设备，从设备接收数据。

6. 从设备发送数据：从设备将需要发送的数据写入 SPI 的数据寄存器。

7. 数据传输：SPI 主设备接收从设备发送的数据，从设备接收数据。

8. 取消片选信号：取消 SPI 的片选信号，完成本次通信。

9. 重复前述步骤进行进一步通信。

具体实施需要根据DSP和其他设备的硬件和软件特性进行配置和实现。

一般可以使用DSP的SPI模块或者通过GPIO口模拟SPI接口来实现通信。

其中包括设置时钟频率，配置数据位宽，设置片选信号，发送和接收数据等操作。

具体的实现可以参考DSP和目标设备的数据手册以及SPI接口的规范。

spi协议书

spi协议书SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行外围设备接口协议，用于在微控制器和外部设备之间进行通信。

SPI协议定义了通信的规范和通信的信号电平等细节，使得多个设备可以通过几根线进行数据传输。

SPI协议通常包括一个主设备（Master）和一个或多个从设备（Slave）。

主设备负责发送指令和接收数据，而从设备接收指令并发送数据给主设备。

SPI协议使用四根线进行通信，包括时钟线（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）。

在SPI通信过程中，时钟信号由主设备产生，时钟线上的每一个时钟周期都对应于一次数据传输。

主设备通过时钟来控制数据的传输速度，并在每个时钟周期内读取或写入数据。

数据的传输是全双工的，即主设备可以在同一个时钟周期内同时发送和接收数据。

传输的数据是按照字节进行的，每个字节由一个位起始位、8个数据位和一个位停止位组成。

主设备通过设置合适的时钟频率来确定数据传输的速率，速率可以在不同的设备之间进行调整以适应各种外设的要求。

为了进行通信，主设备需要选择要与其通信的从设备。

这是通过片选线来实现的，主设备通过将片选线拉低来选中某个从设备，其他从设备则处于非选中状态。

当通信结束后，主设备将片选线拉高以释放所选从设备，并准备选择其他从设备进行通信。

SPI协议的通信模式可以分为四种，包括主设备模式0、主设备模式1、从设备模式2和从设备模式3。

这些模式主要区别在时钟的极性（CPOL）和相位（CPHA）上。

CPOL定义了时钟线在空闲状态下的电平，CPHA定义了数据的采样和传输时钟的相位关系。

不同的模式适用于不同的外设，可以根据具体应用的需求进行选择。

SPI协议可以广泛应用于各种外部设备的通信，例如传感器、存储器芯片、显示器等。

它具有简单、快速、低成本等优势，通信效率高，适合于对实时性要求较高的应用场景。

同时，SPI协议也存在一些限制，例如只支持点对点通信和短距离通信等。

单片机中的SPI通信协议原理与应用案例

单片机中的SPI通信协议原理与应用案例SPI（Serial Peripheral Interface）是一种广泛应用于单片机和外设之间进行通信的串行通信协议。

该协议由Motorola公司在上世纪80年代开发，并在后续得到了各个厂商的广泛采用。

SPI通信协议具有简单、高效、灵活等特点，在众多应用场景下发挥着重要作用。

本文将介绍SPI通信协议的原理，以及在单片机应用中的实际案例。

首先，我们来了解SPI通信协议的基本原理。

SPI通信协议采用了主从模式进行通信，通常由一个主设备（Microcontroller）和一个或多个从设备（Peripheral devices）组成。

在SPI通信中，主设备负责产生时钟信号和控制信号，从设备则负责接收和发送数据。

SPI通信协议中主要有四条信号线，分别是：1. SCLK（Serial Clock）：时钟信号，由主设备产生并驱动整个通信的节奏。

2. MOSI（Master Output Slave Input）：主设备输出，从设备输入的信号线，主设备通过该线发送数据给从设备。

3. MISO（Master Input Slave Output）：主设备输入，从设备输出的信号线，从设备通过该线发送数据给主设备。

4. SS（Slave Select）：片选信号，用于选择与主设备进行通信的从设备。

SPI通信协议的工作流程如下：1. 主设备通过控制SS信号线，选择与之通信的从设备。

2. 主设备通过SCLK线给从设备提供时钟信号。

3. 主设备通过MOSI线发送数据给从设备。

4. 从设备接收到数据后，通过MISO线发送响应数据给主设备。

5. 主设备继续发送数据或者结束通信，通过控制SS信号线关闭与从设备的通信。

SPI通信协议具有以下特点：1. 简单高效：SPI通信协议的硬件实现相对简单，通信速度较快，适用于对速度要求较高的应用场景。

2. 灵活可靠：SPI通信协议没有固定的数据包格式和长度限制，通信双方可以自由协商并灵活定义数据的格式和长度。

SPI协议详解

SPI协议详解SPI的四种模式是什么，然后你不会，总是会有点尴尬。

读了这篇文章，你会对SPI协议有一定的认识，也会对你的面试有帮助。

协议是为了规范收发双方的，好的协议不仅需要速度的保证，还需要传输稳定，可拓展等等。

#SPI协议简介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MC68HCXX系列处理器上定义的。

SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器等芯片，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主从模式硬件连接如下图4种工作模式波形时序如下图：#协议心得SPI接口时钟配置心得：在主设备配置SPI接口时钟的时候一定要弄清楚从设备的时钟要求，因为主设备的时钟极性和相位都是以从设备为基准的。

因此在时钟极性的配置上一定要搞清楚从设备是在时钟的上升沿还是下降沿接收数据，是在时钟的下降沿还是上升沿输出数据。

但要注意的是，主设备的SDO连接从设备的SDI，从设备的SDO连接主设备的SDI。

从设备SDI接收的数据是主设备的SDO发送过来的，主设备SDI接收的数据是从设备SDO发送过来的，所以主设备这边SPI时钟极性的配置（即SDO的配置）跟从设备的SDI接收数据的极性是相反的，跟从设备SDO发送数据的极性是相同的。

下面这段话是Sychip Wlan8100 Module Spec上说的，充分说明了时钟极性是如何配置的：The 81xx module will always input data bits at the rising edge of the clock, and the host will always output data bits on the falling edge of the clock.意思是：主设备在时钟的下降沿发送数据，从设备在时钟的上升沿接收数据。

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。

成都spi协议书

成都spi协议书甲方（以下简称“甲方”）：[甲方全称]地址：[甲方地址]法定代表人：[甲方法定代表人姓名]乙方（以下简称“乙方”）：[乙方全称]地址：[乙方地址]法定代表人：[乙方法定代表人姓名]鉴于甲方是一家专注于[甲方业务领域]的公司，乙方是一家专注于[乙方业务领域]的公司，双方基于相互信任和合作意愿，就[具体合作内容]达成如下协议：## 第一条合作目的本协议旨在明确甲乙双方在[具体合作项目或领域]的合作方式、权利义务和责任分担，以促进双方的共同发展和利益最大化。

## 第二条合作内容1. 甲方同意提供[甲方提供的具体服务或产品]。

2. 乙方同意提供[乙方提供的具体服务或产品]。

3. 双方将共同开展[具体合作活动或项目]。

## 第三条合作期限本协议自[生效日期]起生效，有效期至[终止日期]，除非双方另有书面约定。

## 第四条权利与义务1. 甲方的权利与义务：- 甲方应按照约定提供服务或产品，并保证其质量符合双方约定的标准。

- 甲方有权按照本协议约定收取相应的费用。

2. 乙方的权利与义务：- 乙方应按照约定提供服务或产品，并保证其质量符合双方约定的标准。

- 乙方有权按照本协议约定支付相应的费用。

## 第五条费用与支付1. 双方应根据本协议约定的费用标准进行结算。

2. 费用支付方式为[具体支付方式]，支付时间为[具体支付时间]。

## 第六条保密条款双方应对在合作过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密予以保密，未经对方书面同意，不得向第三方披露。

## 第七条违约责任如一方违反本协议约定，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的损失。

## 第八条争议解决双方因履行本协议发生的任何争议，应首先通过友好协商解决；协商不成时，任何一方可向甲方所在地人民法院提起诉讼。

## 第九条协议的修改和补充本协议的任何修改和补充均应以书面形式进行，并经双方授权代表签字盖章后生效。

## 第十条其他1. 本协议未尽事宜，双方可另行协商解决。