spi总线通俗易懂讲解

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【硬见小百科】SPI总线是什么？

【硬见小百科】SPI总线是什么？SPI全称是串行外设接口（Serial Peripheral Interface），是由Motorola提出的一种全双工（全双工指可以同时（瞬时）进行信号的双向传输（A→B且B→A））同步串行通信接口，通信波特率可以高达5Mbps，但具体速度大小取决于SPI硬件。

SPI总线只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯。

1）MOSI（SDI ) – Master数据输出,Slave数据输入；2）MISO (SDO) – Master数据输入,Slave数据输出；3）SClK –时钟信号,由Master产生；4）/CS – Slave使能信号,由Master控制。

SPI通信就是采用这样的主从模式（Master-Slave）架构，一般为一个Master和多个Slave的应用模式。

切记，谁为主，谁提供SCLK 时钟信号。

SPI通讯就需要这四根线。

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，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。

接下来再负责通讯的3根线就可以了。

SPI也是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。

这就是SCLK时钟线存在的原因，由SCLK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。

操作时序很简单，如下：看见时序图了，就知道怎么通讯了。

SPI接口在Master控制下产生的从器件使能信号和时钟信号，两个双向移位寄存器按位传输进行数据交换，传输数据高位在前，低位在后（MSB first）。

在SCK的下降沿上数据改变，上升沿一位数据被存入移位寄存器。

换个说法，SPI是一个环形总线结构，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。

对于主机来说，上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。

上升沿到来的时候，sdi上的电平将被发送到从设备的寄存器中。

从M_Sbuff寄存器的7位，发送到S_Sbuff寄存器的0位;下降沿到来的时候，sd噢上的电平将被接收到主设备的寄存器中。

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总线介绍PPT课件

• 写保护寄存器：
写保护寄存器
命令字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
8EH或8FH
WP 0 0 0 ,0 0 0 0
17
第17页/共30页
RAM单元 0单元 1单元 2单元
3 4 ........ 31单元
命令字 C0H或C1H C2H或C3H C4H或C5H C6H或C7H. C8H或C9H. .............. FCH或FDH
寻址： MOSI：When master, out line; when slave, in line MISO：When master, in line; when slave, out line
3
第3页/共30页
SPI从机的内部结构
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）
•
MOV A,#00H
•
MOV @R0,A
•
SETB SCLK
•
NOP
• LOOP2: CLR SCLK;下降沿输出
•
MOV A,@R0
•
MOV C,I/O
•
RRC A
•
MOV @R0,A
•
SETB SCLK
•
DJNE R1,LOOP2
•
24
RET
第24页/共30页
多字节读模式
将时钟日历寄存器的秒、分、时、日、星期、月、年以及写保护寄存器的内容分别存入单片机的6FH～ 68H单元
1
第1页/共30页
SPI从机的内部结构 • SPI从机从主机获得时钟和片选信号，因此cs和sclk都

spi总线工作原理

spi总线工作原理
SPI（Serial Peripheral Interface）总线是一种同步串行通信协议，它主要用于在微控制器或其他数字集成电路之间传输数据。

SPI总线由一个主设备（Master）和一个或多个从设备（Slave）组成。

主设备通过与从设备之间发送和接收数据的方式来与其进行通信。

SPI总线的工作原理如下：
1. 首先，主设备选择要与之通信的从设备。

这是通过在片选引脚上拉低电平来实现的。

其他从设备的片选引脚应保持高电平。

2. 接着，主设备通过时钟引脚（SCK）生成时钟信号，此时数据传输开始。

3. 主设备通过主输出(MOSI)引脚发送数据，从设备通过主输
入(MISO)引脚接收数据。

在每个时钟周期中，主设备和从设
备在SCK上的上升沿或下降沿进行数据交换。

4. 数据传输时，主设备先发送一个起始位（通常是高电平）并将其传输到从设备。

5. 接下来，主设备和从设备同时发送并接收数据，每一个时钟周期传输一个位。

数据传输的顺序是从最高位（MSB）到最
低位（LSB）。

6. 当所有数据位都传输完毕后，主设备通过拉高片选引脚结束
与从设备的通信。

7. 在通信结束后，主设备可以选择与其他从设备进行通信，或者在下一个时钟周期中重新选择与之前的从设备进行通信。

SPI总线的工作原理简单而直观。

它具有高速、可简化电路设计等优点，因此在很多嵌入式系统中得到了广泛应用。

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。

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接口总线介绍

SPI接口总线介绍SPI 可以作为主、从器件工作，并可在同一总线上支持多个主、从器件。

SPI 主要使用3 个信号。

（1）主输出、从输入（MOSI）用于主器件到从器件的串行数据传输。

SPI 作为主器件，信号为输出；SPI 作为从器件，信号为输入。

当被配置为主器件时，MOSI 由移位寄存器的MSB 驱动。

（2）主输入、从输出（MISO）用于从器件到主器件的串行数据传输。

SPI 作为主器件，信号为输入；SPI 作为从器件，信号为输出。

当作为从器件工作时，MISO 由移位寄存器的MSB 驱动。

（3）串行时钟（CLK）用于同步主器件和从器件之间在MOSI 和MISO 线上的串行数据传输。

当SPI 作为主器件时产生该信号。

SD 卡总线知识介绍SD 总线允许强大的1 线到4 线数据信号设置。

当默认的上电后，SD 卡使用DAT0。

初始化之后，主机可以改变线宽（译者按：即改为2 根线，3 根线...）。

混和的SD 卡连接方式也适合于主机。

在混和连接中Vcc，Vss 和CLK 的信号连接可以通用。

但是，命令，回复，和数据（DAT0～3）这几根线，各个SD卡必须从主机分开。

这个特性使得硬件和系统上交替使用。

SD 总线上通信的命令和数据比特流从一个起始位开始，以停止位中止。

CLK：每个时钟周期传输一个命令或数据位。

频率可在0～25MHz 之间变化。

SD 卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生0～25MHz 的频率。

CMD：命令从该CMD 线上串行传输。

一个命令是一次主机到从卡操作的开始。

命令可以以单机寻址（寻址命令）或呼叫所有卡（广播命令）方式发送。

回复从该CMD 线上串行传输。

一个命令是对之前命令的回答。

回复可以来自单机或所有卡。

SPI总线完全解读

SPI时序详解SPI总线是Motorola公司推出的三线同步接口，同步串行3线方式进行通信:一条时钟线SCK，一条数据输入线MOSI，一条数据输出线MISO;用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。

SPI 主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。

SPI总线有四种工作方式(SP0, SP1, SP2, SP3)，其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式。

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时序详解---SPI接口在模式0下输出第一位数据的时刻SPI 接口有四种不同的数据传输时序，取决于CPOL和CPHL这两位的组合。

图1中表现了这四种时序，时序与CPOL、CPHL的关系也可以从图中看出。

图1CPOL是用来决定SCK时钟信号空闲时的电平，CPOL＝0，空闲电平为低电平，CPOL＝1时，空闲电平为高电平。

CPHA是用来决定采样时刻的，CPHA=0，在每个周期的第一个时钟沿采样，CPHA ＝1，在每个周期的第二个时钟沿采样。

由于我使用的器件工作在模式0这种时序（CPOL＝0，CPHA＝0），所以将图1简化为图2，只关注模式0的时序。

图2我们来关注SCK的第一个时钟周期，在时钟的前沿采样数据（上升沿，第一个时钟沿），在时钟的后沿输出数据（下降沿，第二个时钟沿）。

SPI接口详细讲解

• SPI串行数据传输结构由MISO、MOSI、SCLK、/SS构成, 主要是在SCLK的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。
• CPOL(时钟极性)=0; • 上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。 • 上升沿到来的时候，MOSI上的电平将被发送到从设备
的寄存器中。 • 下降沿到来的时候，MISO上的电平将被接收到主设备
的寄存器中。 • 假设主机和从机初始化就绪：并且主机的sbuf=0xaa
(10101010)，从机的sbuf=0x55 (01010101)，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)。Sbuf（串行接收和发射缓冲器）
7
脉冲
0 1↑ 1↓ 2↑ 2↓ 3↑ 3↓ 4↑ 4↓ 5↑ 5↓ 6↑ 6↓ 7↑ 7↓ 8↑
1
2021/6/4
一 SPI接口简介
SPI(Serial Peripheral Interface--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。如图1
Master
SCLK MOSI Mபைடு நூலகம்SO
/SS
Slave
2
2021/6/4
• （1）MOSI – 主设备数据输出，从设备数据输入 • （2）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）/SS – 从设备使能信号，由主设备控制
主机sbuff 10101010 0101010X 01010100 1010100X 10101001 0101001X 01010010 1010010X 10100101 0100101X 01001010 1001010X 10010101 0010101X 00101010 0101010X

SPI总线协议介绍(易懂)

SPI总线协议介绍（易懂）目录CONTENTS•SPI总线协议产生背景•SPI总线协议内容介绍•SPI总线协议总结一、SPI总线协议背景12 SPI是由摩托罗拉(Motorola)公司于1979年开发的全双工同步串行总线，是微处理控制单元(MCU)和外围设备之间进行通信的同步串行端口。

主要应用在EEPROM、Flash、实时时钟(RTC)、数模转换器(ADC)、网络控制器、MCU、数字信号处理器(DSP)以及数字信号解码器之间。

SPI，全称Serial Peripheral Interface，中文意思是串行外部设备接口，是一种全双工、高速、同步的通信总线。

SPI 总线器件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SCLK、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CS3SPI总线术语及定义，如表（1）所示：表（1） SPI总线术语及定义二、SPI总线协议内容1<1>.SPI总线采用主从模式架构，支持多从设备应用，一般只支持单主设备；<2>.当主设备想要和某从设备进行通信时候,主设备需要先向对应从设备的片选线(CS)山发送使能信号(高电平或者低电平,按从设备而定),表示选中该从设备；<3>.时钟由主设备控制，数据在时钟脉冲下按位传输，高位在前；<4>.目前应用中的数据速率可达几Mbps。

2SPI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。

如图（1）、图（2）、图（3）和图（4）所示图（1）SPI连接类型首先Master产生时钟，时钟频率小于或等于Slave支持的最大频率；随后Master通过产生时钟信号(SCLK)来控制数据传输，并通过将特定Slave的芯片选择(CS）线拉低来进行通信。

spi、can等总线的区别

一、SPI总线说明串行外围设备接口SPI（serial peripheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口，Motorola公司生产的绝大多数MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。

SPI 用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。

SPI可以同时发出和接收串行数据。

它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯，这四条线是：串行时钟线（CSK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）、低电平有效从机选择线CS。

这些外围器件可以是简单的TTL移位寄存器，复杂的LCD显示驱动器，A/D、D/A转换子系统或其他的MCU。

当SPI工作时，在移位寄存器中的数据逐位从输出引脚（MOSI）输出（高位在前），同时从输入引脚（MISO）接收的数据逐位移到移位寄存器（高位在前）。

发送一个字节后，从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。

主SPI的时钟信号（SCK）使传输同步。

其典型系统框图如下图所示。

SPI主要特点有: 可以同时发出和接收串行数据;* 可以当作主机或从机工作;* 提供频率可编程时钟;* 发送结束中断标志;* 写冲突保护;* 总线竞争保护等。

图2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):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。

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。

SPI总线详细介绍

工作原理
双线和四线传输模式双线SPI具有双I/O接口，与标准串行闪存设备相比，其传输速率可提高一倍。 MISO和MOSI数据引脚以半双工模式运行，每个时钟周期发送两个位。MOSI线变为IO0，而MISO线变为IO1。四线SPI与双线SPI类似，但吞吐量提高了四倍。添加了两条额外的数据线，每个时钟周期传输4位，数据线为IO0、IO1、IO2和IO3。
菊花链级联方式走线的长度和走线的数量上相较与并联的级联方式有较明显的优势,但是该种级联方式也限制了SPI总线对单个从机设备的读写操作。可以把每个从机看做移位寄存器,在移位脉冲（SCLK）的作用下,串行数据从主机MOSI 输出,经由从机 SDI 管脚移入从机 DCP0，然后由 DCP0 的 SDO 管脚,移入 DPC1 的内部寄存器。
电路设计
layout注意事项
1.串阻靠近发射端放置,如RQA6RQA10靠近PCH;RQA5靠近FLASH 2.信号上过孔允许最大数量7个,一般走不到这么多
3.数据和时钟的走线长度差要求在
500mil以内。
备注：双负载和三负载的情况，在信号线的
4.数据线距5mil以上，时钟和其它两端加串阻，阻值大小默认参考Design
工作原理
传输模式标准传输模式根据时钟极性（CPOL）及相位（CPHA）不同可以组合成4种工作模式：SPI0, SPI1，SPI2，SPI3;其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式（实线表示）
Mode CPOL
0
0
1
0
2
1
3
1
CPHA 0 1 0 1
极性和相位
工作原理
工作原理
0和3这两种模式的相同的地方是都在时钟上升沿采样传输数据，区别这两种方式的简单方法就是看空闲时，时钟的电平状态，低电平为mode 0 ，高电平为 mode 3。

SPI通信协议(SPI总线)学习.doc

SPI通信协议（SPI总线）学习1、什么是SPI？SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。

是Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。

2、SPI优点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（时钟极性）和CPHA（时钟相位）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。

SPI总线通俗易懂讲解

SPI总线通俗易懂讲解SPI总线MOTOROLA公司的SPI总线的基本信号线为3根传输线，即SI、SO、SCK。

传输的速率由时钟信号SCK决定，SI为数据输入、SO为数据输出。

采用SPI总线的系统如图8-27所示，它包含了一个主片和多个从片，主片通过发出片选信号-CS来控制对哪个从片进行通信，当某个从片的-CS信号有效时，能通过SI接收指令、数据，并通过SO发回数据。

而未被选中的从片的SO端处于高阻状态。

图8-27 SPI总线的系统主片在访问某一从片时，必须使该从片的片选信号有效；主片在SCK信号的同步下，通过SI线发出指令、地址信息；如需将数据输出，则接着写指令，由SCK同步在SI线上发出数据；如需读回数据，则接着读指令，由主片发出SCK，从片根据SCK的节拍通过SO发回数据。

因而对具有SPI接口的从片器件来讲，SCK、SI是输入信号，SO是输出信号。

SCK 用于主片和从片通信的同步。

SI用于将信息传输到器件，输入的信息包括指令、地址和数据，指令、地址和数据的变化在SCK的低电平期间进行，并由SCK信号的上升沿锁存。

SO用于将信息从器件传出，传出的信息包括状态和数据，信息在SCK信号的下降沿移出。

Microchip公司的25XX系列的串行E2PROM采用了SPI总线，该系列器件的性能如表8-2所示。

表8-2 Microchip公司的25XX系列的串行E2PROM型号25XX04025XX08025XX16025XX320容量4K（512 X 8bit）8K(1024 X 8bit)16K(4096 X 8bit)32K(4096 X 8bit)地址信号A0~A8A0~A9A0~A10A0~A11以25XX320为例，该器件是4K字节的E2PROM，结构如图8-28所示，接口信号为SCK、SI和SO，此外还具有-CS、-WP、-HOLD信号线。

其中-CS为器件选中信号，当此信号为低电平时器件被选中，高电平时器件处于等待状态。

spi

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）。

同时传输速度也很高。

一般来说要求主设备要有SPI控制器（也可用模拟方式），就可以与基于SPI的芯片通讯了。

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：图3 SPI总线器件间传送数据框图SPI总线的接口特性利用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作为主控机来控制数据，并向1个或几个从外围器件传送该数据。

SPI总线

二、SPI连接和数据传输
SPI设备可工作于主设备模式、从设备模式以及多主设备环境下。 SPI作为主设备
SPI发送和接收一直是同时被使能的，开始交换数据时，内核先将数据写入一个缓存器中，利用TXBD[R]配置一个TXBD和一个或是多个RXBD，然后内核再在SPI指令寄存器中设置SPCOM[STR]准备开始发送数据，然后SPI在SPICLK中生成可设定的时钟脉冲，从 SPIMOSI中发送出数据而从SPIMISO中接收数据。根据下一个有效的RXBD将接收到的数据写入RX缓存器中可以看出，在多主设备环境下，SPI设备可以连接在相同的总线上。 SPIMOSI、SPIMISO、SPICLK信号线是共用的，而片选线 SPISEL 的连接是独立的，在某一时间中，只能有一个SPI设备能作为主设备，其余的所有设备作为从设备，主设备的 SPISEL 也将被设定。当多于一个的设备被设定成主设备时，就产生了多主设备错误。
三、SPI读写peb3265
SPI读取peb3265 首先先使能译码器通道，每16口共用一个译码器通道，片选中 peb3265的一个通道，然后再配置TXBD和RXBD的长度，设置状态位开始传输，实现SPI读取peb3265；设置读取延时，检测相位的状态位，决定是否读取成功，最后关闭译码器通道。 SPI写peb3265 打开译码器通道，将控制命令cmd1、cmd2及要写入peb3265的数据写入txbuf中，配置长度为len+2的TXBD，设定SPCOM的开始位为1，即为开始发送，设置写入时间延时检测是否读取成功，最后清除事件寄存器和关闭译码器通道。
四、SPI与I2C区别
I2C只需要一根数据线和一根时钟线就可以完成半双工通讯，而SPI使用四根线来完成全双工通讯 I2C是多主控接口标准，具有总线仲裁机制；SPI在多主环境时，采用片选的方式 I2C传输数据时会带上目的设备的设备地址，从而选择从设备；SPI通过片选的方式选择目的设备

spi总线协议

spi总线协议SPI（Serial Peripheral Interface）总线协议是一种用于在多个芯片之间进行通信的串行通信协议。

它是针对短距离通信，高速数据传输和简单控制信号交互而设计的。

SPI总线协议广泛应用于嵌入式系统中，特别是在连接存储器、传感器、外设以及其他硬件设备时。

SPI总线协议的设计旨在提供一种灵活而高效的通信解决方案。

它使用一组由主设备和从设备共享的信号线，并采用全双工的通信方式。

在SPI总线上，数据传输是以位为单位进行的，主设备通过时钟信号来同步从设备的响应。

SPI总线协议通常使用四根线来传输数据：时钟线（SCK），主设备输出信号（MOSI），主设备输入信号（MISO）以及片选信号（SS）。

SPI总线协议的工作方式如下：首先，主设备通过片选信号选择要与其通信的从设备，在从设备中，可以有多个设备共享同一根片选信号。

然后，主设备通过时钟线同步数据传输的速度，并在MOSI线上发送数据。

同时，从设备通过MISO线将响应数据发送回主设备。

通过这种方式，主设备和从设备之间实现了双向的、同步的数据传输。

SPI总线协议的特点之一是其高速性能。

由于SPI总线使用并行传输方式，数据可以在一个时钟周期中同时传输多个位，从而实现了高速的数据传输。

另外，SPI总线还具有较低的延迟和较低的功耗，使其成为一种适用于高性能嵌入式系统的通信解决方案。

在使用SPI总线协议进行通信时，需要对从设备进行配置。

从设备的配置通常包括设置传输模式、时钟频率和数据位顺序等参数。

SPI总线协议支持多种传输模式，如主设备模式和从设备模式等。

主设备模式下，主设备发出时钟信号并控制通信过程；从设备模式下，从设备接收时钟信号并进行响应。

时钟频率的选择取决于设备之间的距离和通信需求，较短的距离和较高的速率可以实现更高的传输速度。

数据位顺序指定了数据的传输顺序，可以是最高有效位（MSB）优先或最低有效位（LSB）优先。

尽管SPI总线协议有许多优点，但它也存在一些限制。