SPI的定義
SPI 是串行外設(shè)接口的英文縮寫(xiě),是一種高速全雙工通信總線。簡(jiǎn)單易用,最主要的是占用的管腳數(shù)量少,一般為4。
SPI基本概念
首先,介紹SPI通信中重要的四根線,分別是:CS,CLK,SDI, SDO,按照我個(gè)人理解的含義如下:
CS:片選標(biāo)識(shí),用來(lái)確定數(shù)據(jù)有效性;
CLK:時(shí)鐘,越快讀寫(xiě)也就越快;
SDI:數(shù)據(jù)輸入端口;
SDO:數(shù)據(jù)輸出端口。
這里也寫(xiě)一下比較官方的解釋:
CS – 從設(shè)備使能信號(hào),由主設(shè)備控制;
CLK – 時(shí)鐘信號(hào),由主設(shè)備產(chǎn)生;
SDI – 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入,從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出;
SDO – 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出,從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入。
SPI通信協(xié)議中有主從機(jī)的說(shuō)法,主機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào),控制片選信號(hào)。數(shù)據(jù)的輸入輸出是相對(duì)與主機(jī)從機(jī)來(lái)定義,主機(jī)的輸入就是從機(jī)的輸出。此外,CS片選高電平有效還是低電平有效取決于用戶自身定義。
SPI如何工作
下面站在主機(jī)的角度簡(jiǎn)述SPI如何通訊,假定片選高有效。
1主機(jī)將CS片選管腳設(shè)置為高電平;
2CLK設(shè)置為高電平;
3CLK設(shè)置為低電平;
4寫(xiě)數(shù)據(jù)到從機(jī),操作SDO為高電平或者低電平(讀數(shù)據(jù)則是操作SDI),這里每個(gè)時(shí)鐘脈沖只操作一個(gè)字節(jié);
5重復(fù)234,直到需要操作的數(shù)據(jù)傳輸完畢;
6重新設(shè)置CS片選低電平。
再來(lái)個(gè)不生動(dòng)的栗子:需要發(fā)送數(shù)據(jù)8到從機(jī),8的二進(jìn)制表示為1000,這時(shí)我們這么做:
set CS = 1;
set CLK =1;
set CLK = 0;
set SDO = 1;//第一個(gè)時(shí)鐘 發(fā)送最高位數(shù)據(jù)
set CLK =1;
set CLK = 0;
set SDO = 0;//第二個(gè)時(shí)鐘 發(fā)送次高位數(shù)據(jù)
set CLK =1;
set CLK = 0;
set SDO = 0;//第三個(gè)時(shí)鐘 發(fā)送次低位數(shù)據(jù)
set CLK =1;
set CLK = 0;
set SDO = 0;//第四個(gè)時(shí)鐘 發(fā)送最低位數(shù)據(jù)
set CS = 0;
至此數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。這里有需要注意的問(wèn)題就是數(shù)據(jù)的對(duì)齊格式,直接決定了數(shù)據(jù)的發(fā)送規(guī)則,是從左到右發(fā),還是從右到左,主從機(jī)協(xié)調(diào)合理,數(shù)據(jù)不會(huì)錯(cuò)亂。
下面再上一張時(shí)序圖(感謝設(shè)計(jì)師大人贊助的時(shí)序波形圖,雖然沒(méi)怎么上心),比較直觀

SPI一般是有現(xiàn)成的可使用代碼接口,今天介紹的是最簡(jiǎn)單的SPI協(xié)議,實(shí)際工作中需要定制SPI協(xié)議。了解了簡(jiǎn)單的原理,使用C實(shí)現(xiàn)一個(gè)SPI應(yīng)該很簡(jiǎn)單了。
最后,謝謝閱讀。不知道對(duì)于SPI,你看明白沒(méi)?