1. 概述

SPI = Serial Peripheral Interface,是串行外围设备接口,是一种高速,全双工,同步的通信总线。常规只占用四根线,节约了芯片管脚,PCB的布局省空间。现在越来越多的芯片集成了这种通信协议,常见的有EEPROM、FLASH、AD转换器等。

优点:
支持全双工,push-pull的驱动性能相比open-drain信号完整性更好;

支持高速(100MHz以上);

协议支持字长不限于8bits,可根据应用特点灵活选择消息字长;

硬件连接简单;

缺点:
相比IIC多两根线;

没有寻址机制,只能靠片选选择不同设备;

没有从设备接受ACK,主设备对于发送成功与否不得而知;

典型应用只支持单主控;

相比RS232 RS485和CAN总线,SPI传输距离短;

2. 硬件结构

SPI总线定义两个及以上设备间的数据通信,提供时钟的设备为主设备Master,接收时钟的设备为从设备Slave;

信号定义如下:
SCK : Serial Clock 串行时钟

MOSI : Master Output, Slave Input 主发从收信号

MISO : Master Input, Slave Output 主收从发信号

SS/CS : Slave Select 片选信号

电路连接如下:
单个主设备和单个从设备:

单个主设备和多个从设备,通过多个片选信号或者菊花链方式实现:

3. 寄存器类型

Motorola定义的SPI寄存器包括:

SPI Control Register 1 (SPICR1)    控制寄存器1

SPI Control Register 2 (SPICR2)    控制寄存器2

SPI Baud Rate Register (SPIBR)    波特率寄存器

SPI Status Register (SPISR)            状态寄存器  (只读   其余均可读可写)

SPI Data Register (SPIDR)              数据寄存器

通过往寄存器中写入不同的值,设置SPI模块的不同属性。

4. SPI传输模式

通过设置控制寄存器SPICR1中的CPOL和CPHA位,将SPI可以分成四种传输模式。

CPOL,即Clock Polarity,决定时钟空闲时的电平为高或低。对于SPI数据传输格式没有显著影响。

1 = 时钟低电平时有效,空闲时为高

0 = 时钟高电平时有效,空闲时为低

CPHA,即Clock Phase,定义SPI数据传输的两种基本模式。

1 = 数据采样发生在时钟(SCK)偶数(2,4,6,...,16)边沿(包括上下边沿)

0 = 数据采样发生在时钟(SCK)奇数(1,3,5,...,15)边沿(包括上下边沿)

四种模式如下图所示:

先看第一列两张图(CPHA = 0),采样发生在第一个时钟跳变沿,即数据采样发生在SCK奇数边沿;再看第二列(CPHA =1),采样发生在第二个时钟跳变沿,即数据采样发生在SCK偶数边沿。

第一行两张图,第二行两张图(CPOL = 1),SCK空闲状态为高电平。

主从设备进行SPI通讯时,要确保它们的传输模式设置相同。

其中mode0和mode3最为常见,SPI接口的flash中均会有标注。

5. 读写操作

标准SPI读写为例

片选---读指令---地址---数据读出

片选---写指令---地址---数据写入

Dual I/O Fast Read Sequence Diagram  双路IO

Quad I/O Fast Read Sequence Diagram  四路IO

与IIC一样,是一种最常见的板内芯片间的串行接口。
————————————————
版权声明:本文为CSDN博主「千里沽山」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_42509369/article/details/83096349

spi协议的更多相关文章

  1. SPI协议及IO模拟

    SPI协议 SPI协议网上资料比较多,但是也比较乱,当初在网上搜集的错误资料导致现在比较混乱. SPI协议资料比较正规的是: 1.SPI的规约协议英文文档,例如<摩托罗拉spi协议规范> ...

  2. FPGA作为从机与STM32进行SPI协议通信---Verilog实现 [转]

    一.SPI协议简要介绍 SPI,是英语Serial Peripheral Interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口.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 ...

  3. [SPI]SPI协议详解

    转自:https://my.oschina.net/freeblues/blog/67400 1.SPI协议简介 1.1.SPI协议概括 SPI,是英语Serial Peripheral interf ...

  4. [SPI&I2C]I2C和SPI协议介绍

    IIC vs SPI 现今,在低端数字通信应用领域,我们随处可见IIC (Inter-Integrated Circuit) 和 SPI (Serial Peripheral Interface)的身 ...

  5. SPI协议及工作原理分析

    说明.文章摘自:SPI协议及其工作原理分析 http://blog.csdn.net/skyflying2012/article/details/11710801 一.概述. SPI, Serial ...

  6. SPI协议及其工作原理详解

    一.概述. SPI, Serial Perripheral Interface, 串行外围设备接口, 是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术. SPI 总线在物理上是通过接在外围设备微控 ...

  7. SPI协议及其工作原理浅析

    转载自:http://bbs.chinaunix.net/thread-1916003-1-1.html一.概述. SPI, Serial Perripheral Interface, 串行外围设备接 ...

  8. 模拟SPI协议时序

    SPI是串行外设接口总线,摩托罗拉公司开发的一种全双工,同步通信总线,有四线制和三线制. 在单片机系统应用中,单片机常常是被用来当做主机(MASTER),外围器件被当做从机(SLAVE). 所以,在以 ...

  9. 说说SPI协议

    SPI,是英语Serial Peripheral Interface 的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口.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 ...

  10. SPI协议及其工作原理浅析【转】

    转自:http://www.laoliu-soft.net/category/tech_chap/tech_linux/ 一.概述. SPI, Serial Perripheral Interface ...

随机推荐

  1. C#foreach 本质( 鸭子类型遍历)

    探讨关于C#中Foreach的本质 要实现foreach需要满足什么条件? 只要类中实现类中的GetEnumerator()方法.MoveNext()方法.Current属性(俗称鸭子类型)都可以使用 ...

  2. C#(1):XML DOM、System.Xml.XmlDocument

     一.XML DOM概述 XML 文档大小写敏感.属性用引号括起来,每一个标记都要闭合. DOM是XML文档的内存中树状的表示形式. 继承关系图: XmlNode;//XML节点 ......Xml ...

  3. Java课程设计---代码及数据库

    点击下载: 代码:StudentSystem 数据库名:db_student 数据表:tb_student tb_class admin

  4. Leaflet:LatLng、LatLngBounds、Point、Bounds、Icon

    LatLng 代表一个有着确定经纬度坐标的地理点. 1.用例 var latlng = L.latlng(50.5,30.5); 所有Leaflet的方法中接收的LatLng参数均可以用数组[ ]或者 ...

  5. linux作业--第五周

    1.简述osi七层模型和TCP/IP五层模型 一.OSI参考模型 (1) OSI的来源 OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联. 一般都叫OSI参考模型,是ISO ...

  6. php 23种设计模型 - 门面模式(外观模式)

    外观模式(Facade) 外观模式(Facade Pattern)隐藏系统的复杂性,并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口.这种类型的设计模式属于结构型模式,它向现有的系统添加一个接口,来隐藏系 ...

  7. SP2940题解

    啃论文的时候论文里面的题. 题意: 区间加 询问区间前缀和之和的最值. 我们先弱化一下问题:将"区间"二字去掉. 我们思考一下一个点可能成为答案的条件.假设现在总共进行的区间加操作 ...

  8. mysql 聚集索引和非聚集索引

    聚集索引:聚集索引表示表中存储的数据按照索引的顺序存储,检索效率比非聚集索引高,但对数据更新影响较大: 非聚集索引:非聚集索引表示数据存储在一个地方,索引存储在另一个地方,索引带有指针指向数据的存储位 ...

  9. hadoop学习笔记 一

    Hadoop 2.x * common * HDFS 存储数据 NameNode 主从结构 * 存储文件系统的元数据,命名空间namespace DataNode * 存储数据 SecondaryNa ...

  10. JAVA 线上问题排查方法

    CPU 磁盘 内存 GC问题 网络 线上故障主要会包括cpu.磁盘.内存以及网络问题,而大多数故障可能会包含不止一个层面的问题,所以进行排查时候尽量四个方面依次排查一遍. 同时例如jstack.jma ...