SPI接口详细讲解

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1、SPI串行外设接口(serialperipheralinterface)DanielSong2012.4.12一SPI接口简介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。如图1MasterSlaveMOSISCLKMISO/SS（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

2、使能信号，由主设备控制/SS（片选信号）是控制芯片是否被选中，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。二SPI相关的寄存器(1)SCPR:控制寄存器：（SPI的大部分设置都在该寄存器）Bit3：CPOL(时钟极性)；Bit2:CPHA（时钟相位）(2)SPSR:标志寄存器：（查看一些标志和设置SPI速度，主要是用到SPIF这个标志位，接收完成和发送完成都会置位这个标志，进入中断服务程序或访问SPDR寄存器都可以清零这个标志）。(3)S

3、PDR:数据寄存器：三SPI主从器件间数据传输框图四SPI串行外设接口举例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

4、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）脉冲主机sbuff从机sbuffMISOMOSI01010101001010101001↑0101010X1010101X011↓0101010010101011012↑1010100X0101011X102↓1010100101010110103↑0101001X1010110X013↓0101001010101101014↑1010010X0101101X104↓1010010101011010105↑0

5、100101X1011010X015↓0100101010110101016↑1001010X0110101X106↓1001010101101010107↑0010101X1101010X017↓0010101011010101018↑0101010X1010101X108↓010101011010101010五SPI时序图分析（1）CPOL=0，SCLK为低时总线空闲：CPHA=0数据在SCLK的上升沿(risingedge)被读取；数据在下降沿(fallingedge)写入；CPHA=1数据在SCLK

6、的下降沿(fallingedge)被读取；数据在上升沿(risingedge)写入；(2)CPOL=1，SCLK为高时总线空闲：CPHA=0数据在SCLK的下降沿(fallingedge)被读取；数据在上升沿(fallingedge)写入；CPHA=1数据在SCLK的上升沿(fallingedge)被读取；数据在下降沿(risingedge)写入；六SPI优缺点SPI接口具有如下优点：1)支持全双工操作；2)操作简单；3)数据传输速率较高。同时，它也具有如下缺点：1)需要占用主机较多的口线（每个从机都需要一

7、根片选线）；2)只支持单个主机；3)没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据；4)从器件不能主动传输，收发都有主控器件控制。END