SPI接口

SPI接口相关图SPI接口的全称是"Serial Peripheral Interface"，意为串行外围接口,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接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输，在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信，数据传输速度总体来说比I2C总线要快，速度可达到几Mbps。

通讯时序图SPI一共有11位有用信号，每位信号差分成两个信号用来提高传输抗干扰性，在物理连接上用标准25芯D型插头座（DB25)传输，因此连线多且复杂，传输距离短，容易出现故障。而ASI(异步串行接口）用串行传输，只需要一根同轴电缆线，连线简单，传输距离长。

多个从器件硬件连接示意图（1）MOSI – 主器件数据输出，从器件数据输入

（2）MISO – 主器件数据输入，从器件数据输出

（3）SCLK –时钟信号，由主器件产生,最大为fPCLK/2，从模式频率最大为fCPU/2

（4）NSS – 从器件使能信号，由主器件控制,有的IC会标注为CS(Chip select)

在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。

SPI接口在内部硬件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。在SCLK的上升沿上数据改变，同时一位数据被存入移位寄存器。

接口内部硬件连接图最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。

SPI有四种工作模式,各个工作模式的不同在与SCLK不同, 具体工作由CPOL,CPHA决定

CPOL: (Clock Polarity),时钟极性

当CPOL为0时,时钟空闲idle时候的电平是低电平;

当CPOL为1时,时钟空闲idle时候的电平是高电平;

CPHA:(Clock Phase),时钟相位

当CPHA为0时,时钟周期的前一边缘采集数据;

当CPHA为1时,时钟周期的后一边缘采集数据;

CPOL和CPHA，分别都可以是0或时1，对应的四种组合就是：

四种工作模式下的SCLK表现如下:

spi工作模式SPI接口相关图片

红线表示采集数据,下面的一个例子是S3C2440上面SPI控制器的总线范例:

SPI接口相关图片