SPI协议

SPI的定义

SPI 是串行外设接口的英文缩写，是一种高速全双工通信总线。简单易用，最主要的是占用的管脚数量少，一般为4。

首先，介绍SPI通信中重要的四根线，分别是：CS，CLK，SDI， SDO，按照我个人理解的含义如下：

CS：片选标识，用来确定数据有效性；

CLK：时钟，越快读写也就越快；

SDI：数据输入端口；

SDO：数据输出端口。

这里也写一下比较官方的解释：

CS – 从设备使能信号，由主设备控制；

CLK – 时钟信号，由主设备产生；

SDI – 主设备数据输入，从设备数据输出；

SDO – 主设备数据输出，从设备数据输入。

SPI通信协议中有主从机的说法，主机产生时钟信号，控制片选信号。数据的输入输出是相对与主机从机来定义，主机的输入就是从机的输出。此外，CS片选高电平有效还是低电平有效取决于用户自身定义。

下面站在主机的角度简述SPI如何通讯，假定片选高有效。

1主机将CS片选管脚设置为高电平；

2CLK设置为高电平；

3CLK设置为低电平；

4写数据到从机，操作SDO为高电平或者低电平（读数据则是操作SDI），这里每个时钟脉冲只操作一个字节；

5重复234，直到需要操作的数据传输完毕；

6重新设置CS片选低电平。

再来个不生动的栗子：需要发送数据8到从机，8的二进制表示为1000，这时我们这么做：

set CS = 1;

set CLK =1;

set CLK = 0;

set SDO = 1;//第一个时钟发送最高位数据

set CLK =1;

set CLK = 0;

set SDO = 0;//第二个时钟发送次高位数据

set CLK =1;

set CLK = 0;

set SDO = 0;//第三个时钟发送次低位数据

set CLK =1;

set CLK = 0;

set SDO = 0;//第四个时钟发送最低位数据

set CS = 0;

至此数据发送完毕。这里有需要注意的问题就是数据的对齐格式，直接决定了数据的发送规则，是从左到右发，还是从右到左，主从机协调合理，数据不会错乱。

下面再上一张时序图（感谢设计师大人赞助的时序波形图，虽然没怎么上心），比较直观

时序波形图

SPI一般是有现成的可使用代码接口，今天介绍的是最简单的SPI协议，实际工作中需要定制SPI协议。了解了简单的原理，使用C实现一个SPI应该很简单了。

最后，谢谢阅读。不知道对于SPI，你看明白没？