SPI

什么是SPI

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是 Motorola 公司推出的一 种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。

特点

  1. 高速、同步、全双工、非差分、总线式
  2. 主从机通信模式

优点

  1. 支持全双工通信
  2. 通信简单
  3. 数据传输速率块

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，所以跟IIC总线协议比较在数据 可靠性上有一定的缺陷。

原理&连接图

连接图

连接图

原理

SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。

  • SDO –> 主设备数据输出，从设备数据输入 对应MOSI master output slave input
  • SDI –> 主设备数据输入，从设备数据输出 对应MISO master input slave output
  • SCLK –> 时钟信号，由主设备产生
  • CS –> 从设备使能信号，由主设备控制

CS: 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），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。

SDI/SDO/SCLK: 通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过
SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。

示例代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41

//首先定义好I/O口
sbit SDO=P1^0；// 主机输入从机输出
sbit SDI=P1^1；// 主机输出从机输入
sbit SCK=P1^ 2；// 时钟
sbit SCS=P1^3；// 片选
sbit ACC_7= ACC^7；
unsigned int SpiRead(unsigned char add)
{
    unsigned char i；
    unsigned int datal6；
    add&=0x3f；/*6位地址*/
    add |=0x80；/*读操作码l0*/
    SDO=1；/*发送1为起始位*/
    SCK=0；
    SCK=1；
    for(i=0；<8；i++)/*发送操作码和地址*/
    {
        if(add&0x80==1)
            SDO=1；
        else 
            SDO=0；
        SCK=0；/*从设备上升沿接收数据*/
        SCK=1；
        add<<= 1；
    }
    SCK=1；/*从设备时钟线下降沿后发送数据，空读1位数据*/
    SCK=0；
    datal6<<= 1;/*读16位数据*/
    for(i=0；<16；i++)
    {
        SCK= 1；
        _nop_()；
        if(SDI==1)
            datal6|=0x01；
        SCK =0；
        datal6< < =1；
    }
    return datal6；
}