SPI 简介
SPI（串行外围设备接口）是由Motorola 公司推出的一种同步串行接口总线，其在物理上是通过接在外围设备微控制器(PIC micro) 上面的微处理控制单元 (MCU) 上的同步串行端口(Synchronous Serial Port，SSP) 的模块来实现的, 它允许 MCU 以全双工的同步串行方式, 与各种外围设备进行高速数据通信.SPI总线遵从主从模式，由主设备发起通讯请求，通常工作于全双工模式，由4条数据时钟线组成，如下图与下表。
SPI设备连接框图（0-0）
SPI接口描述表（0-1）
接口管脚 | 名称 | 描述 |
SCK | 串行移位时钟 | 时钟信号，只能由主器件产生 |
MOSI | 串行数据输出 | 主器件数据输出，从器件数据输入，用于主器件到从器件的数据传输 |
MISO | 串行数据输入 | 主器件数据输入，从器件数据输出，用于从器件到主器件的数据传输。 |
CS/SS | 从使能/片选信号 | 设备选择线（片选），由主器件控制，当从器件片选信号输入低电平时为选中状态，/SS是针对从器件而言的，作为主器件，不需要使用/SS。 |
SPI连接设备
在SPI连接设备中，主要有两种方式：一主一从 和 一主多从 ，从硬件连接上讲这主要取决于 SPI控制器上的CS的个数，即CS总数决定此SPI控制器上可以挂在的从设备总数，连接方式如下图。
SPI传输原理
SPI通信本质上是一个串行移位过程，原理非常简单，如下图所示，SPI主从器件构成一个环形总线结构，在主机输出的SCLK时钟控制下，两个移位寄存器进行数据交换。
SPI四种工作模式
CPOL：时钟极性选择，为0时SPI总线空闲为低电平，为1时SPI总线空闲为高电平
CPHA：时钟相位选择，为0时在SCK第一个跳变沿采样，为1时在SCK第二个跳变沿采样
CPOL与CPHA组成了四种SPI mode，如下图：
工作方式1：CPOL = 0 CPHA = 0;
工作方式2：CPOL = 0 CPHA = 1;
工作方式3：CPOL = 1 CPHA = 0;
工作方式4：CPOL = 0 CPHA = 1;
工作方式1：
当CPHA=0、CPOL=0时,SPI总线工作在方式1。MISO引脚上的数据在第一个SPSCK沿跳变之前已经上线了，而为了保证正确传输，MOSI引脚的MSB位必须与SPSCK的第一个边沿同步，在SPI传输过程中，首先将数据上线，然后在同步时钟信号的上升沿时，SPI的接收方捕捉位信号，在时钟信号的一个周期结束时（下降沿），下一位数据信号上线，再重复上述过程，直到一个字节的8位信号传输结束。
工作方式2：
当CPHA=0、CPOL=1时SPI总线工作在方式2。与前者唯一不同之处只是在同步时钟信号的下降沿时捕捉位信号，上升沿时下一位数据上线。
工作方式3：
当CPHA=1、CPOL=0时SPI总线工作在方式3。MISO引脚和MOSI引脚上的数据的MSB位必须与SPSCK的第一个边沿同步，在 SPI传输过程中，在同步时钟信号周期开始时（上升沿）数据上线，然后在同步时钟信号的下降沿时，SPI的接收方捕捉位信号，在时钟信号的一个周期结束时 （上升沿），下一位数据信号上线，再重复上述过程，直到一个字节的8位信号传输结束。
工作方式4：
当CPHA=1、CPOL=1时SPI总线工作在方式4。与前者唯一不同之处只是在同步时钟信号的上升沿时捕捉位信号，下降沿时下一位数据上线。
回复引用
Working