一文解讀SPI

前言

讓我們回顧一下，我們學(xué)習(xí)了串口通訊（優(yōu)點(diǎn)是全雙工，缺點(diǎn)是只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊）

另外還學(xué)習(xí)了IIC通訊（優(yōu)點(diǎn)是一主多從通訊，缺點(diǎn)是半雙工）

技巧：看一個(gè)總線是半雙工還是全雙工就看有幾根數(shù)據(jù)線

那有沒有總線是以全雙工，并且還是一主多從的方式通訊呢？

答案是有的，那就是用SPI通訊

寫數(shù)據(jù)

先來看看設(shè)備之間如何使用SPI方式來通訊

可以看出設(shè)備之間有4根線連接（SCK、MOSI、MISO、SS），下面來細(xì)說每根線的作用

SS為片選信號(hào)線（用來選擇哪個(gè)設(shè)備）

MOSI (master output , slave input）主機(jī)輸出，從機(jī)輸入

MISO（master input , slave output ）主機(jī)輸入，從機(jī)輸出

SCK為時(shí)鐘信號(hào)線（用來提供基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)）

下面以控制EEPROM為例（圖中型號(hào)為93C46的是EEPROM）

假設(shè)EEPROM里面有128個(gè)內(nèi)存地址（用一個(gè)字節(jié)就可以尋址完）

這SPI的數(shù)據(jù)格式

無論是寫操作還是讀操作，起始位都為1，但操作碼01是寫操作，操作碼10是讀操作

當(dāng)?shù)刂反a寫入EEPROM中寄存器的地址，這時(shí)就選中了這個(gè)地址，相當(dāng)于打通了直達(dá)該地址的通道

緊接著寫入數(shù)據(jù)，這樣數(shù)據(jù)被保存下來了

用電平表示是這樣的

那是不是直接發(fā)送給被控設(shè)備就行了？

當(dāng)然是不行的

因?yàn)镾PI是串行同步通訊的，所以需要數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線兩根線才能傳輸數(shù)據(jù)

而且SPI發(fā)送數(shù)據(jù)是當(dāng)時(shí)鐘線處于跳變沿時(shí)才能被發(fā)送的（具體是處于什么跳變沿，取決于該設(shè)備）這里以上升沿為例

在SS（片選信號(hào)）被選中期間，當(dāng)SCK（時(shí)鐘信號(hào)）發(fā)生上升沿，數(shù)據(jù)就被確定下來

以上面的數(shù)據(jù)為例

根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)線空閑狀態(tài)是高電平還是低電平，又因?yàn)槊糠N狀態(tài)可以分為上升沿和下降沿觸發(fā)

共計(jì)有4種狀態(tài)

讀數(shù)據(jù)

讀操作也是同樣的操作

現(xiàn)在要把EEPROM里的數(shù)據(jù)讀出來

根據(jù)SPI的數(shù)據(jù)格式

現(xiàn)在需要MOSI寫入1 10 0000001

MISO后半段就可以讀取數(shù)據(jù)了（上面EEPROM存儲(chǔ)的為0000 1111）

總結(jié)

SPI是全雙工，一主多從

SPI是當(dāng)發(fā)生跳變沿時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)

SPI本質(zhì)是移位寄存器