SPI接口詳細(xì)講解

SPI串行外設(shè)接口

(serialperipheralinterface)

DanielSong一SPI接口簡(jiǎn)介

SPI(SerialPeripheralInterface--串行外設(shè)接口)總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。如圖1

MasterSlaveMOSISCLKMISO/SS〔1〕MOSI

–主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入〔2〕MISO

–主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出〔3〕SCLK–時(shí)鐘信號(hào)，由主設(shè)備產(chǎn)生〔4〕/SS

–從設(shè)備使能信號(hào)，由主設(shè)備控制/SS〔片選信號(hào)〕是控制芯片是否被選中，也就是說只有片選信號(hào)為預(yù)先規(guī)定的使能信號(hào)時(shí),對(duì)此芯片的操作才有效。這就允許在同一總線上連接多個(gè)SPI設(shè)備成為可能。二SPI相關(guān)的存放器(1)SCPR:控制存放器：〔SPI的大局部設(shè)置都在該存放器〕Bit3：CPOL(時(shí)鐘極性)；Bit2:CPHA〔時(shí)鐘相位〕

(2)SPSR:標(biāo)志存放器：〔查看一些標(biāo)志和設(shè)置SPI速度，主要是用到SPIF這個(gè)標(biāo)志位，接收完成和發(fā)送完成都會(huì)置位這個(gè)標(biāo)志，進(jìn)入中斷效勞程序或訪問SPDR存放器都可以清零這個(gè)標(biāo)志〕。(3)SPDR:數(shù)據(jù)存放器：三SPI主從器件間數(shù)據(jù)傳輸框圖四SPI串行外設(shè)接口舉例SPI串行數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)由MISO、MOSI、SCLK、/SS構(gòu)成,主要是在SCLK的控制下，兩個(gè)雙向移位存放器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。CPOL(時(shí)鐘極性)=0;

上升沿發(fā)送、下降沿接收、高位先發(fā)送。

上升沿到來的時(shí)候，MOSI上的電平將被發(fā)送到從設(shè)備的存放器中。

下降沿到來的時(shí)候，MISO上的電平將被接收到主設(shè)備的存放器中。

假設(shè)主機(jī)和從機(jī)初始化就緒：并且主機(jī)的sbuf=0xaa(10101010)，從機(jī)的sbuf=0x55(01010101)，下面將分步對(duì)SPI的8個(gè)時(shí)鐘周期的數(shù)據(jù)情況演示一遍(假設(shè)上升沿發(fā)送數(shù)據(jù))。Sbuf〔串行接收和發(fā)射緩沖器〕脈沖主機(jī)sbuff從機(jī)sbuffMISOMOSI01010101001010101001↑0101010X1010101X011↓0101010010101011012↑1010100X0101011X102↓1010100101010110103↑0101001X1010110X013↓0101001010101101014↑1010010X0101101X104↓1010010101011010105↑0100101X1011010X015↓0100101010110101016↑1001010X0110101X106↓1001010101101010107↑0010101X1101010X017↓0010101011010101018↑0101010X1010101X108↓010101011010101010五SPI時(shí)序圖分析〔1〕CPOL=0，SCLK為低時(shí)總線空閑：CPHA=0數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿(risingedge)被讀取；數(shù)據(jù)在下降沿(fallingedge)寫入；CPHA=1數(shù)據(jù)在SCLK的下降沿(fallingedge)被讀??；數(shù)據(jù)在上升沿(risingedge)寫入；

(2)CPOL=1，SCLK為高時(shí)總線空閑：CPHA=0數(shù)據(jù)在SCLK的下降沿(fallingedge)被讀??；數(shù)據(jù)在上升沿(fallingedge)寫入；CPHA=1數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿(fallingedge)被讀??；數(shù)據(jù)在下降沿(risingedge)寫入；六SPI優(yōu)缺點(diǎn)SPI接口具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1)

支持全雙工操作；

2)

操作簡(jiǎn)單；

3)

數(shù)據(jù)傳輸速率較高。同時(shí)，它也具有如下缺點(diǎn)：

1)

需要占用主機(jī)較多的口