SPI 是英語Serial Peripheral interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。是Motorola(摩托羅拉)首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI是一種單主機、高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，主要應用在 EEPROM，F(xiàn)LASH，實時時鐘，AD轉(zhuǎn)換器，還有數(shù)字信號處理器和數(shù)字信號解碼器之間。SPI分為主、從兩種模式，一個SPI通訊系統(tǒng)需要包含一個(且只能是一個)主設備，一個或多個從設備。提供時鐘的為主設備(Master)，接收時鐘的設備為從設備(Slave)，SPI接口的讀寫操作，都是由主設備發(fā)起。當存在多個從設備時，通過各自的片選信號進行管理。 SPI是全雙工且SPI沒有定義速度限制，一般的實現(xiàn)通常能達到甚至超過10 Mbps
SPI 接口一般使用 4 條線通信：
MISO 主設備數(shù)據(jù)輸入，從設備數(shù)據(jù)輸出。
MOSI 主設備數(shù)據(jù)輸出，從設備數(shù)據(jù)輸入。
SCLK 時鐘信號，由主設備產(chǎn)生。
CS 從設備片選信號，由主設備控制。
SPI允許至少有一個主機，一般都是一個主機多個從機，當只有一個從機時：
這站圖來自于STM32參考手冊，這個應該是STM雙機通訊的接線，而且主機從機都工作在硬件模式(對于雙擊通訊不太懂)，一會兒再聊移位寄存器的原理，現(xiàn)在先看個大概接法。
當有多個從機時，每個從機單獨接一個片選信號：
這個圖片很好的描述了主設備與多個從設備的接線
STM32中的SPI_CR寄存器的CPOL和CPHA位，能夠組合成四種可能的時序關系。
CPOL=0：SCLK=0時處于空閑態(tài);CPOL=1：SCLK=1時處于空閑態(tài);
CPHA=0：數(shù)據(jù)采樣在第1個邊沿;CPHA=1：數(shù)據(jù)采樣在第2個邊沿。
CPOL與CPHA各有兩種狀態(tài)，所以可以組成四種不同的工作方式。
為了能讓主機與從機正常通訊，主機與從機應當設置為相同的模式，一般從機是出場就固定好的(一般在手冊的SPECIFICATIONS->
TIMING CHARACTERISTICS中說明 )，我們要做的就是在SPI初始化時設置成與從機相同的工作方式。至于他不同模式時的時序圖，一百度就能搜到，我覺得也不是重點，重點是你能在手冊找到從機是哪種工作方式。
SPI的三種模式
SPI工作在3中模式下，分別是運行、等待和停止。
運行模式(Run Mode)
這是基本的操作模式
等待模式(Wait Mode)
SPI工作在等待模式是一種可配置的低功耗模式，可以通過SPICR2寄存器的SPISWAI位進行控制。在等待模式下，如果SPISWAI位清0，SPI操作類似于運行模式。如果SPISWAI位置1，SPI進入低功耗狀態(tài)，并且SPI時鐘將關閉。如果SPI配置為主機，所有的傳輸將停止，但是會在CPU進入運行模式后重新開始。如果SPI配置為從機，會繼續(xù)接收和傳輸一個字節(jié)，這樣就保證從機與主機同步。
停止模式(Stop Mode)
為了降低功耗，SPI在停止模式是不活躍的。如果SPI配置為主機，正在進行的傳輸會停止，但是在CPU進入運行模式后會重新開始。如果SPI配置為從機，會繼續(xù)接受和發(fā)送一個字節(jié)，這樣就保證了從機與主機同步
SPI通訊的優(yōu)勢
· 全雙工串行通信;
· 高速數(shù)據(jù)傳輸速率。
· 簡單的軟件配置;
· 極其靈活的數(shù)據(jù)傳輸，不限于8位，它可以是任意大小的字;
· 非常簡單的硬件結構。從站不需要唯一地址(與I2C不同)。從機使用主機時鐘，不需要精密時鐘振蕩器/晶振(與UART不同)。不需要收發(fā)器(與CAN不同)。
SPI的缺點
· 沒有硬件從機應答信號(主機可能在不知情的情況下無處發(fā)送);
· 通常僅支持一個主設備;
· 需要更多的引腳(與I2C不同);
· 沒有定義硬件級別的錯誤檢查協(xié)議;
· 與RS-232和CAN總線相比，只能支持非常短的距離;
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