一文解读SPI

前言

让我们回顾一下，我们学习了串口通讯（优点是全双工，缺点是只能点对点通讯）

另外还学习了IIC通讯（优点是一主多从通讯，缺点是半双工）

技巧：看一个总线是半双工还是全双工就看有几根数据线

那有没有总线是以全双工，并且还是一主多从的方式通讯呢？

答案是有的，那就是用SPI通讯

写数据

先来看看设备之间如何使用SPI方式来通讯

可以看出设备之间有4根线连接（SCK、MOSI、MISO、SS），下面来细说每根线的作用

SS为片选信号线（用来选择哪个设备）

MOSI (master output , slave input）主机输出，从机输入

MISO（master input , slave output ）主机输入，从机输出

SCK为时钟信号线（用来提供基准时钟信号）

下面以控制EEPROM为例（图中型号为93C46的是EEPROM）

假设EEPROM里面有128个内存地址（用一个字节就可以寻址完）

这SPI的数据格式

无论是写操作还是读操作，起始位都为1，但操作码01是写操作，操作码10是读操作

当地址码写入EEPROM中寄存器的地址，这时就选中了这个地址，相当于打通了直达该地址的通道

紧接着写入数据，这样数据被保存下来了

用电平表示是这样的

那是不是直接发送给被控设备就行了？

当然是不行的

因为SPI是串行同步通讯的，所以需要数据线和时钟线两根线才能传输数据

而且SPI发送数据是当时钟线处于跳变沿时才能被发送的（具体是处于什么跳变沿，取决于该设备）这里以上升沿为例

在SS（片选信号）被选中期间，当SCK（时钟信号）发生上升沿，数据就被确定下来

以上面的数据为例

根据时钟信号线空闲状态是高电平还是低电平，又因为每种状态可以分为上升沿和下降沿触发

共计有4种状态

读数据

读操作也是同样的操作

现在要把EEPROM里的数据读出来

根据SPI的数据格式

现在需要MOSI写入1 10 0000001

MISO后半段就可以读取数据了（上面EEPROM存储的为0000 1111）

总结

SPI是全双工，一主多从

SPI是当发生跳变沿时，传输数据

SPI本质是移位寄存器