【自学嵌入式：stm32单片机】SPI通信协议

SPI通信协议

SPI通信协议

关于SPI通信，也可参考我这篇文章：https://www.cnblogs.com/qinruiqian/p/19023950

SPI协议基本介绍

SPI（Serial Peripheral Interface）是由Motorola公司开发的一种通用数据总线
四根通信线：SCK（Serial Clock）、MOSI（Master Output Slave Input）、MISO（Master Input Slave Output）、SS（Slave Select，从机选择线，给低电平，高速从机要通信）
同步，全双工
支持总线挂载多设备（一主多从）

由于I2C通信用的上拉电阻+开漏的电路结构，使得通信线高电平的驱动能力比较弱，这就会导致，通信线由低电平变到高电平的时候，上升沿耗时比较长，这会限制I2C的最大通信速度，所以I2C的标准模式，只有100KHz的时钟频率，I2C的快速模式也只有400KHz，I2C后来通过改进电路的模式，可以达到3.4MHz，但是用的少，但是SPI的通信速度比这个就快很多。

硬件电路

所有SPI设备的SCK、MOSI、MISO分别连在一起
主机另外引出多条SS控制线，分别接到各从机的SS引脚
输出引脚配置为推挽输出（上升沿和下降沿都很快，不像I2C那样下降沿快但是上升沿缓慢），输入引脚配置为浮空或上拉输入

当从机的SS引脚高电平，也就是从机未被选中时，它的MISO引脚，必须切换位高阻态，相当于引脚断开，不输出任何电平，这也就防止，一条线有多个输出，而导致的电平冲突的问题了。

移位示意图

每来一个时钟，移位寄存器就会向左移位，从机主机的移位寄存器都是这样，移位寄存器的时钟源，是由主机提供的（波特率发生器），它产生的时钟驱动主机的移位寄存器进行移位，同时，这个时钟也通过SCK引脚进行输出，接到从机的移位寄存器里。
主机移位寄存器左边移出去的数据，通过MOSI引脚，输入到从机移位寄存器的右边，从机移位寄存器左边移出去的数据，通过MISO引脚，输入到主机移位寄存器的右边。
波特率发生器时钟的上升沿，所有移位寄存器向左移动一位，移出去的位放到引脚上，波特率发生器时钟的下降沿，引脚上的位，采样输入到移位寄存器的最低位。
发送和接收的流程：

上升沿：

下降沿：

以此类推...
SPI的基础是交换字节，一般接收的时候，为了交换字节，会统一发送0x00或0xFF