SPI工作原理_原创精品文档.pdf

•由于SPI(setialperipheralinterface)总线占用的接口线少，通信效率高，并且支持大部分处理器芯

片，因而是一种理想的选择。SPI是利用4根信号线进行通信的串行接口协议，包括主／从两种模式。4个接口信号

为：串行数据输入(MISO，主设备输入、从设备输出)、串行数据输出(MOSI，主设备输出、从设备输入)、移位时钟

(SCK)、低电平有效的从设备使能信号(cs)。SPI最大的特点是由主设备时钟信号的出现与否来确定主／从设备间的通

信。一旦检测到主设备的时钟信号，数据开始传输。

目录

•SPI工作方式简介

•SPI的数据传输

•SPI用户逻辑

•SPI基本原理与结构

SPI工作方式简介

•SPI是由美国摩托罗拉公司最先推出的一种同步串行传输规范，也是一种单片机外设芯片串行扩展接口。图1全双工主机／从机连接方法

SPI模式可以允许同时同步发送和接收8位数据，并支持4种工作方式：若干个具备SPI接口的单片机和若干片兼容SPI接口的外围芯片，可以在软件的控制下，构成多种简单或者复杂

1.串行数据输出，对应RC5／SDO引脚；的应用系统，例如以下3种。

2.串行数据输入，对应RC4／SDI／SDA引脚；（1）一个主机和多个从器件的通信系统。

3.串行时钟，对应RC3／SCK／SCL引脚；如图2所示，各个从器件是单片机的外围扩展芯片，它们的片选端SS分别独占单片机的一条通用I／O引脚，由

4.从动方式选择，对应RA5／SS／AN4引脚。单片机分时选通它们建立通信。这样省去了单片机在通信线路上发送地址码的麻烦，但是占用了单片机的引脚资源。当

SPI模式下与之相关的寄存器有10个，其中4个是与I2C模式共用的。外设器件只有一个时，可以不必选通而直接将SS端接地即可。

图1所示是由一个主机对接一个从机进行全双工通信的系统构成的方式。在该系统中，由于主机和从机的角色是

固定不变的，并且只有一个从机，因此，可以将主机的丽端接高电平，将从机的SS端固定接地。

图2一个主机扩展多个外围器件

（2）几个单片机互相连接构成多主机通信系统。

图3所示为3个既可以当做主机也可以当做从机的单片机组成的系统。

SPI设各传输数据过程中总是先发送或接收高字节数据，每个时钟周期接收器或收发器左移1位数据。对于小于16位

的数据在发送之前必须左对齐，如果接收的数据小于16位则采用软件将无效的数据位屏蔽，如图1所示。

SPI接口有主和从两种操作模式，通过MASTER／SLAVE位