SPI串行接口/总线

SPI是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo构成，其时序其实很简单，主要是在sck的操控下，两个双向移位寄存器进行数据交流。
假定下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010，上升沿发送、下降沿接纳、高位先发送。
那么第一个上升沿来的时分数据将会是sdo=1；寄存器=0101010x。下降沿到来的时分，sdi上的电平将所存到寄存器中去，那么这时寄存器=0101010sdi，这样在 8个时钟脉冲今后，两个寄存器的内容相互交流一次。这样就完结里一个spi时序。
比如：
假定主机和从机初始化安排妥当：而且主机的sbuff=0xaa，从机的sbuff=0x55，下面将分步对spi的8个时钟周期的数据状况演示一遍:假定上升沿发送数据

脉冲	主机sbuff	从机sbuff	sdi	sdo
0	10101010	01010101	0	0
1上	0101010x	1010101x	0	1
1下	01010100	10101011	0	1
2上	1010100x	0101011x	1	0
2下	10101001	01010110	1	0
3上	0101001x	1010110x	0	1
3下	01010010	10101101	0	1
4上	1010010x	0101101x	1	0
4下	10100101	01011010	1	0
5上	0100101x	1011010x	0	1
5下	01001010	10110101	0	1
6上	1001010x	0110101x	1	0
6下	10010101	01101010	1	0
7上	0010101x	1101010x	0	1
7下	00101010	11010101	0	1
8上	0101010x	1010101x	1	0
8下	01010101	10101010	1	0

这样就完结了两个寄存器8位的交流，上面的上表明上升沿、下表明下降沿，sdi、sdo相对于主机而言的。其间ss引脚作为主机的时分，从机能够把它拉底被迫选为从机，作为从机的是时分，能够作为片选脚用。依据以上剖析，一个完好的传送周期是16位，即两个字节，由于，首要主机要发送指令曩昔，然后从机依据主机的名预备数据，主机鄙人一个8位时钟周期才把数据读回来

SPI 总线是Motorola公司推出的三线同步接口，同步串行3线方法进行通讯:一条时钟线SCK，一条数据输入线MOSI，一条数据输出线MISO;用于 CPU与各种外围器材进行全双工、同步串行通讯。SPI主要特点有:能够一起发出和接纳串行数据;能够当作主机或从机作业;供给频率可编程时钟;发送完毕中止标志;写抵触维护;总线竞赛维护等。图3示出SPI总线作业的四种方法，其间运用的最为广泛的是SPI0和SPI3方法(实线表明):

图2SPI总线四种作业方法

SPI总线接口及时序
SPI 模块为了和外设进行数据交流，依据外设作业要求，其输出串行同步时钟极性和相位能够进行装备，时钟极性（CPOL）对传输协议没有严重的影响。假如 CPOL=0，串行同步时钟的闲暇状况为低电平；假如CPOL=1，串行同步时钟的闲暇状况为高电平。时钟相位（CPHA）能够装备用于挑选两种不同的传输协议之一进行数据传输。假如CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；假如CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。SPI主模块和与之通讯的外设音时钟相位和极性应该共同。SPI总线接口时序如图所示。


SPI功用模块的规划

依据功用界说及SPI的作业原理，将整个IP Core分为8个子模块：uC接口模块、时钟分频模块、发送数据FIFO模块、接纳数据FIFO模块、状况机模块、发送数据逻辑模块、接纳数据逻辑模块以及中止方式模块。

深入剖析SPI的四种传输协议能够发现，依据一种协议，只要对串行同步时钟进行转化，就能得到其他的三种协议。为了简化规划规则，假如要接连传输多个数据，在两个数据传输之间刺进一个串行时钟的闲暇等候，这样状况机只需两种状况（闲暇和作业）就能正确作业。