本节持续讲嵌入式硬件通讯接口协议中的别的一个串行通讯接口-SPI。比较于UART串口协议，SPI又有着其共同之处。
简介
SPI(全称SerialPeripheral Interface)，串行外设接口。
SPI是串行外设接口(SerialPeripheral
Interface)的缩写。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通讯总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，一起为PCB的布局上节约空间，提供方便，正是出于这种简略易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通讯协议，比方AT91RM9200。
–from 百度百科
该接口由摩托罗拉在20世纪80年代中期开发，并已成为事实规范。
–from Wiki
从维基百科查阅的的“事实规范”，在这来科普一下常识盲点：
事实规范是指非由规范化安排拟定的，而是由处于技能领先地位的企业、企业集团拟定(有的还需职业联盟安排认可，如DVD规范需经DVD论坛认可)，由商场实践接纳的技能规范。
–from 百度百科
SPI接口界说了一主多从这样的一个通讯架构，在同一SPI总线上只要一个主机，能够有多个从机。这样的架构就约束了通讯的主动权只能在主机端，主机建议一次通讯，从机做出想要。
信号线
SPI被称为四线串行总线，其信号线别离有：
SCLK：串行时钟(主机输出)
MOSI：主输出从机输入或主机输出从机输入(主机输出的数据)
MISO：主输入从输出或主输入从输出(从输出的数据输出)
SS：从机挑选(一般为低电平有用，主机输出)
信号线命名也是形形色色，以下的命名也是会遇见的：
串口时钟：
SCLK：SCK
主输出—>从输入(MOSI)：
SIMO，MTSR – 对应主设备和从设备上的MOSI，相互衔接
SDI，DI，DIN，SI – 在从设备上; 衔接到主设备上的MOSI，或衔接到下面的衔接
SDO，DO，DOUT，SO – 在主设备上; 衔接到从站上的MOSI，或衔接到上面的衔接
主输入<—从输出(MISO)：
SOMI，MRST – 对应主设备和从设备上的MISO，相互衔接
SDO，DO，DOUT，SO – 在从设备上; 衔接到主设备上的MISO，或衔接到下面的衔接
SDI，DI，DIN，SI – 主设备; 衔接到奴隶上的MISO或上面的衔接
从机挑选：
SS：SSEL，CS，CE，nSS，/ SS，SS#
以上简单让人混杂的姓名是SDO、SDI、DOUT、DIN等，这些都需求看详细印在主设备仍是从设备上独自评论。可是一般的仍是尽量写清写规范，这样不简单发生歧义。
SPI作为同步串行接口，能够认为有两个同步信号，第一个是从机挑选SS信号，奉告被选中的从机，预备开端进行SPI通讯，第二个是同步时钟信号SCLK，收发两边进行数据的交互时，都是依据SCLK的跳变进行逐bit输出和采样的。
四根信号线并非全部都需求，依据作业形式，能够装备成两线、三线。
在STM32CubeMX东西的装备页面，能够很清楚看到，装备不同的作业形式时，对应被使能的芯片管脚有何不同：
比照发现，全双工的四线和三线的区别是从机挑选信号NSS。这种状况一般是由于SPI总线上只要一主一从的通讯架构，从机的NSS信号一直接低电平，不需求做从机挑选。
信号时序
四线SPI接口的时序一般的总是先拉低从机挑选信号线SS，然后输出SCLK，带着数据MOSI，此刻MISO为高阻态。大致如下如：
一般有SPI接口的器材，在Spec上都会有对应的时序图，这儿别离截取SPI接口FLASH型号为GD25Q32C、SPI接口OLED型号为QG-2832TLBFG04，这两器材的Spec内关于SPI时序部分的介绍，如下两张截图：
比照不难发现，时序图的规范，界说了各个信号线输出电平的次序和时延，还界说了时钟信号跳变沿与数据信号的“对齐”，这儿的“对齐”实践上便是数据的输出和采样。
相同的，这个时序规范了SPI器材所出现的SPI接口信号线特性，包含：时钟上升、下降沿时长;片选与时钟跳变沿之间的时延;时钟边际与数据线坚持的时长…
这些时序特性，都在明晰了SPI主机与其通讯时，要求不超出其界说的规模，否则从机器材呼应不及时而导致通讯反常。
不同的器材，对SPI接口的信号时序要求也会不同。第一张简明的时序图，而依据这样的时序图，SPI接口又能够装备不同的接口装备参数。
接口装备项
一般在开发时，接口的可选装备有：接口形式(实践装备的是单、双工形式挑选)、设备主从形式、数据宽度、时钟极性(CPOL:)、时钟相位(CPHA)、时钟速率、数据bit位巨细端挑选。
接口形式
规范的四线SPI接口，运用的场景是主从机进行数据交互的通讯，两方都有数据的收发进程，而在LCD/OLED这样的SPI接口作为从设备的器材中，就不需求数据回来给主机，只需求接纳来自主机的操控信息和显现的数据。
依据这样的运用场景，就能够装备成三线的单工通讯，即仅需求从机挑选SS、时钟SCLK、数据输出MOSI即可。
设备主从形式
这个装备一般需求看芯片是否支撑，可将芯片装备成SPI主机或许从机，能更好地集成在项目的体系中。
数据宽度
望文生义，便是发送数据能够装备成8bit、16bit等，这也是依据芯片而定。
时钟极性、时钟相位
这两者别离是CPOL(Clock Polarity)、CPHA(Clock
Phase)，极性便是指凹凸电平，这个界说了SPI总线在闲暇状态下，时钟坚持高电平仍是低电平，由于这个联系到了SPI通讯时第一个时钟跳变沿是上升仍是下降沿;相位指的是时钟的跳变沿，指定了数据信号的输出和采样怎么与时钟对齐。
这两个装备，在Wiki和百度百科上都做了十分明晰的解说，这儿截图引证如下：
时钟速率
速率挑选界说了时钟信号线在数据传输是的翻转速率，这表现到每个芯片界说的接口时序图中，即可接受的速率规模，假如主机设的速率太快，而从机呼应过慢会导致通讯失利。
数据bit位巨细端挑选
数据的发送优先bit可装备，从上篇的UART协议能够知道，UART规则了数据优先发bit0，而这个SPI是可装备优先发送bit的，可设置最低位或许最高位。
从FLASH型号为GD25Q32和OLED型号为QG-2832TLBFG04的时序截图可看到，这两个器材都是优先发MSB，也便是最高位优先。
再比照一款字库芯片型号为GT21L16S2W的读取指令：
可见SPI器材遍及选用MSB的发送优先次序。
总结SPI通讯接口，一主多从的通讯架构，规范形式有四根信号线、依托挑选信号SS开端通讯、时钟信号SCLK进行逐bit输出和采样、可装备的采样时间和可挑选的优先宣布bit。
参考资料：
《SPI》@百度百科
《SPI》@Wiki
