51單片機(jī)綜合學(xué)習(xí)系列之SPI總線原理與應(yīng)用篇

　　SPI 總線基本概念

　　SPI （ Serial Peripheral Interface ———串行外設(shè)接口） 總線是 Motorola 公司推出的一種同步串行接口技術(shù)。SPI 總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，允許 MCU 與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信、數(shù)據(jù)交換。外圍設(shè)備包括 FLASHRAM、A/ D 轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)絡(luò)控制器、MCU 等。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為 PCB 的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡(jiǎn)單易用的特性，現(xiàn)在越來(lái)越多的芯片集成了這種通信協(xié)議。其工作模式有兩種：主模式和從模式。SPI 是一種允許一個(gè)主設(shè)備啟動(dòng)一個(gè)從設(shè)備的同步通訊的協(xié)議，從而完成數(shù)據(jù)的交換。也就是 SPI 是一種規(guī)定好的通訊方式。這種通信方式的優(yōu)點(diǎn)是占用端口較少，一般4根就夠基本通訊了（不算電源線）。同時(shí)傳輸速度也很高。一般來(lái)說(shuō)要求主設(shè)備要有 SPI 控制器（也可用模擬方式），就可以與基于 SPI 的芯片通訊了。

　　SPI 總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　主機(jī)輸入/ 從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線 MISO（DO）、主機(jī)輸出/ 從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線 MOSI（DI） 和低電平有效的從機(jī)選擇線 CS。MISO 和 MOSI 用于串行接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，先為 MSB（高位），后為 LSB（低位）。在 SPI 設(shè)置為主機(jī)方式時(shí)，MISO 是主機(jī)數(shù)據(jù)輸入給，MOSI 是主機(jī)數(shù)據(jù)輸出線。SCK 用于提供時(shí)鐘脈沖將數(shù)據(jù)一位位地傳送。SPI 總線器件間傳送數(shù)據(jù)框圖如圖3所示：

　　圖3 SPI 總線器件間傳送數(shù)據(jù)框圖