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spi工作原理

SPI(Serial Peripheral Interface,串列外圍設備接口)是一種串列通信協定,通常用於MCU系統和外圍設備之間的通信。它具有以下特性:

高速、全雙工、同步通信。SPI接口主要套用在EEPROMFLASH、實時時鐘、AD轉換器等設備之間。

包括4個基本信號線。這些信號線是SDO(Master Out Slave In,主設備數據輸出,從設備數據輸入)、MISO(Master In Slave Out,主設備數據輸入,從設備數據輸出)、SCK(Serial Clock,時鐘信號,由主設備產生)、CS(Slave Select/Chip Select,從設備使能信號,由主設備控制)。

工作原理。SPI通信始終由主機發起,從機回響。數據通過SDO和MISO信號線在主機和從機之間傳輸,時鐘信號SCK由主機產生,控制數據的採樣和傳輸。在至少8次時鐘信號的改變(每個時鐘周期傳輸一位數據)中,就可以完成8位數據的傳輸。這種同步通信方式允許數據一位一位地傳送,甚至在需要時可以暫停數據傳輸。

操作過程。主機通過觸發從設備的CS信號來啟動SPI傳輸。主機向自己的SPI串列暫存器寫入一個位元組來發起傳輸,然後通過MOSI信號線將數據傳給從機,同時從機將自己移位暫存器中的內容通過MISO信號線返回給主機,完成數據的交換。

靈活性。SPI支持多種工作模式,由CPOL(時鐘極性)和CPHA(時鐘相位)配置決定。

這種通信協定因其簡單、高速和全雙工的特性而被廣泛套用。