概述
SPI(串行外围接口)是微控制器及其外围IC之间常用的接口之一。这意味着传感器、A/D转换器、D/A转换器、移位寄存器、SRAM等广泛应用于微控制器的连接。
SPI是同步/全双工的主-从接口。来自主(SPI主)或从(SPI从)的数据通过时钟的上升或下降沿同步。此外，主和从可以同时发送数据。SPI有3线和4线。在本文中，我们将讨论更常见的4线SPI。
4线SPI器件具有以下4个信号：
・时钟(SPI CLK、SCLK)。
・芯片选择(CS)。
・主输出/从输入(MOSI)。
・主输入/从输出(MISO)
在两种设备中，生成时钟信号被称为主设备。主设备和从设备之间传输的数据与主设备生成的时钟同步。SPI设备支持比I2C接口高得多的时钟频率。使用支持SPI的产品时，请务必参阅数据表，查看SPI时钟频率的规格。
在SPI中，您可以将多个从设备连接到一个主设备。上图显示了SPI主机和SPI从属设备之间的连接。
来自主机的CS信号用于选择从设备。通常，此信号为有效低电平，当您想从SPI总线上断开从属设备(想要从发送和接收对象中移除)时，将其设置为高电平。如果您想处理多个从设备，则最基本的使用方法是从主设备向每个从设备发送单独的CS信号。
MOSI和MISO是用于发送和接收数据的信号线。MOSI用于将数据从主设备传输到从设备。另一方面，MISO用于将数据从从属设备发送到主机。
数据发送
要启动SPI通信，您必须从主设备发送时钟信号，并通过启用CS信号来选择从设备。如果CS信号为活动行，则主控通过发送逻辑电平的行来选择从设备。SPI是全双工接口，主设备和从设备可以分别通过MOSI和MISO同时发送数据。即，可以同时进行对MOSI/SDO总线串行移位数据输出的发送动作和对MISO/SDI总线的数据进行采样(读出)的接收动作。在这种情况下，串行时钟的边缘将同步数据的移位/采样过程。在SPI中，用户可以自由选择在时钟的上升沿和下降沿中对数据进行采样/移位。