系列索引：《嵌入式系统原理与应用》 | 嵌入式系统 重点知识梳理
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SPI的物理层接口及互联
SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口），是由摩托罗拉公司提出的一种高速全双工串行同步通信接口，首先出现在其M68HC系列处理器中。由于其传输速度快、简单方便成本低
物理层接口
主设备和从设备通信之间，主设备片选信号拉高，从设备拉低
互联
多个并联，主微控制器花费GPIO引脚作为片选信号
SPI的时钟极性及时钟相位
SPI时序，与其时钟极性和时钟相位有关。
时钟极性 (CPOL)：
时钟线和时钟极性同高同低
时钟相位（CPHA）:
0奇数，1偶数
SPI的数据格式及传输速率
SPI数据格式
SPI数据传输也是以帧为单位，通常可以选择8位或16位数据帧格式。
SPI数据，可以由高位到低位（即MSB在前LSB在后），也可以由低位到高位（即LSB在前MSB在后）依次传输。到底采用什么数据格式，由具体SPI设备指定。
根据不同的SPI时序（时钟极性和时钟相位）和数据格式，SPI数据传输实例如下：
SPI时序为CPOL=0、CPHA=0且数据格式为8位数据帧、低位在前高位在后传输：
SPI时序为CPOL=0、CPHA=1且数据格式为8位数据帧、高位在前低位在后传输
SPI时序为CPOL=1、CPHA=0且数据格式为8位数据帧、低位在前高位在后传输
SPI时序为CPOL=1、CPHA=1且数据格式为8位数据帧、高位在前低位在后传输
（UART低位在前，IIC高位在前）
SPI传输速率
SPI具有较高的传输速率，它的时钟SCK最高可达18MHz。
STM32中SPI的特性
通常，它被配置为主模式，并为各个从设备提供通信时钟SCK。
SPI的工作模式、配置步骤及数据收发过程
工作模式
主模式和从模式，主模式和从模式下均可由软件或硬件进行NSS管理，动态改变主∕从操作模式；
收发过程
在STM32F103微控制器使用SPI发送数据前，程序员完成SPI物理层（如引脚）和协议层（时钟极性、时钟相位、数据格式和传输速率等）的相关配置，并将数据并行地写入发送缓冲区，进行SPI数据的收发。
在接收时，接收到的数据被存放在一个内部的接收缓冲器中；在发送时，在被发送之前，数据将首先被存放在一个内部的发送缓冲器中。对SPI_DR寄存器的读操作，将返回接收缓冲器的内容；写入SPI_DR寄存器的数据将被写入发送缓冲器中。
从模式下开始传输
─ 当从设备接收到时钟信号并且第一个数据位出现在它的MOSI时，数据传输开始，随后的数据位依次移动进入移位寄存器；
─ 与此同时，在传输第一个数据位时，发送缓冲器中的数据被并行地传送到8位的移位寄存器，随后被串行地发送到MISO引脚上。软件必须保证在SPI主设备开始数据传输之前在发送寄存器中写入要发送的数据。
主模式下开始传输
─ 当写入数据到SPI_DR寄存器(发送缓冲器)后，传输开始；
─ 在传送第一位数据的同时，数据被并行地从发送缓冲器传送到8位的移位寄存器中，然后按顺序被串行地移位送到MOSI引脚上；
─ 与此同时，在MISO引脚上接收到的数据，按顺序被串行地移位进入8位的移位寄存器中，然后被并行地传送到SPI_DR寄存器(接收缓冲器)中。
SPI的状态标志和中断（两个重要的：TXE和RXNE）
状态标志：
中断：
不同的SPI，有着不同的中断向量。而对于同一个SPI，它的各种中断事件都被连接到同一个中断向量。
SPI的常用库函数（初始化设置、收发数据）
SPI_I2S_DeInit：将SPIx的寄存器恢复为复位启动时的默认值。
SPI_Init：根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化指定SPI的寄存器。
SPI_Cmd：使能或禁止指定SPI。
SPI_I2S_SendData：通过SPI/I2S发送单个数据。
SPI_I2S_ReceiveData：返回指定SPI/I2S最近接收到的数据。
SPI_I2S_GetFlagStatus：查询指定SPI/I2S的标志位状态。
SPI_I2S_ClearFlag：清除指定SPI/I2S的标志位（SPI_FLAG_CRCERR）。
SPI_I2S_ITConfig：使能或禁止指定的SPI/I2S中断。
SPI_I2S_GetITStatus：查询指定的SPI/I2S中断是否发生。
SPI_I2S_ClearITPendingBit：清除指定的SPI/I2S中断挂起位（SPI_IT_CRCERR）。
