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添加时间:2019年06月10日 作者:SPI串口模块 来源:SPI串口模块
SPI协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、LCD等设备与 MCU间，要求通讯速率较高的场合。
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SPI物理层：
SPI通讯使用 3 条总线及片选线，3条总线分别为 SCK、MOSI、MISO，片选线为SS，它们的作用介绍如下：
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(1) SS ( Slave Select)：从设备选择信号线，常称为片选信号线，也称为 NSS、CS，以下用 NSS表示。当有多个 SPI从设备与 SPI主机相连时，设备的其它信号线 SCK、MOSI及 MISO同时并联到相同的 SPI总线上，即无论有多少个从设备，都共同只使用这 3条总线；而每个从设备都有独立的这一条 NSS 信号线，本信号线独占主机的一个引脚，即有多少个从设备，就有多少条片选信号线。I2C 协议中通过设备地址来寻址、选中总线上的某个设备并与其进行通讯；而 SPI 协议中没有设备地址，它使用 NSS 信号线来寻址，当主机要选择从设备时，把该从设备的 NSS 信号线设置为低电平，该从设备即被选中，即片选有效，接着主机开始与被选中的从设备进行SPI通讯。所以SPI通讯以 NSS 线置低电平为开始信号，以 NSS线被拉高作为结束信号。
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(2) SCK (Serial Clock)：时钟信号线，用于通讯数据同步。它由通讯主机产生，决定了通讯的速率，不同的设备支持的最高时钟频率不一样，如 STM32 的 SPI 时钟频率最大为f pclk /2，两个设备之间通讯时，通讯速率受限于低速设备。
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(3) MOSI (Output， Slave Input)：主设备输出/从设备输入引脚。主机的数据从这条信号线输出，从机由这条信号线读入主机发送的数据，即这条线上数据的方向为主机到从机。
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(4) MISO(Input,，Slave Output)：主设备输入/从设备输出引脚。主机从这条信号线读入数据，从机的数据由这条信号线输出到主机，即在这条线上数据的方向为从机到主机。
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协议层：
SPI协议定义了通讯的起始和停止信号、数据有效性、时钟同步等环节。
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这是一个主机的通讯时序。NSS、SCK、MOSI信号都由主机控制产生，而 MISO 的信号由从机产生，主机通过该信号线读取从机的数据。MOSI与 MISO的信号只在 NSS 为低电平的时候才有效，在 SCK的每个时钟周期 MOSI和 MISO传输一位数据。
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STM32的 SPI外设可用作通讯的主机及从机，支持最高的 SCK时钟频率为 f pclk /2(STM32F407 型号的芯片默认 f pclk1 为 84MHz，f pclk2 为 42MHz)，完全支持 SPI协议的 4种模式，数据帧长度可设置为 8位或 16位，可设置数据 MSB先行或 LSB 先行。它还支持双线全双工、双线单向以及单线模式。其中双线单向模式可以同时使用 MOSI及 MISO 数据线向一个方向传输数据，可以加快一倍的传输速度。而单线模式则可以减少硬件接线，当然这样速率会受到影响。
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