SPI是串行外設接口(Serial Peripheral Interface)的縮寫。是 Motorola 公司推出的一
種同步串行接口技術，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線。
支持全雙工通信
通信簡單
數據傳輸速率塊
沒有指定的流控制，沒有應答機制確認是否接收到數據，
所以跟IIC總線協議比較在數據可靠性上有一定的缺陷。
1）：高速、同步、全雙工、非差分、總線式
1）：SPI的通信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設備和一個或多
個從設備，需要至少4根線，事實上3根也可以(單向傳輸時)。也是所有基於SPI的設備共
有的，它們是SDI(數據輸入)、SDO(數據輸出)、SCLK(時鍾)、CS(片選)。
(1)SDO/MOSI – 主設備數據輸出，從設備數據輸入;
(2)SDI/MISO – 主設備數據輸入，從設備數據輸出;
(3)SCLK – 時鍾信號，由主設備產生;
(4)CS/SS – 從設備使能信號，由主設備控制。當有多個從設備的時候，因為每個從設
備上都有一個片選引腳接入到主設備機中，當我們的主設備和某個從設備通信時將需
要將從設備對應的片選引腳電平拉低或者是拉高。
2）：需要說明的是，我們SPI通信有4種不同的模式，不同的從設備可能在出廠是就是配
置為某種模式，這是不能改變的；但我們的通信雙方必須是工作在同一模式下，所以我們
可以對我們的主設備的SPI模式進行配置，通過CPOL（時鍾極性）和CPHA（時鍾相位）來
控制我們主設備的通信模式，具體如下：
Mode0：CPOL=0，CPHA=0
Mode1：CPOL=0，CPHA=1
Mode2：CPOL=1，CPHA=0
Mode3：CPOL=1，CPHA=1
時鍾極性CPOL是用來配置SCLK的電平出於哪種狀態時是空閑態或者有效態，時鍾相位CPHA
是用來配置數據采樣是在第幾個邊沿：
CPOL=0，表示當SCLK=0時處於空閑態，所以有效狀態就是SCLK處於高電平時
CPOL=1，表示當SCLK=1時處於空閑態，所以有效狀態就是SCLK處於低電平時
CPHA=0，表示數據采樣是在第1個邊沿，數據發送在第2個邊沿
CPHA=1，表示數據采樣是在第2個邊沿，數據發送在第1個邊沿
例如：
CPOL=0，CPHA=0：此時空閑態時，SCLK處於低電平，數據采樣是在第1個邊沿，也就是
CPOL=0，CPHA=1：此時空閑態時，SCLK處於低電平，數據發送是在第1個邊沿，也就是
SCLK由低電平到高電平的跳變，所以數據采樣是在下降沿，數據發送是在上升沿。
CPOL=1，CPHA=0：此時空閑態時，SCLK處於高電平，數據采集是在第1個邊沿，也就是
SCLK由高電平到低電平的跳變，所以數據采集是在下降沿，數據發送是在上升沿。
CPOL=1，CPHA=1：此時空閑態時，SCLK處於高電平，數據發送是在第1個邊沿，也就是
SCLK由高電平到低電平的跳變，所以數據采集是在上升沿，數據發送是在下降沿。
1 /* 2 函數功能：模擬SPI總線發送並且接收一個字節 3 函數形參：需要發送的數據 4 函數返回值：接收道的結果 5 備注：通信速度：100MHz 6 */ 7 u8 spi_send_and_recive_byte(u8 send_byte_data) 8 { 9 u8 recive_byte_data = 0; 10 u8 value = 0; 11 12 //下降沿准備數據；上升沿發送並且接收數據 13 for(value = 0; value < 8; value++) 14 { 15 CLK = 0;//讓主從設備准備數據 16 if(send_byte_data & (0x80 >> value)) 17 { 18 MOSI = 1; 19 } 20 else 21 { 22 MOSI = 0; 23 } 24 CLK = 1;//讓主從設備發送並且接收數據 25 recive_byte_data <<= 1; 26 recive_byte_data |= MISO; 27 } 28 29 }
需要注意的是：我們的主設備能夠控制時鍾，因為我們的SPI通信並不像UART或者IIC通信
那樣有專門的通信周期，有專門的通信起始信號，有專門的通信結束信號；所以我們的
SPI協議能夠通過控制時鍾信號線，當沒有數據交流的時候我們的時鍾線要么是
保持高電平要么是保持低電平。
最后，再附上用IO口來模擬的四種SPI模式程序，僅作參考理解用，還要根據實際情況改寫，如下：
1 //表示相關引腳高低電平，要根據實際引腳修改。 2 SSEL_D(0) SSEL_D(1) //片選 3 SCK_D(0) SCK_D(1) //時鍾信號 4 MOSI_D(0) MOSI_D(1) //SDO 5 MISO_I(0) MISO_I(1) //SDI 6 #define _CPOL 1 //時鍾極性 7 #define _CPHA 0 //時鍾相位 8 //延時子程序 9 void delay() 10 unsigned char m,n; 11 for(n=0;n<5;n++); 12 for(m=0;m<100;m++); 13 /********************************************** 14 ***********************************************/
1 #if _CPOL==0&&_CPHA==0 //MODE 0 0 2 void SPI_Send_Dat(unsigned char dat) 3 unsigned char n; 4 for(n=0;n<8;n++) 5 SCK_D(0); 6 if(dat&0x80)MOSI_D(1); 7 else MOSI_D(0); 8 dat<<=1; 9 SCK_D(1); 10 SCK_D(0); 11 /********************************************* 12 *********************************************/ 13 unsigned char SPI_Receiver_Dat(void) 14 unsigned char n ,dat,bit_t; 15 for(n=0;n<8;n++) 16 SCK_D(0); 17 dat<<=1; 18 if(MISO_I())dat|=0x01; 19 else dat&=0xfe; 20 SCK_D(1); 21 SCK_D(0); 22 return dat; 23 #endif 24 /********************************************* 25 *********************************************/
1 #if _CPOL==0&&_CPHA==1 //MODE 0 1（上升沿准備，下降沿發送） 2 void SPI_Send_Dat(unsigned char dat) 3 unsigned char n; 4 SCK_D(0); 5 for(n=0;n<8;n++) 6 SCK_D(1); 7 if(dat&0x80)MOSI_D(1); 8 else MOSI_D(0); 9 dat<<=1; 10 SCK_D(0); 11 /********************************************* 12 *********************************************/ 13 unsigned char SPI_Receiver_Dat(void) 14 unsigned char n ,dat,bit_t; 15 for(n=0;n<8;n++) 16 SCK_D(1); 17 dat<<=1; 18 if(MISO_I())dat|=0x01; 19 else dat&=0xfe; 20 SCK_D(0); 21 SCK_D(0); 22 return dat; 23 #endif 24 /********************************************** 25 ***********************************************/
1 #if _CPOL==1&&_CPHA==0 //MODE 1 0 2 void SPI_Send_Dat(unsigned char dat) 3 unsigned char n; 4 for(n=0;n<8;n++) 5 SCK_D(1); 6 if(dat&0x80)MOSI_D(1); 7 else MOSI_D(0); 8 dat<<=1; 9 SCK_D(0); 10 SCK_D(1); 11 /********************************************* 12 *********************************************/ 13 unsigned char SPI_Receiver_Dat(void) 14 unsigned char n ,dat,bit_t; 15 for(n=0;n<8;n++) 16 SCK_D(1); 17 dat<<=1; 18 if(MISO_I())dat|=0x01; 19 else dat&=0xfe; 20 SCK_D(0); 21 SCK_D(1); 22 return dat; 23 #endif 24 /********************************************** 25 ***********************************************/
1 #if _CPOL==1&&_CPHA==1 //MODE 1 1 2 void SPI_Send_Dat(unsigned char dat) 3 unsigned char n; 4 SCK_D(1); 5 for(n=0;n<8;n++) 6 SCK_D(0); 7 if(dat&0x80)MOSI_D(1); 8 else MOSI_D(0); 9 dat<<=1; 10 SCK_D(1); 11 /************************************ 12 ************************************/ 13 unsigned char SPI_Receiver_Dat(void) 14 unsigned char n ,dat,bit_t; 15 SCK_D(0); 16 for(n=0;n<8;n++) 17 { SCK_D(0); 18 dat<<=1; 19 if(MISO_I())dat|=0x01; 20 else dat&=0xfe; 21 SCK_D(1); 22 SCK_D(1); 23 return dat; 24 #endif