SPI 通信协议中文版介绍
SPI 通信协议是 Serial Peripheral Interface 的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI 是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为 PCB 的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。
SPI 总线协议结构
SPI 是一个环形总线结构,由 ss(cs)、sck、sdi、sdo 构成。SPI 总线协议的结构图如下所示:
* ss(cs):片选信号,用于选择当前的从设备
* sck:时钟信号,用于同步数据传输
* sdi:数据输入信号,用于从主设备接收数据
* sdo:数据输出信号,用于将数据发送到从设备
SPI 通信协议的时序图
SPI 通信协议的时序图主要是在 sck 的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换。上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。上升沿到来的时候,sdo 上的电平将被发送到从设备的寄存器中。下降沿到来的时候,sdi 上的电平将被接收到主设备的寄存器中。
SPI 通信协议的数据交换示例
假设主机和从机初始化就绪:并且主机的 sbuff=0xaa (10101010),从机的 sbuff=0x55 (01010101),下面将分步对 spi 的 8 个时钟周期的数据情况演示一遍(假设上升沿发送数据):
脉冲 主机 sbuff 从机 sbuff sdi sdo
---------------------------------------------------
0 00-0 10101010 01010101 0 0
---------------------------------------------------
1 0--1 0101010x 10101011 0 1
1 1--0 01010100 10101011 0 1
---------------------------------------------------
2 0--1 1010100x 01010110 1 0
2 1--0 10101001 01010110 1 0
---------------------------------------------------
3 0--1 0101001x 10101101 0 1
3 1--0 01010010 10101101 0 1
---------------------------------------------------
4 0--1 1010010x 01011010 1 0
4 1--0 10100101 01011010 1 0
---------------------------------------------------
5 0--1 0100101x 10110101 0 1
5 1--0 01001010 10110101 0 1
---------------------------------------------------
6 0--1 1001010x 01101010 1 0
6 1--0 10010101 01101010 1 0
---------------------------------------------------
7 0--1 0010101x 11010101 0 1
7 1--0 00101010 11010101 0 1
---------------------------------------------------
8 0--1 0101010x 10101010 1 0
8 1--0 01010101 10101010 1 0
---------------------------------------------------
这样就完成了两个寄存器 8 位的交换,上面的 0--1 表示上升沿、1--0 表示下降沿,sdi、sdo 相对于主机而言的。
SPI 通信协议的优点
SPI 通信协议的优点有:
* 高速传输速度
* 全双工的数据传输方式
* 节约芯片的管脚
* 为 PCB 的布局上节省空间
* 简单易用的特性
SPI 通信协议的应用
SPI 通信协议广泛应用于各个领域,例如:
* 嵌入式系统
* 微控制器
* 数码相机
* 手机
* 笔记本电脑
* 服务器等
SPI 通信协议的发展趋势
SPI 通信协议由于其高速、全双工、同步的特性,目前越来越多的芯片集成了这种通信协议, SPI 通信协议的发展趋势是朝着高速、低功耗、小体积的方向发展。
SPI 通信协议是一种高速的,全双工,同步的通信总线,广泛应用于各个领域,具有高速传输速度、节约芯片的管脚、简单易用的特性等优点。
2025-07-06 15:36:51
1.13MB
网络协议
1