SPI协议

SPI 是 串行外设接口 的缩写。它是一种用于连接低速设备的串行通信协议。它由 摩托罗拉 在 20 世纪 80 年代中期 为芯片间通信而开发。它通常用于与闪存、传感器、实时时钟 (RTC)、模数转换器等通信。它是一种全双工同步串行通信，这意味着数据可以同时从两个方向传输。

SPI 的主要优点是可以不间断地传输数据。在该协议中，一次可以发送或接收许多位。

在该协议中，设备以主从关系进行通信。主设备控制从设备，从设备接收来自主设备的指令。串行外设接口 (SPI) 的最简单配置是单个从设备和单个主设备的组合。但是，一个主设备可以控制多个从设备。

SPI 接口

SPI 协议使用四根线进行通信。如图所示。

1. MOSI: MOSI 是 Master Output Slave Input 的缩写。它用于将数据从主设备发送到从设备。
2. MISO: MISO 是 Master Input Slave Output 的缩写。它用于将数据从从设备发送到主设备。
3. SCK 或 SCLK (串行时钟): 用于时钟信号。
4. SS/CS (从机选择 / 片选): 主设备使用它通过选择从设备来发送数据。

注意：如果通信中存在单个从设备，则只需要三根线。它不需要 SS（从机选择）。

SPI 的优点

1. SPI 的主要优点是可以不间断地传输数据。
2. 硬件简单。
3. 提供全双工通信。
4. 该协议不需要从设备的唯一地址。
5. 该协议不需要从设备精确振荡，因为它使用主设备的时钟。
6. 软件实现非常简单。
7. 提供高速传输。
8. 信号是单向的。
9. 它有独立的 MISO 和 MOSI 线，因此数据可以同时发送和接收。

SPI 的缺点

1. 通常，它只支持一个主设备。
2. 它不像 UART 那样检查错误。
3. 与其他协议相比，它使用更多的引脚。
4. 只能在短距离使用。
5. 它不提供任何数据是否已收到的确认。

SPI 的应用

• 内存：SD 卡、MMC、EEPROM 和闪存。
• 传感器：温度和压力。
• 控制设备：ADC、DAC、数字电位器和音频编解码器。
• 其他：相机镜头卡口、触摸屏、LCD、RTC、视频游戏控制器等。