2.3.3　SPI

SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設接口）總線系統是一種同步串行外設接口，它可以使CPU與各種外圍設備以串行方式進行通信以交換信息。一般主控SoC作為SPI的“主”，而外設作為SPI的“從”。

SPI接口一般使用4條線：串行時鐘線（SCLK）、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI和低電平有效的從機選擇線SS（在不同的文獻里，也常稱為nCS、CS、CSB、CSN、nSS、STE、SYNC等）。圖2.12演示了1個主機連接3個SPI外設的硬件連接圖。

圖2.12　SPI主、從硬件連接圖

如圖2.13所示，在SPI總線的傳輸中，SS信號是低電平有效的，當我們要與某外設通信的時候，需要將該外設上的SS線置低。此外，特別要注意SPI從設備支持的SPI總線最高時鐘頻率（決定了SCK的頻率）以及外設的CPHA、CPOL模式，這決定了數據與時鐘之間的偏移、采樣的時刻以及觸發的邊沿是上升沿還是下降沿。

圖2.13　SPI總線的時序

SPI模塊為了和外設進行數據交換，根據外設工作要求，其輸出串行同步時鐘極性（CPOL）和相位（CPHA）可以進行配置。如果CPOL=0，串行同步時鐘的空閑狀態為低電平；如果CPOL=1，串行同步時鐘的空閑狀態為高電平。如果CPHA=0，在串行同步時鐘的第一個跳變沿（上升或下降）數據被采樣；如果CPHA=1，在串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）數據被采樣。