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51单片机综合学习系列之SPI总线原理与应用篇
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SPI 总线基本概念
SPI （ Serial Peripheral Interface ———串行外设接口） 总线是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术。SPI 总线系统是一种同步串行外设接口，允许 MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。外围设备包括 FLASHRAM、A/ D 转换器、网络控制器、MCU 等。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。其工作模式有两种：主模式和从模式。SPI 是一种允许一个主设备启动一个从设备的同步通讯的协议，从而完成数据的交换。也就是 SPI 是一种规定好的通讯方式。这种通信方式的优点是占用端口较少，一般4根就够基本通讯了（不算电源线）。同时传输速度也很高。一般来说要求主设备要有 SPI 控制器（也可用模拟方式），就可以与基于 SPI 的芯片通讯了。
SPI 总线系统结构
主机输入/ 从机输出数据线 MISO（DO）、主机输出/ 从机输入数据线 MOSI（DI） 和低电平有效的从机选择线 CS。MISO 和 MOSI 用于串行接收和发送数据，先为 MSB（高位），后为 LSB（低位）。在 SPI 设置为主机方式时，MISO 是主机数据输入给，MOSI 是主机数据输出线。SCK 用于提供时钟脉冲将数据一位位地传送。SPI 总线器件间传送数据框图如图3所示：
图3 SPI 总线器件间传送数据框图
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