SPI接口信号_SPI工作模式和应用框图_技术

SPI概述

SPI，是Serial Peripheral interface（串行外设接口）缩写。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义，用来做MCU与外设之间的通信接口。

SPI接口信号

如表1所示，SPI接口总共包含四根信号线。

表1 SPI接口信号

SPI应用框图

图1 SPI应用框图

图1为SPI典型的应用框图，SPI主设备和从设备之间通过四根信号线连接。MISO/ MOSI信号采样时钟SCK由主设备波特率发生器提供，波特率分频系数可配置范围为（1+N）*2^（M+1），N，M=0~7，最小2分频，最大2048分频。如果主时钟为25MHz，则SCK时钟频率范围为12.5MHz~12.21KHz。主从设备各有8bit移位寄存器。移位寄存器在每个SCK有效沿时，在MISO/MOSIO组成的环路上进行串行移位，8个SCK周期即可完成主从设备之间的数据交换。图中由于仅一个从设备，因此主设备SSn上拉至电源，从设备下拉至地。若有多个从设备则需要多个用以区分和那个从设备进行数据交换。

SPI工作模式

图2 SPI工作模式

如图2所示，SPI根据时钟极性（CPOL），采样相位（CPHA）的不同分为四种工作模式。CPOL代表SCK空闲时电平极性，为0时表示空闲时SCK为低电平，为1时表示空闲时SCK为高电平。CPHA代表采样相位，为0时使用SCK单个周期中第一个时钟沿采样，为1时使用SCK单个周期中第二个时钟沿采样。

后记

一般地SPI控制器支持Motorola模式和TI模式两种模式。TI模式SPI又称为SSI，其和Motorola模式的区别主要在片选信号的区别。Motorola模式在有效数据传输时片选一直为低有效，而TI模式仅在第一bit数据传输前一个周期有效，用于表示数据开始传输，其他周期均为低电平。TI模式时钟极性和采样是固定的。具体时序如图3所示。