一文介绍SPI串行总线
spi协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议（serialperipheralinterface），即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在adc、lcd等设备与mcu间，要求通讯速率较高的场合。
spi物理层：
spi通讯使用3条总线及片选线，3条总线分别为sck、mosi、miso，片选线为ss，它们的作用介绍如下：
（1）ss（slaveselect）：从设备选择信号线，常称为片选信号线，也称为nss、cs，以下用nss表示。当有多个spi从设备与spi主机相连时，设备的其它信号线sck、mosi及miso同时并联到相同的spi总线上，即无论有多少个从设备，都共同只使用这3条总线；而每个从设备都有独立的这一条nss信号线，本信号线独占主机的一个引脚，即有多少个从设备，就有多少条片选信号线。i2c协议中通过设备地址来寻址、选中总线上的某个设备并与其进行通讯；而spi协议中没有设备地址，它使用nss信号线来寻址，当主机要选择从设备时，把该从设备的nss信号线设置为低电平，该从设备即被选中，即片选有效，接着主机开始与被选中的从设备进行spi通讯。所以spi通讯以nss线置低电平为开始信号，以nss线被拉高作为结束信号。
（2）sck（serialclock）：时钟信号线，用于通讯数据同步。它由通讯主机产生，决定了通讯的速率，不同的设备支持的最高时钟频率不一样，如stm32的spi时钟频率最大为fpclk/2，两个设备之间通讯时，通讯速率受限于低速设备。
（3）mosi（masteroutput，slaveinput）：主设备输出/从设备输入引脚。主机的数据从这条信号线输出，从机由这条信号线读入主机发送的数据，即这条线上数据的方向为主机到从机。
（4）miso（masterinput，，slaveoutput）：主设备输入/从设备输出引脚。主机从这条信号线读入数据，从机的数据由这条信号线输出到主机，即在这条线上数据的方向为从机到主机。
协议层：
spi协议定义了通讯的起始和停止信号、数据有效性、时钟同步等环节。
这是一个主机的通讯时序。nss、sck、mosi信号都由主机控制产生，而miso的信号由从机产生，主机通过该信号线读取从机的数据。mosi与miso的信号只在nss为低电平的时候才有效，在sck的每个时钟周期mosi和miso传输一位数据。
stm32的spi外设可用作通讯的主机及从机，支持最高的sck时钟频率为fpclk/2（stm32f407型号的芯片默认fpclk1为84mhz，fpclk2为42mhz），完全支持spi协议的4种模式，数据帧长度可设置为8位或16位，可设置数据msb先行或lsb先行。它还支持双线全双工、双线单向以及单线模式。其中双线单向模式可以同时使用mosi及miso数据线向一个方向传输数据，可以加快一倍的传输速度。而单线模式则可以减少硬件接线，当然这样速率会受到影响。
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spi物理层：
spi通讯使用3条总线及片选线，3条总线分别为sck、mosi、miso，片选线为ss，它们的作用介绍如下：
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（2）sck（serialclock）：时钟信号线，用于通讯数据同步。它由通讯主机产生，决定了通讯的速率，不同的设备支持的最高时钟频率不一样，如stm32的spi时钟频率最大为fpclk/2，两个设备之间通讯时，通讯速率受限于低速设备。
（3）mosi（masteroutput，slaveinput）：主设备输出/从设备输入引脚。主机的数据从这条信号线输出，从机由这条信号线读入主机发送的数据，即这条线上数据的方向为主机到从机。
（4）miso（masterinput，，slaveoutput）：主设备输入/从设备输出引脚。主机从这条信号线读入数据，从机的数据由这条信号线输出到主机，即在这条线上数据的方向为从机到主机。
协议层：
spi协议定义了通讯的起始和停止信号、数据有效性、时钟同步等环节。
这是一个主机的通讯时序。nss、sck、mosi信号都由主机控制产生，而miso的信号由从机产生，主机通过该信号线读取从机的数据。mosi与miso的信号只在nss为低电平的时候才有效，在sck的每个时钟周期mosi和miso传输一位数据。
stm32的spi外设可用作通讯的主机及从机，支持最高的sck时钟频率为fpclk/2（stm32f407型号的芯片默认fpclk1为84mhz，fpclk2为42mhz），完全支持spi协议的4种模式，数据帧长度可设置为8位或16位，可设置数据msb先行或lsb先行。它还支持双线全双工、双线单向以及单线模式。其中双线单向模式可以同时使用mosi及miso数据线向一个方向传输数据，可以加快一倍的传输速度。而单线模式则可以减少硬件接线，当然这样速率会受到影响。
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