SPI及其接口介绍VIP专享VIP免费

一、SPI接口简介 SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使 MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI有三个寄存器分别为：控制寄存器 SPCR，状态寄存器 SPSR，数据寄存器 SPDR。外围设备 FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器(如图一所示)和 MCU等。 图一、ADC中的 SPI 二、SPI接口 一个典型的 SPI模块的核心部件是一个 8位的移位寄存器和一个 8位的数据寄存器 SPIDR。通过 SPI进行数据传送的设备有主 SPI和从 SPI之分，即 SPI传送在一个主 SPI和一个从 SPI之间进行。图二给出了两个 SPI模块相互连接、进行 SPI传送的示意图，图左边是一个主 SPI，图右边为一个从 SPI。 图二、典型 SPI示意图 在 AN-877应用笔记中，对 spi的接口定义与典型 spi接口有所不同，AN-877使用一根线 SDIO代替了典型 SPI的 MISO和 MOSI，SS接口用 CSB代替。图三和图四分别是双线模式下单器件控制（主从一对一）和双线模式下多器件控制（主从一对多）。 图三：主从一对一控制 图四：主从一对多控制 不管是典型SPI还是三引脚SPI，其基本原理都是一样的，都是主SPI通过SDIO（或MISO与MOSI）将数据传递到从SPI中，通过从SPI控制功能模块。一般来说ADC中的SPI指的是模块中的从SPI极其接口，主SPI可以使用MCU或者单片机实现。主SPI不属于器件的部分，可以不用考虑，操作起来比较简单。 从SPI由指令移位寄存器、指令数据缓存器、寄存器控制逻辑、寄存器构成，如图五所示。 主SPI发送过来的串行数据先依次进入指令移位寄存器，指令移位寄存器再依次将数据传送到指令缓存器。寄存器控制逻辑根据MSB优先或LSB优先控制指令移位寄存器的移位以及控制指令缓存器的输出，将其传送到相应地址的寄存器当中。寄存器包括三种类型：配置寄存器、传送寄存器和编程寄存器。寄存器存入相应数据之后，先根据配置寄存器配置串行接口，编程寄存器再根据寄存器功能表中的定义输出相对应的控制信号，最后根据传送寄存器指令统一输出控制信号。 指令缓存器指令移位寄存器控制逻辑寄存器寄存器„„„„„„功能模块……„„指令 图五： SPI接口的功能模块 三、SPI协议（根据AN-877应用笔记） SPI接口有主机跟从机之分，主从机可以是一对一，也可以是一对多，但是原理都一样。主从机之间一般由3个引脚组成：串行时钟引脚（SCLK）、串行数据输入/输出引脚（SDIO）、片选引脚（CSB...