SPI通信的原理与应用——玩转时序，灵活运用于嵌入式系统

SPI（Serial Peripheral Interface）串行外围设备接口是一种常见的串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统中。它通过四根线（主机提供时钟信号SCK、主从间双向数据传输MOSI和MISO、片选信号SS）实现了多主多从设备之间的全双工通信。

SPI通信的时序非常关键，对于不同的设备和应用场景来说，时序参数可能会有所不同。本文将详细介绍SPI通信的基本原理、时序要点以及在嵌入式系统中的应用，并提供相应的源代码示例。

一、SPI通信的原理
SPI通信采用主从模式进行数据传输，其中一个设备起主导作用，称为主机（Master），其他设备为从机（Slave）。主机负责提供时钟信号，控制通信时序；从机根据主机的时钟信号进行数据传输。

SPI通信的基本原理如下：

1. 主机通过片选信号（Slave Select，SS）选择一个从机进行通信。
2. 主机向MOSI线发送数据，同时从机从MISO线读取数据。
3. 在每个时钟周期中，主机和从机都在上升沿或下降沿进行数据传输。
4. 主机负责提供时钟信号，从机根据主机的时钟信号进行数据传输。

二、SPI通信的时序要点
在SPI通信中，时序参数包括时钟相位（CPHA）和时钟极性（CPOL）两个关键参数。它们决定了主机和从机之间数据的采样和传输时刻。

1. 时钟相位（CPHA）：

   • CPHA=0：在时钟的下降沿将数据采样，即从机在时钟的下降沿更新数据。
   • CPHA=1：在时钟的上升沿将数据采样，即从机在时钟的上升沿更新数据。