SPI时钟极性、相位设置

本文介绍了在S32K1和STM32等MCU中配置SPI时钟极性和相位的重要性,指出正确的配置取决于从机的SPI时序图。通过举例说明了如何根据从机时序图确定主机的LPSPI_ACTIVE_HIGH和LPSPI_CLOCK_PHASE_2ND_EDGE设置。同时提到,对于某些可以从两种配置中选择的从机,可以通过调整时钟相位来确保正确通信。

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不管在S32K1还是STM32等其它MCU中,使用SPI都会涉及时钟极性、相位的配置,其各自用1bit表示,总共由4中状态。正确的配置这两个Bit是主机与从机通讯的必要条件。

主机时钟极性、相位的配置取决与从机,从机的SPI时序图决定了主机如何配置。

举例

eg:
从机SPI时序图
SPI TIME

时钟极性

如上图可看出,SCK空闲是为低电平,工作时为高电平,那么主机的时钟极性就按照这么配置。

typedef enum
{
   
   
    LPSPI_ACTIVE_HIGH = 1U, /*!< Signal is Active High (idles low). */
    LPSPI_ACTIVE_LOW  = 0U  /*!< Signal is Active Low (idles high). */
}</
### SPI通信中时钟极性时钟相位设置与作用 #### 时钟极性(CPOL) 时钟极性决定了SPI总线在空闲状态下的时钟线电平。具体来说: - 当 **CPOL=0** 时,空闲时钟为低电平,数据传输从上升沿开始[^4]。 - 当 **CPOL=1** 时,空闲时钟为高电平,数据传输从下降沿开始[^4]。 #### 时钟相位(CPHA) 时钟相位定义了数据采样的时刻,即是在时钟的第一个边沿还是第二个边沿进行采样。具体描述如下: - 当 **CPHA=0** 时,数据在时钟的第一个跳变沿被采样。 - 当 **CPHA=1** 时,数据在时钟的第二个跳变沿被采样[^4]。 #### 四种工作模式 根据CPOLCPHA的不同组合,SPI定义了四种标准工作模式: 1. **模式0(CPOL=0, CPHA=0)** - 空闲时:时钟线为低电平。 - 数据采样:第一个跳变沿(上升沿)。 - 效果图:数据在第一个上升沿采样,随后在下降沿更新下一位。 2. **模式1(CPOL=0, CPHA=1)** - 空闲时:时钟线为低电平。 - 数据采样:第二个跳变沿(下降沿)。 - 效果图:第一个跳变沿用于准备数据,第二个跳变沿(下降沿)用于采样[^4]。 3. **模式2(CPOL=1, CPHA=0)** - 空闲时:时钟线为高电平。 - 数据采样:第一个跳变沿(下降沿)。 - 效果图:数据在第一个下降沿采样,在下一个上升沿准备下一位。 4. **模式3(CPOL=1, CPHA=1)** - 空闲时:时钟线为高电平。 - 数据采样:第二个跳变沿(上升沿)。 - 效果图:第一个跳变沿准备数据,第二个跳变沿(上升沿)采样数据。 #### 示例代码 以下是一个配置SPI时钟极性相位的示例代码(以LPSPI为例): ```c typedef enum { LPSPI_ACTIVE_HIGH = 1U, /*!< Signal is Active High (idles low). */ LPSPI_ACTIVE_LOW = 0U /*!< Signal is Active Low (idles high). */ } lpspi_signal_polarity_t; void configure_spi(lpspi_signal_polarity_t cpol, uint8_t cpha) { if (cpol == LPSPI_ACTIVE_HIGH) { // 配置时钟极性为低电平时空闲 } else { // 配置时钟极性为高电平时空闲 } if (cpha == 0) { // 配置数据在第一个跳变沿采样 } else { // 配置数据在第二个跳变沿采样 } } ``` ### 总结 SPI通信中的时钟极性时钟相位是两个关键参数,它们共同决定了数据的采样时刻时钟信号的行为。通过合理配置CPOLCPHA,可以实现不同的SPI工作模式,从而满足各种设备间的通信需求[^4]。
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