SPI总线协议

一、概述

        SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口），是Motorola公司提出的一种同步串行接口技术，是一种高速、全双工、同步通信总线，在芯片中只占用四根管脚用来控制及数据传输，节约了芯片pin的数目，同时为PCB在布局上节省了空间。正是由于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片上都集成了SPI技术。
SPI主要用于EEPROM、Flash、RTC（实时时钟）、ADC（数模转换器）、DSP（数字信号处理器）以及数字信号解码器上。目前应用中的数据速率可达几Mbps。

二、特点

1、采用主从模式（Master-Slave）的控制方式，支持单Master多Slave
        SPI规定了两个SPI设备之间通信必须由主设备Master来控制从设备Slave。一个Master可以通过提供clock以及对Slave进行片选（Slave Select）来控制多个Slave。SPI协议还规定Slave设备的clock由Master通过SCK管脚提供给Slave，Slave本身不能产生或控制clock，没有clock则Slave不能正常工作。
2、采用同步方式（Synchronous）传输数据
        Master会根据将要交换的数据产生相应的时钟脉冲，组成时钟信号，时钟信号通过时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）控制两个SPI设备何时交换数据以及何时对接收数据进行采样，保证数据在两个设备之间是同步传输的。
3、数据交换
        SPI设备间的数据传输被称为数据交换，因为SPI协议规定一个SPI设备不能在数据通信过程中仅仅充当一个发送者（Transmitter）或者接受者（Receiver）。在每个clock周期内，SPI设备都会发送并接收1 bit数据，相当于有1 bit数据被交换了。数据传输高位在前，低位在后（MSB first）。
在数据传输过程中，每次接收到的数据必须在下一次数据传输之前被采样，如果之前接收到的数据没