SPI数据传输

 SPI 设备间的数据传输之所以又被称为数据交换, 是因为 SPI 协议规定一个 SPI 设备不能在数据通信过程中
仅仅只充当一个 "发送者(Transmitter)" 或者 "接收者(Receiver)". 在每个 Clock 周期内, SPI 设备都会发送
并接收一个 bit 大小的数据, 相当于该设备有一个 bit 大小的数据被交换了.
 在数据传输的过程中,  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有被读取,
 那么这些已经接收完成的数据将有可能会被丢弃,  导致 SPI 物理模块最终失效. 因此, 在程序中一般都会在 SPI
 传输完数据后, 去读取 SPI 设备里的数据, 即使这些数据(Dummy Data)在我们的程序里是无用的.


SPI通信方式从机不能主动给主机发送数据.因为SPI是全双工的,主机在发送数据的同时也在接收数据.所以,主机可以
通过查询（发送数据给从机,查看接收到的数据）方式来判断从机是否有数据发送给主机,如果有,则主机继续发送数
据给从机来获取从机想要发送给主机的数据. 所以在MTK平台中写spi_read接口时，尽管只用read buf，但必须有writebuf
1、主机想读取从机数据，那么就给从机发送一个特定的字节（比如：0x11），那么从机接收到0x11，就表示主机想读
取从机的数据了。

2、SPI是全双工，所以只要主从机之间有通信，你所说的发送线和接收线都是工作的，主机在接收
数据的同时也在发送数据，如果主机发送线为0，从机接收到的就是0；为1，则从机接收到的就是1，从机接收完该数据
不做任何处理就可以了。 你问题中“这个时刻从机为什么不认为主机在给他发送数据？”，主机不会认为主机不给它发
送数据，从机是一直在接收主机所发送的数据的，至于接收到的数据怎么处理，就看你程序怎么编了

 

【软件中如何设置SPI的极性和相位】
SPI分主设备和从设备，两者通过SPI协议通讯。
而设置SPI的模式，是从设备的模式，决定了主设备的模式。
所以要先去搞懂从设备的SPI是何种模式，然后再将主设备的SPI的模式，设置和从设备相同的模式，即可正常通讯。
对于从设备的SPI是什么模式，有两种：
（1）固定的，有SPI从设备硬件决定的

SPI从设备，具体是什么模式，相关的datasheet中会有描述，需要自己去datasheet中找到相关的描述，即：
关于SPI从设备，在空闲的时候，是高电平还是低电平，即决定了CPOL是0还是1；
然后再找到关于设备是在上升沿还是下降沿去采样数据，这样就是，在定了CPOL的值的前提下，对应着可以推算出CPHA是0还是1了。

从图中可以看到，最开始的SCLK和结束时候的SCLK，即空闲时刻的SCLK，是低电平，推导出CPOL=0，然后可以看到数据采样的时候，即数据最中间的那一点，对应的是SCLK的第一个边沿，所以CPHA=0（此时对应的是上升沿）。

 

建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器；保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间，
如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。

建立时间不满足，只能重新综合设计，并以违例路径为目标进行优化，以及对涉及到违例的组合逻辑以及子模块加紧约束。
保持时间不满足，可在布图前或者布图后再修改这些违例，通常布图后再修改。因为布图前综合，时序分析采用统计线载模型，在布局前修正保持时间违例可能会导致布图后建立时间违例。
1、setup time的意义：为什么Data需要在Clock到达之前到达？

其实在实际的问题中，setup time并不一定是大于零的，因为Clock到达时刻并不等同于latch的传输门A关闭的时刻（更何况这种关闭并不是绝对的和瞬间完成的），这之间有一个未知的延迟时间。
     为使问题简化，假设Clock的到达时刻为传输门A关闭、传输们B打开的时刻。如果Data没有在这之前足够早的时刻到达，那么很有可能内部的 feedback线路上的电压还没有达到足够使得inv1翻转的地步（因为inv0有延时，Data有slope，传输门B打开后原来的Q值将通过 inv2迫使feedback保持原来的值）。如果这种竞争的情况发生，Q的旧值将有可能获胜，使Q不能够寄存住正确的Data值；当然如果 feedback上的电压已经达到了足够大的程度也有可能在竞争中取胜，使得Q能够正确输出。
      如果inv0、inv1和inv2的延时较大（Data的变化影响feedback和Q的时间越长），那么为了保证正确性就需要更大的setup time。所以在实际测量setup time的时候，需要选取工艺中最慢的corner进行仿真测量。

2、hold time的意义：为什么Data在Clock到达之后仍然要保持一段时间？
      和setuptime的情况不一样，因为Clock到达时刻并不等同于latch的传输门A完全关闭的时刻。所以如果Data没有在Clock到达之后 保持足够长的时间，那么很有可能在传输门A完全关闭之前Data就已经变化了，并且引起了feedback的变化。如果这种变化足够大、时间足够长的话， 很有可能将feedback从原本正确的低电压拉到较高电压的电压。甚至如果这种错误足够剧烈，导致了inv1和inv2组成的keeper发生了翻转， 从而彻底改变了Q的正确值，就会导致输出不正确。当然，如果这种错误电压不是足够大到能够改变keeper的值，就不会影响到Q的正确输出。
      如果inv0、inv1和inv2的延时较小（Data的变化影响feedback和Q的时间越短），那么为了保证正确性，就需要更大的hold time。所以在实际测量hold time的时候，需要选取工艺中最快的corner进行仿真测量