为什么在SPI通信中提供不同的模式？

最新推荐文章于 2025-03-20 10:05:20 发布

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分类专栏：硬件通信协议文章标签：单片机嵌入式硬件

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SPI是一种全双工串行通信协议，其时钟极性CPOL和时钟相位CPHA决定了数据传输的模式。本文详细介绍了CPOL和CPHA的四种组合，包括Mode0、Mode1、Mode2和Mode3，解释了每种模式下数据何时被捕捉和传输，以及如何根据设备需求选择合适的模式。确保在与SPI设备通信前正确设置主机的模式是至关重要的。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

SPI传输模式

因为SPI是全双工也就是说（MOSI和MISO）上同时发送和接收数据

时钟极性（CPOL）时钟相位（CPHA）是定义SPI总线使用的时钟格式得主要参数，根据SPOL参数，SPI时钟可以是反向或非反向的。CPHA参数用于转移采样阶段

四种模式：

Mode 0 -> CPOL = 0, CPHA = 0
Mode 1 -> CPOL = 0, CPHA = 1
MODE 2 -> CPOL = 1, CPHA = 0
MODE 3 -> CPOL = 1, CPHA = 1

CPOL=0， CPHA=0

数据必须在第一个时钟信号上升之前是可用的数据。时钟空闲状态为0，MOSI和MISO线路上的数据在高电平时必须稳定，并且可以在时钟低电平的时候数据变换，数据在时钟的低到高转换上捕获，并且在从高到低的时钟转换上传播。

CPOL=0， CPHA=1

第一个时钟信号上升可用于准备数据。时钟空闲状态为0。MOSI和MISO线上的数据在时钟低电平时必须稳定，并且可以在时钟高电平的时候数据变换。数据在时钟高到低转换上捕获，并在低到高时钟转换时传播。

CPOL=1， CPHA=0

数据必须在第一个时钟信号下降之前是可用的数据。时钟空闲状态为1。MISO和MOSI线路上的数据在时钟低电平时必须稳定。并且可以在时钟高电平时数据变换，数据在时钟由高到低转换上捕获，并在低到高时钟转换时传播。

CPOL=1， CPHA=1

数据必须在第一个时钟信号下降可用。时钟空闲状态为1。MISO和MOSI线路上的数据在时钟高电平必须保持稳定。并且在时钟低电平时数据变换，数据在时钟由低到高转换上捕获，并在从高到低的时钟转换上传播。

并非所有SPI器件都支持所有模式。因此，您需要查看器件数据表以了解模式，在与该器件通信时，您需要首先通过编程相关主机寄存器来设置正确的模式，然后开始通信。