STM32 软硬件SPI通信协议原理 大致讲解(基于江科协W25Q64实现通信)

一、SPI通信基本原理

        如图，SPI采用一主多从的方式进行数据传输，其中SPI主机为控制器（例如STM32等），SPI从机为主机下的从机（例如存储器，传感器，无线传输等），除SS控制线从机单独各一条外，其他数据线均为共用一根,SS控制线低电平控制从机且只允许控制一个从机，其余SS为高电平状态。

        其中主机通过MISO输入，从机通过MOSI输入（理解为M主S从），输出引脚配置为推挽输出，输入引脚配置为浮空或上拉输入，SCK为时钟输入，提供时钟源来进行高低电平信号的传输变化。

        而SPI通信的基本原理是以移位寄存器为基础进行的，通过MOSI和MISO两根通信线将主机从机连接成循环，高电平发送，低电平接受，主机中的寄存器值移位到从机中的寄存器，从机同理。

二、W25Q64基本时序单元

SPI的起始条件触发：

        起始条件：SS从高电平切换到低电平

        终止条件：SS从低电平切换到高电平

交换1个字节：

设置多模式是为了提高模块适配性和兼容性应对不同状况。（其中CPOL为时钟电平，CPHA为时钟相位）

模式0：

模式1：

模式2：

模式3：

三，基于W25Q64实现SPI通信协议

        3.1W25Q64简介

        W25Qxx系列是一种低成本、小型化、使用简单的非易失性存储器常应用于数据存储、字库存储、固件程序存储等场景。

        存储介质: Nor Flash（闪存)

        时钟频率:80MHz/160MHz (Dual SPI)/320MHz (Quad SPI)

        引脚说明：

        VCC,GND:电源（2.7~3.6V）

        CS（SS）:SPI片选

        CLK(SCK):SPI时钟

        DI(MOSI):SPI主机输出从机输入

        DO(MISO):SPI主机输入从机输出

        WP:写保护

        HOLD:数据保持（在发生中断的时候，通过对该引脚置低电平使芯片保持原来总线的状态）

在不需要使用WP,HOLD时将其置位VCC即可。

        W25Q64框图：