SPI總線的結構原理
SPI總線系統是Motorola公司提出的一種同步串行外設接口，允許MCU與各種外圍設備以同步串行方式進行通信來交換信息。SPI 總線接口一般使用4根線：串行時鐘線SCK、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI和低電平有效的從機選擇線SS，SPI總線接口電路結構如圖所示。由于SPI系統總線只需3根公共的時鐘數據線和若干位獨立的從機選擇線，在SPI從設備較少而沒有總線擴展能力的單片機系統中使用特別方便。SPI模塊為了和外設進行數據交換，根據外設工作要求，其輸出的串行同步時鐘極性和相位可以進行配置，時鐘極性（CPOL）對傳輸協議沒有重大的影響。如果CPOL=0，串行同步時鐘的空閑狀態為低電平；如果CPOL=1，串行同步時鐘的空閑狀態為高電平。時鐘相位（CPHA）能夠用于選擇兩種不同的傳輸協議進行數據傳輸。如果CPHA＝0，在串行同步時鐘的第一個跳變沿（上升或下降）數據被采樣；如果CPHA＝1，在串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）數據被采樣。SPI主模塊和與之通信的外設間時鐘相位和極性應該一致。
由于SPI系統總線一共只需3～4位數據線和控制線即可實現與具有SPI總線接口功能的各種I/O器件進行連接，而擴展并行總線則需要8根數據線、8～16位地址線、2～3位控制線，因此，采用SPI總線接口可以簡化電路設計，節省很多常規電路中的接口器件和I/O口線，提高設計的可靠性。
由此可見，在智能儀器和工業測控系統中，對于不具有SPI接口的單片機，當傳輸速度要求不是太高時，使用SPI總線可以增加應用系統接口器件的種類，可以提高應用系統的性能。
圖 SPI總線接口電路結構
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-08
