单片机系统串行扩展：SPI与I2C接口详解

本资源是一份关于单片机原理及应用的课程课件，重点讲解了第7章单片机系统的串行扩展。随着微型化系统的需求增长，传统的并行总线接口因引脚过多而不再适用，取而代之的是如SPI和I2C等串行总线接口，以降低系统复杂性和减小尺寸。其中，SPI (Serial Peripheral Interface) 是一种常用的三线接口，仅需3根引脚：SDO（串行数据输出）、SDI（串行数据输入）和SCK（串行时钟）。SPI支持同步数据传输，最高传输速率可达几十兆比特每秒，且允许主机和从机在数据线分离的情况下同时发送和接收。 SPI总线的工作原理涉及主机和从机的交互，主机通过控制SCK信号来驱动数据传输。当主机发出片选信号SS后，会根据SCK的上升沿发送数据，下降沿接收数据。对于具备SPI功能的单片机，这些时序操作由硬件自动处理；而对于不具备该功能的单片机，SDO和SCK的控制以及数据接收需要在软件层面实现。 课件还提供了SPI通讯的时序图，直观展示了数据发送和接收的过程。这一章节深入介绍了如何通过SPI接口进行高效的单片机系统扩展，这对于理解和设计低引脚数的嵌入式系统设计具有重要意义。学习者可以借此了解串行通信技术在实际应用中的角色和优势，为进一步的单片机开发和系统集成打下基础。