SPI通讯协议详解：全双工数据交换

"这篇文档详细介绍了SPI通讯协议的基础知识，包括SPI接口的四个引脚功能，以及SPI全双工通信的工作原理。SPI是一种常见的同步串行传输规范，由摩托罗拉公司开发，常用于单片机与外设之间的数据交换。SPI接口包括SS（从器件选择线），SDO（串行数据输出线），SDI（串行数据输入线）和SCK（同步串行时钟线）这四个引脚。在通信过程中，主机启动发送，通过SCK时钟脉冲同步数据传输，SDO和SDI线同时进行数据交换。8（或16）个时钟脉冲后，数据传输完成，缓冲器标志位被置1，提示数据可以被读取。文中还通过一个具体示例，展示了8个时钟周期内SPI如何进行数据交换，解释了SPI时序的工作流程。" SPI通讯协议是一种广泛应用的同步串行通信协议，由摩托罗拉公司开发，主要服务于微处理器与外部设备之间的通信。该协议的特点在于它的全双工模式，允许数据同时在两个方向上传输，即主机可以同时发送和接收数据。SPI接口包含四个基本引脚： 1. SS（从器件选择线）：主机通过这个线来选择与哪个从设备进行通信，通常每个从设备都有独立的SS线，以便实现多设备通信。 2. SDO（串行数据输出线）：由主机向从设备传输数据的线路。 3. SDI（串行数据输入线）：从设备向主机传输数据的线路。 4. SCK（同步串行时钟线）：由主机提供，作为数据传输的同步时钟，控制数据的读写时机。 在SPI通信中，主机启动数据传输，通过SCK线发出时钟脉冲。数据的传输方向由SDO和SDI线决定，数据位在每个时钟边沿（上升沿或下降沿）被采样和发送。例如，如果配置为主机在上升沿发送数据，从机在下降沿接收，那么在8个时钟周期后，主机和从机的数据寄存器内容会互换。 文中给出的例子展示了这种数据交换过程。主机和从机都准备好后，主机的sbuff初始值为0xaa，从机的sbuff初始值为0x55。在8个时钟周期内，数据逐位进行交换，最终主机和从机的sbuff值会互换。这个过程清晰地描绘了SPI协议如何通过SCK的时钟脉冲同步数据传输，并在每个时钟边沿进行数据交换的机制。 在实际应用中，如STM32等微控制器中，SPI协议常用于连接各种外设，如传感器、A/D转换器、闪存等。通过灵活配置SPI的工作模式（如极性、相位等），可以适应不同的外设需求。此外，SPI还支持主-从模式，以及菊花链式连接多个从设备，提高了系统的扩展性。SPI协议因其简单高效，在嵌入式系统中得到了广泛的应用。