I2C、Microwire和SPI通信方式的介绍
I2C等各种通信方式的介绍
串行E2PROM是可在线电擦除和电写入的存储器，具有体积小、接口简单、数据保存可靠、可在线改写、功耗低等特点，而且为低电压写入，在单片机系统中应用十分普遍。
串行E2PROM按总线形式分为三种，即I2C总线、Microwire总线及SPI 总线三种。本文将以Microchip公司的产品为例对以上三种串行E2PROM进行介绍。
一、I2C总线型
I2C总线，是INTER INTEGRATED CIRCUIT
BUS的缩写，I2C总线采用时钟(SCL)和数据(SDA)两根线进行数据传输，接口十分简单。Microchip公司的24XX系列串行E2PROM存储容量从128位(16×8)至256k位(32k×8)，采用I2C总线结构。24XX中，XX为电源电压范围。
1 引脚
SDA是串行数据脚。该脚为双向脚，漏极开路，用于地址、数据的输入和数据的输出，使用时需加上拉电阻。
SCL是时钟脚。该脚为器件数据传输的同步时钟信号。
SDA和SCL脚均为施密特触发输入，并有滤波电路，可有效抑制噪声尖峰信号，保证在总线噪声严重时器件仍能正常工作。
在单片机系统中，总线受单片机控制。单片机产生串行时钟(SCL)，控制总线的存取，发送STRAT和STOP信号。
2 总线协议
仅当总线不忙(数据和时钟均保持高电平)时方能启动数据传输。在数据传输期间，时钟(SCL)为高电平时数据(SDA)必须保持不变。在SCL为高电平时数据线(SDA)从高电平跳变到低电平，为开始数据传输(START)的条件，开始数据传输条件后所有的命令有效；SCL为高电平时，数据(SDA)从低电平跳变到高电平，为停止数据传输(STOP)的条件，停止数据传输条件后所有的操作结束。开始数据传输START后、停止数据传输STOP前，SCL高电平期间，SDA上为有效数据。字节写入时，每写完一个字节，送一位传送结束信号ACK，直至STOP；读出时，每读完一个字节，送一位传送结束信号ACK，但STOP前一位结束时不送ACK信号。
3 器件寻址
START后，单片机发送一个控制字，该控制字包括Start位(S)、受控地址(7位，对24XX00来说前四位为1010，后三位无关系)、读写(R/W)选择位(“1”为读，“0”为写)及传送结束位ACK。24XX00的控制字格式如下：
S 1 0 1 0 X X X R/W ACK
24XX00随时监视总线上是否为有效地址，若受控地址正确且器件未处在编程方式下，则产生传送结束位ACK。
4 写操作
单片机送出开始信号后，接着送器件码(7位)、R/W位，表示ACK位后面为待写入数据字节的字地址和待写入数据字节，然后结束一个字节的写入。即S ＋写控制字(R/W位为＋ACK＋字地址＋ACK＋写入数据＋ACK＋STOP。
5 读操作
读操作有三种，读当前地址的内容、读指定地址的内容、读指定起始地址后
的若干字节的内容。
读当前地址的内容为：S＋读控制字(R/W位为＋ACK＋读出数据＋no ACK＋STOP。
读指定地址的内容为：S＋写控制字(R/W位为＋ACK＋写入数据＋ACK＋读控制字(R/W位为＋ACK＋读出数据＋no ACK＋STOP。
读指定起始地址后的若干字节的内容为：S＋写控制字(R/W位为＋ACK＋写入数据＋ACK＋读控制字(R/W位为＋ACK＋读出数据(1)＋ACK＋……＋读出数据(n＋x)＋noACK＋STOP。
24XX系列串行E2PROM存储芯片与单片机硬件接口只有SCL和SDA两根线，非常简单。
二、Microwire总线型
Microwire总线采用时钟(CLK)、数据输入(DI)、数据输出(DO)三根线进行数据传输，接口简单。Microchip公司的93XXX系列串行E2PROM存储容量从1k bit(×8/×16)至16k bit(×8/×16)，采用Microwire总线结构。产品采用先进的CMOS技术，是理想的低功耗非易失性存储器器件。
1 引脚
CS是片选输入，高电平有效。CS端低电平，93AA46为休眠状态。但若在一个编程周期启动后，CS由高变低，93AA46将在该编程周期完成后立即进入休眠状态。在连续指令与连续指令之间，CS必须有不小于250ns（TCSL)的低电平保持时间，使之复位(RESET)，芯片在CS为低电平期间，保持复位状态。CLK是同步时钟输入，数据读写与CLK上升沿同步。对于自动定时写周期不需要CLK信号。DI是串行数据输入，接受来自单片机的命令、地址和数据。
DO是串行数据输出，在DO端需加上拉电阻。ORG是数据结构选择输入，当ORG为高电平时选×16结构，ORG为低电平时选×8结构。
2 工作模式
根据单片机的不同命令，93AA46有7种不同的工作模式，附表给出在ORG=1(×16结构)时的命令集(表中“S”为Start位)。ORG=0(×8结构)，除在地址前加A6位或在地址后加一位“X”外，其余与附表相同。除了读数据或编程操作期间检查READY/BUSY状态时外，DO脚均为高阻状。在擦除/写入过程中，DO为高电平表示“忙”，低电平表示“准备好”。在CS下降沿到来时，DO进入高阻态。若在写入和擦除转换期间，CS保持高电平，则DO 端的状态信号无效。
3 功能
START(起始)条件CS和DI均为高电平后CLK的第一个上升沿，确定为START。若紧随START条件后DI端输入满足7种工作模式中的一种所需的命令码、地址及数据位的组合，指令将被执行。执行完一条指令后，未检测到新的START条件，DI、CLK信号不起作用。数据保护上电时，Vcc未升到1 4V前，所有操作方式均被禁止。掉电时，一旦Vcc低于1 4V，源数据保护电路启动，所有操作方式均被禁止。芯片上电时自动进入擦写禁止状态，保护芯片不被误擦写。EWEN命令也可以防止误擦写，详见擦写禁止和擦写使能。读操作READ 当CS为高电平时，芯片在收到读命令和地址后，从DO端串行输出指定单元的内容(高位在前)。写操作WRITE 当CS为高电平时，芯片收到写命令和地址后，从DI端接收串行输入16位或8位数据(高位在前)。在下一个时钟上升沿到来前将CS端置为(低电平保持时间不小于250ns)，再将CS恢
复为"1"，写操作启动。此时DO端由“1”变成“0”，表示芯片处于写操作的“忙”状态。芯片在写入数据前，会自动擦除待写入单元的内容，当写操作完成后，DO端变成“1”，表示芯片处于“准备好”状态，可以接受新命令。
擦写禁止和擦写使能(EWDS/EWEN) 芯片收到EWDS命令后进入擦写禁止状态，不允许对芯片进行任何擦或写操作，芯片上电时自动进入擦写禁止状态。此时，若想对芯片进行擦写操作，必须先发EWEN命令，因而防止了干扰或其它原因引起的误操作。芯片接受到EWEN命令后，进入擦写允许状态，允许对芯片进行擦或写操作。读READ命令不受EWDS和EWEN的影响。
擦除、片擦除、片写入操作(ERASE/ERAL/WRAL) 擦除ERASE指令擦除指定地址的内容，擦除后该地址的内容为“1”；片擦除ERAL指令擦除整个芯片的内容，擦除后芯片所有地址的内容均为“1”；片写WRAL命令将特定内容整片写入。片擦除和片写入时，在接受完命令和数据，CS从“1”变成“0”再恢复为“1”(低电平保持时间不小于250ns)后，片擦除或片写入启动，擦除、写入均为自动定时方式。自动定时方式下不需要CLK时钟。93AA46与单片机的接口电路及数据传输程序此处不再一一写出。
三、SPI总线
SPI（Serial Peripheral Interface)总线，即“串行外围设备接口总线”。Microchip公司的25XX系列串行E2PROM采用简单的SPI兼容串行总线结构，用时钟(SCK)、数据输入(SI)、数据输出(SO)三根线进行数据传输，片选信号(CS)控制器件的选通。当今流行的带SPI口的微控制器，如Microchip公司的PIC16C6X/7X微控制器等，均可与25AA040直接接口。片内无SPI口的微控制器，也可用普通I/O口通过软件编程的方式实现与25XX040间的接口。
25XX系列采用先进的CMOS技术，是理想的低功耗非易失性存储器器件。25XX系列串行E2PROM存储容量从4k位(512×8)至64k位(8k×8)。
1 引脚说明
CS是片选输入脚，低电平有效。CS端为高电平，25AA040处于休眠状态。CS的变化不影响已经初始化或正在处理的编程的完成。也就是说若在一个编程周期启动后，CS由低变高，25AA040将在该编程周期完成后立即进入休眠状态。一旦CS为高电平，SO引脚立即变成高阻态，允许多器件共用SPI总线。在有效的写入序列输入后CS端由低转高，启动对内部的写序列。上电后，CS 端要先加低电平对所有操作序列初始化。
SCK是同步时钟输入脚。来自SI脚的地址或数据在SCK的上升沿被锁存，SO脚的数据在SCK的下降沿时输出。
SI是串行数据输入脚，接受来自单片机的命令、地址和数据。
SO是串行数据输出脚，在读周期，输出E2PROM存储器的数据。
WP是写保护输入脚。WP为低电平时禁止对存储阵列或状态寄存器的写操作，其它操作功能正常；WP为高电平，非易失性写在内的所有功能都正常。任何时候将WP置为低电平都将复位写允许锁存器。若一次内部写已经开始，WP 置成低电平不影响这次写。
HOLD是保持输入脚，低电平有效，用于在数据传送中途暂停向25AA040传送。不用暂停功能时，HOLD必须保持高电平。芯片被选中，正在串行传送时，可将HOLD置为低电平，暂停进一步的传送。方法是在SCK为低电平时，将HOLD引脚变成低电平，不然在下一个SCK由高转低前不能暂停传送。此间，CS必须保持低电平。25AA040处于暂停时，SI、SO、SCK脚均为高阻
态。要恢复串行传送，必须在SCK为低电平时将HOLD置为高电平。任何时候只要HOLD为低电平，SO脚将处于高阻态。
2 工作原理
25XX040片内有一个8位指令寄存器，指令通过SI脚接收，在SCK的上升沿串行输入。指令输入时，CS脚必须为低电平，HOLD脚必须为高电平。WP必须保持高电平，允许写存储器阵列。
CS置为低电平后SCK的第一个上升沿开始数据采样。如果与SPI总线上的其它外围器件共用SCK，可改变HOLD引脚电平将25AA040设置成“保持”方式。释放HOLD后，再从HOLD信号确认处继续传送。
---读序列
CS降至低电平25AA040被选中。包括A8地址在内的8位读指令被传送到25AA040，接着是低8位地址(A7～A0)。在接收到正确的读指令及低8位地址后，选定地址的内容由SO口串行输出。而下一地址单元的内容将随着时钟脉冲继续输出。每当一个字节的数据传送完毕，25AA040片内的地址指针自动加1，指向下一个地址。当最高位地址(01FFH)内容读出后，地址指针指向0000H，下一个读出周期将继续。CS脚转为高电平读操作终止。
---写序列
在着手向25AA040写数据之前，必须先发出WREN指令，置位写允许锁存器，其操作为：先将CS置为低电平，然后按时钟节拍将WREN指令送至25AA040，当指令的8位数全部传送完毕后，再将CS端置为高电平置位写允许锁存器。发出WREN指令后未将CS端置为高电平前，写允许锁存器并没有置位，向25AA040传送的数据将不会被写入存储器阵列。
写允许锁存器置位后，再将CS端置为低电平，发出包括A8地址在内的8位写指令及低8位地址(A7～A0)，然后送要写入的数据。一次写序列最多可以连续写16个字节的数据，且所有要写入的数据的地址必须在同一页。一页的首址为XXXX 0000，末址为XXXX 1111。若内部地址计数器已到XXXX 1111，时钟仍在继续，内部地址计数器将重新指向该页的首址XXXX 0000，原写入到该地址的内容就会被覆盖。
为将数据真正写入到25AA040中，须在字节写入或页写入数据的第n个字节的最后一个有效位(D0)送出后将CS置为高电平。若在此外的其它时间将CS置为高电平，写操作就不能完成。在写操作进行时，可以读状态寄存器来检查WIP、WEL、BP1和BP0位的状态。在写周期内是不可能读存储器阵列位置的。一旦写周期完成，写允许锁存器也就被复位了。
---写允许(WREN)和写禁止(WRDI)
25AA040片内有一个写允许锁存器。表2为写保护功能表。在任何写操作将完成之前必须立即置位写允许锁存器。写允许锁存器由WREN指令置位，由WRDI指令复位。
满足以下条件之一，写允许锁存器将被复位：
1)上电；2)WRDI指令成功地执行；3)WRSR指令成功地执行；4)WRITE指令成功地执行；5)WP引脚为低电平。
---状态寄存器读(RDSR)
RDSR指令读状态寄存器。状态寄存器可在任何时候读出。状态寄存器的格式如下：
7 6 5 4 3 2 1 0
X X X X BP1 BP0 WEL WIP
其中，写入保护位(WIP)指示25AA040是否正忙于写入操作，是只读位。WIP 为“1”，表示写入正在进行；WIP为“0”，表示未进行写入操作。
写允许锁存器状态位(WEL)指示写允许锁存器的状态，是只读位。WEL为“1”，允许写阵列；WEL为“0”，锁存器禁止写阵列。WEL位的状态由执行WREN 或WRDI指令确定，与状态寄存器是否写保护无关。
块保护位(BP0和BP1)指示当前保护的块地址。块保护地址由用户发出的WRSR 指令设定。一旦该块地址的内容被保护，就只能读出而不能写入。
---状态寄存器写(WRSR)
WRSR指令允许用户通过写状态寄存器BP1、BP0位的方法选择对存储器的保护区，BP0、BP1与块保护地址的关系见表3。
---数据保护
25AA040采取用多种措施保证存储器阵列不被误写入。1)上电时复位写允许锁存器；2)必须发出写允许指令方可置位写允许锁存器；3)在单字节写入、页写入或状态寄存器写入后，写允许锁存器被复位；4)对芯片写入时，在接收了定数量的时钟周期之后，必须将CS端置为高电平，芯片内部的写周期才开始；5)在内部写周期期间，对存储器阵列的存取无效；6)WP引脚为高电平时，复位写允许锁存器。
---芯片上电时的状态
25AA040上电时的状态如下：器件处于低功耗待机方式(CS=1)；写允许锁存器被复位；SO引脚为高阻态；必须将CS引脚置为低电平方可进入工作状态。
利用51单片机实现SPI总线通信
利用51单片机实现SPI总线通信 一：题目及要求 1：基本内容 1.1：理解51单片机和SPI总线通信的特性和工作原理； 1.2：以51单片机为核心分别设计SPI总线通信发送及接收电路； 1.3：熟练应用C语言或汇编语言编写程序； 1.4：应用Protues软件完成仿真，仿真结果需包括示波器波形，通过一定的 方式（如LED灯、LED显示器等）显示发送和接受数据结果； 1.5：下载程序到开发板，实现串口通信功能（选做）； 1.6：提交设计报告。 2：基本要求 本设计采用三线式SPI总线，一条时钟线SCK，一条数据输入线MOSI，一条数据输出线MISO。时钟极性CPOL=0，时钟相位CPHA=0。 二：设计思路 1：掌握51单片机和SPI总线通信的工作原理； 2：利用1中的原理设计SPI总线通信发送和接受电路； 3：编程模拟SPI时序，包括串行时钟、数据输入和输出； 4：利用Protues软件仿真，观察结果； 5：顺利仿真后，下载到开发板实现串行通信功能。 三：设计过程及内容 1：SPI总线简介 SPI ( Serial Peripheral Interface ——串行外设接口) 总线是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,允许MCU（微控制器）与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。外围设备包括FLASHRAM、A/ D 转换器、网络控制器、MCU 等。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现
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详解SPI总线规范 SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写，中文意思是串行外围设备接口，SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 SPI概述 SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行. SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCX X系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200. SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASH RAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 （1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入 （2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出 （3）SCLK –时钟信号，由主设备产生 （4）CS –从设备使能信号，由主设备控制 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。 接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。
spi通信规范
竭诚为您提供优质文档/双击可除 spi通信规范 篇一：spi通讯协议介绍 spi通讯协议介绍 spiinterface spi接口介绍 spi是由美国摩托罗拉公司推出的一种同步串行传输规范，常作为单片机外设芯片串行扩展接口。spi有4个引脚：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)。spi可以用全双工通信方式同时发送和接收8(16)位数据，过程如下：主机启动发送 过程，送出时钟脉冲信号，主移位寄存器的数据通过sdo移入到从移位寄存器，同时从移位寄存器中的数据通过sdi移人到主移位寄存器中。8(16)个时钟脉冲过后，时钟停顿， 主移位寄存器中的8(16)位数据全部移人到从移位寄存器中，随即又被自动装入从接收缓冲器中，从机接收缓冲器满标志位(bF)和中断标志位(sspiF)置“1”。同理，从移位寄存器 中的8位数据全部移入到主寄存器中，随即又被自动装入到主接收缓冲器中．主接收缓冲器满标志位(bF)和中断标志位
(sspiF)置“1”。主cpu检测到主接收缓冲器的满标志位或者中断标志位置1后，就可以读取接收缓冲器中的数据。同样，从cpu检测到从接收缓冲器满标志位或中断标志位置1后，就可以读取接收缓冲器中的数据，这样就完成了一次相互通信过程。这里设置dspic30F6014为主控制器，isd4002为从器件，通过spi口完成通信控制的过程。 spi总线协议 spi是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo 构成，其时序其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。 假设下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010，上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。那么第一个上升沿来的时候数据将会是sdo=1；寄存器=0101010x。下降沿到来的时候，sdi上的电平将所存到寄存器中去，那么这时寄存器=0101010sdi，这样在8个时钟脉冲以后，两个寄存器的内容互相交换一次。这样就完成里一个spi时序。 例子： 假设主机和从机初始化就绪：并且主机的sbuff=0xaa，从机的sbuff=0x55，下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍:假设上升沿发送数据 第1页 程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护
spi通信原理
SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行 SPI的通信原理: 主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 （1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入 （2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出 （3）SCLK –时钟信号，由主设备产生 （4）CS –从设备使能信号，由主设备控制 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。 接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。 在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。在多个从设备的系统中，每个从设备需要独立的使能信号，硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。 最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。 SPI协议举例 SPI是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo构成，其时序其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。 假设下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010，上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。 那么第一个上升沿来的时候数据将会是sdo=1；寄存器中的10101010左移一位，后面补入送来的一位未知数x，成了0101010x。下降沿到来的时候，sdi上的电平将锁存到寄存器中去，那么这时寄存器=0101010sdi，这样在8个时钟脉冲以后，两个寄存器的内容互相交换一次。这样就完成里一个spi时序。
SPI的通信速率到底可以达到多少
S P I的通信速率到底可 以达到多少 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
楼主提问：SPI的通信速率到底可以达到多少？？？ 按照手册上的说明，应该能到fosc/4，然而实际上由于SPI通信底层没有任何握手，不像I2C总线那样带ACK，所以SPI速率实际上根本不能达到fosc/4，除非发信端与收信端完全同步，然而事实上接收端往往要对接收到的数据进行一些判断和处理，所以在接收端往往会丢数，解决办法就是在发信端发完一个字节后人为加上延时等待接收端处理，但是如果这样的话，高速还有什么意义呢？ 我做了一个试验，即使关掉所有其它中断，只作SPI通信处理，在fosc/4的通信速率下，接收端只能接收10个字节以内的数据，10个字节以上就会丢数，而在fosc/8的通信速率下，如果关闭所有其它中断，收发256个字节是没什么问题的，但是如果应用程序有1ms的时钟中断事件的话，spi通信成功率很低。 在前面很多帖子里，看到不少人说spi只是硬件底层，通信的可靠性要靠通信协议，诚然如此，但是我以为通信协议只是最后一道保障，如果底层不可靠，通信协议再完善也是惘然。 轮询和中断方式有本质区别吗？轮询就能保证不被其它中断干扰吗？主机自己掌握SPI节奏，它只知道自己发送出去了，并不知道从机是否处理完，如果从机还在处理上一个字节，这时候发下个字节显然会丢数据啊 解答者1回答： 是同步！不是异步！ 也就是说MASTER提供时钟，所以完全由MASTER决定速率（当然大家都能达到的）
再有就是这个速率仅仅指一个BYTE的通讯速率，不是整个帧速率（2个BYTE以上）从机查询和中断无关，说白了就是移位寄存器！ 楼主再问： 关键就在于这个速率要大家都能达到啊，如果都能达到就不用讲了，实测下来就是slave端达不到这个速率啊。如果这个速率是一个BYTE的指标那就没啥说的了，我认了，只能在字节之间加延时了。 解答者2： 我试过用fosc/2的时钟速率进行两机通讯（系统时钟16M），连续传了好多字节都没有问题。主机用查询方式发送；从机用中断接收，接收到的数据用液晶显示出来。 解答者1： 多字节是不可能达到fosc/2的！除非从机速率更快，有足够的时间去处理或保存（读取数据），要不然是吹牛的！影响速率达不到fosc/2就是从机提取数据！与系统时钟多少那无关！再有，?从机响应中断都要4个机器周期，更别说要存储，中断出来也要4个机器周期。 对于单字节来说是可以达到fosc/2，因为AVR可以使用倍率，本来是fosc/4的! 所以,数据手册里讲的可以达到fosc/4那是指单字节的速率! 楼主： 所以说手册给出来的指标很带有欺骗性，为了可靠起见（相信很多人的程序中都有个时钟在运行），建议放在fosc/16。
SPI通信
SPI通信程序 //這是主机C8051F005有硬件SPI的AT45DB041B的讀寫驅動 // SPI Configuration //SPI0CN = 0x02; // SPI Control Register //MSTEN = 1; // SPI 以主方式工作 //SPI0CFG = 0xC7; // SPI Configuration Register 第二邊沿采樣,SCK空閑高 //SPI0CKR = 0x00; // SPI Clock Rate Register SPIclk=24.5M/2 //SPIEN = 1; // SPI0CN |= 0x01; sbit FLASH_CS = P3^6; union long_union { //長整形聯合 unsigned long dat; unsigned int word[2]; unsigned char byte[4]; }opcode; //緩沖區1單字節寫cmd=0x84
void buff1_wr(unsigned int bfaddr,unsigned char dat) { unsigned char i; opcode.byte[0]=0x84; opcode.word[1]=bfaddr; FLASH_CS=0; SPI0CN&=0x03; for(i=0;i<4;i++) { SPI0DAT=opcode.byte[i]; while(!SPIF); SPIF=0;} //連續發送4個opcode SPI0DAT=dat; while(!SPIF); SPIF=0; //發送第5個字節(數据) FLASH_CS=1; } //緩沖區1單字節讀cmd=0xd4 unsigned char buff1_rd(unsigned int bfaddr)
SPI数据格式
497 Jz4755 Multimedia Application Processor Programming Manual, Revision 1.0 Copyright? 2005-2007 Ingenic Semiconductor Co., Ltd. All rights reserved. 23.5 Data Formats Four signals are used to transfer data between the processor and external peripheral. The SSI supports three formats: Motorola SPI, Texas Instruments SSP , and National Microwire. Although they have the same basic structure the three formats have significant differences, as described below. SSI_CE_/SSI_CE2_ varies for each protocol as follows: ? For SPI and Microwire formats, SSI_CE_/SSI_CE2_ functions as a chip select to enable the external device (target of the transfer), and is held active-low during the data transfer. ? For SSP format, this signal is pulsed high for one serial bit-clock period at the start of each frame. SSI_CLK varies for each protocol as follows: For Microwire, both transmit and receive data sources switch data on the falling edge of SSI_CLK, and sample incoming data on the rising edge. For SSP , transmit and receive data sources switch data on the rising edge of SSI_CLK, and sample incoming data on the falling edge. For SPI, the user has the choice of which edge of SSI_CLK to use for switching outgoing data, and for sampling incoming data. In addition, the user can move the phase of SSI_CLK, shifting its active state one-half period earlier or later at the start and end of a frame. While SSP and SPI are full-duplex protocols, Microwire uses a half-duplex master-slave messaging protocol. At the start of a frame, a 1 or 2-byte control message is transmitted from the controller to the peripheral. The peripheral does not send any data. The peripheral interprets the message and, if it is a READ request, responds with requested data, one clock after the last bit of the requesting message. The serial clock (SSI_CLK) only toggles during an active frame. At other times it is held in an inactive or idle state, as defined by its specified protocol. 23.5.1 Motorola’s SPI Format Details 23.5.1.1 General Single Transfer Formats The figures below show the timing of general single transfer format.
SPI通信协议(SPI总线)学习
SPI通信协议（SPI总线）学习 各位读友大家好！你有你的木棉，我有我的文章，为了你的木棉，应读我的文章！若为比翼双飞鸟，定是人间有情人！若读此篇优秀文，必成天上比翼鸟！ SPI通信协议（SPI总线）学习1、什么是SPI？SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。2、SPI优点支持全双工通信通信简单数据传输速率块3、缺点没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据可靠性上有一定的缺陷。4、特点1）：高速、同步、全双工、非差分、总线式2）：主从机通信模式5、协议通信时序详解1）：SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。(1)SDO/MOSI –主设备数据输出，从设备数据输入;(2)SDI/MISO –主设备数据输入，从设备数据输出;(3)SCLK –时钟信号，由主设备产生;(4)CS/SS –从设备使能信号，由主设备控制。当有多个从设备的时候，因为每个从设备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。2）：需要说明的是，我们SPI通信有4种不同的模式，不
同的从设备可能在出厂是就是配置为某种模式，这是不能改变的；但我们的通信双方必须是工作在同一模式下，所以我们可以对我们的主设备的SPI模式进行配置，通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来控制我们主设备的通信模式，具体如下：Mode0：CPOL=0，CPHA=0Mode1：CPOL=0，CPHA=1Mode2：CPOL=1，CPHA=0Mode3：CPOL=1，CPHA=1时钟极性CPOL 是用来配置SCLK的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态，时钟相位CPHA是用来配置数据采样是在第几个边沿：CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于高电平时CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于低电平时CPHA=0，表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿CPHA=1，表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿例如：CPOL=0，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据采样是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿，数据发送是在下降沿。CPOL=0，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK 处于低电平，数据发送是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。CPOL=1，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据采集是在第1个边沿，也就是SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。CPOL=1，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据发送是在第
SPI通信
二、通信的SPI 概念 2.1、SPI：高速同步串行口 SPI：高速同步串行口。是一种标准的四线同步双向串行总线。 SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200. SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（用于单向传输时，也就是半双工方式）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 （1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入 （2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出 （3）SCLK –时钟信号，由主设备产生 （4）CS –从设备使能信号，由主设备控制 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。 接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK 提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从
SPI串行通信协议
SPI串行通信协议 同步串行外设接口(S PI)是由摩托罗拉公司开发的全双工同步串行总线，该总线大量用在与EEPROM、ADC、FRAM和显示驱动器之类的慢速外设器件通信。 SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行串行同步通讯协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成，主设备启动一个与从设备的同步通讯，从而完成数据的交换。SPI 接口由SDI（串行数据输入），SDO（串行数据输出），SCK（串行移位时钟），CS（从使能信号）四种信号构成，CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备，如没有CS 信号，则只能存在一个从设备，主设备通过产生移位时钟来发起通讯。通讯时，数据由SDO 输出，SDI 输入，数据在时钟的上升或下降沿由SDO 输出，在紧接着的下降或上升沿由SDI 读入，这样经过8/16 次时钟的改变，完成8/16 位数据的传输。 总线协议 该总线通信基于主-从(所有的串行的总线均是这样，USB，IIC，SPI等)配置，而且下面提到的方向性的操作合指代全部从主设备的角度说得。它有以下4个信号： MOSI:主出/从入 MISO:主入/从出 SCK:串行时钟 SS:从属选择；芯片上“从属选择”(slave-select)的引脚数决定了可连到总线上的器件数量。 在SPI传输中，数据是同步进行发送和接收的。数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲(好像也可以是IO上的电平的模拟时钟)，摩托罗拉没有定义任何通用SPI的时钟规范。然而，最常用的时钟设置基于时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数，CPOL定义SPI串行时钟的活动状态，而CPHA定义相对于SO-数据位的时钟相位。CPOL和CPHA的设置决定了数据取样的时钟沿。 数据方向和通信速度 SPI传输串行数据时首先传输最高位。波特率可以高达5Mbps，具体速度大小取决于SPI硬件。例如，Xicor公司的SPI 串行器件传输速度能达到5MHz。 SPI总线接口及时序 SPI总线包括1根串行同步时钟信号线以及2根数据线。 SPI模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，时钟极性（CPOL）对传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位（CPHA）能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。SPI主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。SPI接口时序如图3、图4所示。
SPI通信协议(SPI总线)学习
SPI通信协议（SPI总线）学习 1、什么是SPI？ SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是Motorola 公司推出的一 种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。 2、SPI优点 支持全双工通信 通信简单 数据传输速率块 3、缺点 没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据可靠性上有一定的缺陷。 4、特点 1）：高速、同步、全双工、非差分、总线式 2）：主从机通信模式 5、协议通信时序详解 1）：SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。 (1)SDO/MOSI – 主设备数据输出，从设备数据输入; (2)SDI/MISO – 主设备数据输入，从设备数据输出; (3)SCLK – 时钟信号，由主设备产生; (4)CS/SS – 从设备使能信号，由主设备控制。当有多个从设备的时候，因为每个从设 备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需 要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。 2）：需要说明的是，我们SPI通信有4种不同的模式，不同的从设备可能在出厂是就是配置为某种模式，这是不能改变的；但我们的通信双方必须是工作在同一模式下，所以我们可以对我们的主设备的SPI模式进行配置，通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来控制我们主设备的通信模式，具体如下： Mode0：CPOL=0，CPHA=0 Mode1：CPOL=0，CPHA=1 Mode2：CPOL=1，CPHA=0 Mode3：CPOL=1，CPHA=1 时钟极性CPOL是用来配置SCLK的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态，时钟相位CPHA 是用来配置数据采样是在第几个边沿： CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于高电平时 CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于低电平时 CPHA=0，表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿 CPHA=1，表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿 例如： CPOL=0，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据采样是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿，数据发送是在下降沿。
spi协议实例
竭诚为您提供优质文档/双击可除 spi协议实例 篇一：spi协议 一spi协议概括 spi，是英语serialperipheralinterface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是motorola首先在其 mc68hcxx系列处理器上定义的。spi接口主要应用在eepRom，Flash，实时时钟，ad转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。spi，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为pcb的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如at91Rm9200. spi的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于spi的设备共有的，它们是sdi（数据输入），sdo（数据输出），sck （时钟），cs（片选）。 （1）sdo–主设备数据输出，从设备数据输入
（2）sdi–主设备数据输入，从设备数据输出 （3）sclk–时钟信号，由主设备产生 （4）cs–从设备使能信号，由主设备控制 其中cs是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个spi设备成为可能。 接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道spi是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是sck时钟线存在的原因，由sck 提供时钟脉冲，sdi，sdo则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过sdo线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 要注意的是，sck信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于spi的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而spi允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为sck时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对sck时钟线
SPI串口通信协议
SPI串口通信协议 1.1 SPI串口通信介绍 SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写，中文意思是串行外围设备接口，SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行. SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200. SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 （1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入 （2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出
SPI接口的优缺点及通信原理
SPI接口的优缺点及通信原理 SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是一种同步串行接口技术，是高速的，全双工，同步的通信总线。下面就有iBeacon、蓝牙模块厂家-云里物里科技来帮大家讲解下SPI接口的优缺点。 1、SPI接口的优点 支持全双工操作； 操作简单； 数据传输速率较高。 同时，它也具有如下缺点： 需要占用主机较多的口线（每个从机都需要一根片选线）； 只支持单个主机； 没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。 2、SPI通信原理 SPI的通信原理是以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备。SPI接口经常被称为4线串行总线，分别是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。 （a）SDO/MOSI–主设备数据输出，从设备数据输入； （b）SDI/MISO–主设备数据输入，从设备数据输出； （c）SCLK–时钟信号，由主设备产生； （d）CS/SS–从设备使能信号，由主设备控制。 在SPI总线上，某一时刻可以出现多个从设备，但只能存在一个主设备，主设备通过片选线来确定要通信的从设备。这就要求从设备的MISO口具有三态特性，使得该口线在设备未被选通时表现为高阻抗。
3、数据传输 在一个SPI时钟周期内，会完成如下操作： 1)主设备通过MOSI线发送1位数据，从设备通过该线读取这1位数据； 2)从设备通过MISO线发送1位数据，主设备通过该线读取这1位数据。 这是通过移位寄存器来实现的。如图所示，主设备和从设备各有一个移位寄存器，且二者连接成环。随着时钟脉冲，数据按照从高位到低位的方式依次移出主设备寄存器和从机寄存器，并且依次移入从设备寄存器和主设备寄存器。当寄存器中的内容全部移出时，相当于完成了两个寄存器内容的交换。 4、内部工作机制 SSPSR是SPI设备内部的移位寄存器(Shift Register).它的主要作用是根据SPI时钟信号状态,往SSPBUF里移入或者移出数据,每次移动的数据大小 由Bus-Width以及Channel-Width所决定。
SPI的通信速率到底可以达到多少
楼主提问：SPI的通信速率到底可以达到多少？？？ 按照手册上的说明，应该能到fosc/4，然而实际上由于SPI通信底层没有任何握手，不像I2C总线那样带ACK，所以SPI速率实际上根本不能达到fosc/4，除非发信端与收信端完全同步，然而事实上接收端往往要对接收到的数据进行一些判断和处理，所以在接收端往往会丢数，解决办法就是在发信端发完一个字节后人为加上延时等待接收端处理，但是如果这样的话，高速还有什么意义呢？ 我做了一个试验，即使关掉所有其它中断，只作SPI通信处理，在fosc/4的通信速率下，接收端只能接收10个字节以内的数据，10个字节以上就会丢数，而在fosc/8的通信速率下，如果关闭所有其它中断，收发256个字节是没什么问题的，但是如果应用程序有1ms的时钟中断事件的话，spi通信成功率很低。 在前面很多帖子里，看到不少人说spi只是硬件底层，通信的可靠性要靠通信协议，诚然如此，但是我以为通信协议只是最后一道保障，如果底层不可靠，通信协议再完善也是惘然。 轮询和中断方式有本质区别吗？轮询就能保证不被其它中断干扰吗？主机自己掌握SPI节奏，它只知道自己发送出去了，并不知道从机是否处理完，如果从机还在处理上一个字节，这时候发下个字节显然会丢数据啊 解答者1回答： 是同步！不是异步！ 也就是说MASTER提供时钟，所以完全由MASTER决定速率（当然大家都能达到的） 再有就是这个速率仅仅指一个BYTE的通讯速率，不是整个帧速率（2个BYTE以上）从机查询和中断无关，说白了就是移位寄存器！ 楼主再问： 关键就在于这个速率要大家都能达到啊，如果都能达到就不用讲了，实测下来就是slave 端达不到这个速率啊。如果这个速率是一个BYTE的指标那就没啥说的了，我认了，只能在字节之间加延时了。 解答者2： 我试过用fosc/2的时钟速率进行两机通讯（系统时钟16M），连续传了好多字节都没有问题。主机用查询方式发送；从机用中断接收，接收到的数据用液晶显示出来。 解答者1： 多字节是不可能达到fosc/2的！除非从机速率更快，有足够的时间去处理或保存（读取数据），要不然是吹牛的！影响速率达不到fosc/2就是从机提取数据！与系统时钟多少那无关！再有，?从机响应中断都要4个机器周期，更别说要存储，中断出来也要4个机器周期。 对于单字节来说是可以达到fosc/2，因为A VR可以使用倍率，本来是fosc/4的! 所以,数据手册里讲的可以达到fosc/4那是指单字节的速率! 楼主： 所以说手册给出来的指标很带有欺骗性，为了可靠起见（相信很多人的程序中都有个时钟在运行），建议放在fosc/16。 SPI接口原理 SPI接口的全称是"Serial Peripheral Interface",意为串行外围接口,是Motorola首先在其 MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM, FLASH,实时时钟,AD 转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。 SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,地位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps。
SPI同步串行总线原理
三、SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写，中文意思是串行外围设备接口，SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 SPI概述 SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行. SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200. SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI 和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 （1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入 （2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出 （3）SCLK –时钟信号，由主设备产生 （4）CS –从设备使能信号，由主设备控制 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。 接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO 线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。 在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。在多个从设备的系统中，每个从设备需要独立的使能信号，硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。 最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。 AT91RM9200的SPI接口主要由4个引脚构成：SPICLK、MOSI、MISO及/SS，其中SPICLK是整个SPI总线的公用时钟，MOSI、MISO作为主机，从机的输入输出的标志，MOSI是主机的输出，从机的输入，MISO 是主机的输入，从机的输出。/SS是从机的标志管脚，在互相通信的两个SPI总线的器件，/SS管脚的电平低的是从机，相反/SS管脚的电平高的是主机。在一个SPI通信系统中，必须有主机。SPI总线可以配置成单主单从，单主多从，互为主从。 SPI的片选可以扩充选择16个外设,这时PCS输出=NPCS,说NPCS0~3接4-16译码器,这个译码器是需要外接4-16译码器，译码器的输入为NPCS0~3，输出用于16个外设的选择。 [编辑本段] SPI协议举例