FPGA学习笔记——SPI通讯协议简介
目录
一、SPI通讯协议简介
二、SPI物理层
三、SPI协议层
1.通讯模式
（一）模式零
（二）模式一
（三）模式二
（四）模式三
2.通讯流程
一、SPI通讯协议简介
SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口）通讯协议，是Motorola公司提出的一种同步串行接口技术，是一种高速、全双工、同步通信总线，在芯片中只占用四根管脚用来控制及数据传输。
应用：EEPROM、Flash、RTC、ADC、DSP等。
优缺点：全双工通信、通讯方式较为简单、相对数据传输速率较快；没有应答机制确认数据是否接收，在数据可靠性上有一定缺陷（与I2C相比）。
二、SPI物理层
SCK（Serial Clock）：时钟信号线，用于同步通讯数据；
MOSI（Master Output ，Slave Input）：主设备输出/从设备输入引脚；
MISO（Master Input ，Slave Output）：主设备输入/从设备输出引脚；
/CS（Chip Select）：片选信号线，也称为CS_N。
物理层特点
点对点通信：主设备与单个从设备直接连接
多从机支持：可通过多个/CS线支持多个从设备（多个片选信号）
短距离通信：适合板级设备间通信，通常不超过几十厘米
三、SPI协议层
1.通讯模式
SPI一共有四种通讯模式。
CPOL：时钟极性
CPHA：时钟相位
（一）模式零
SCK（CPOL=0，CPHA=0）
CPHA = 0：表示在奇数沿进行采样
CPOL = 0：从设备处于空闲状态的时候是低电平
（二）模式一
SCK（CPOL=0，CPHA=1）
CPHA = 1：表示在偶数沿进行采样
CPOL = 0：从设备处于空闲状态的时候是低电平
（三）模式二
SCK（CPOL=1，CPHA=0）
CPHA = 0：表示在奇数沿进行采样
CPOL = 1：从设备处于空闲状态的时候是高电平
（四）模式三
SCK（CPOL=1，CPHA=1）
CPHA = 1：表示在偶数沿进行采样
CPOL = 1：从设备处于空闲状态的时候是高电平
2.通讯流程
我这里以CPOL=0，CPHA=0，为例
当CS_N被拉低的时候，是SPI开始通信的起始信号，
当CS_N被拉高的时候，是SPI结束通信的结束信号。
每个时钟传输1bit数据，输入输出同时进行，
两个设备进行通信，要么高位在前，要么低位在前。
SPI在进行数据传输的时候可以以8位或者16位进行一次传输
以上就是SPI通讯协议简介。