SPI接口的概念,数据传输, 时钟极性、时钟相位以及优缺点解析

电子工程专辑 2018-02-05 08:49 次阅读

SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)是Motorola公司提出的一种同步串行数据传输标准,在很多器件中被广泛应用。1. 接口SPI接口经常被称为4线串行总线,以主/从方式工作,数据传输过程由主机初始化。如图1所示,其使用的4条信号线分别为:1) SCLK:串行时钟,用来同步数据传输,由主机输出;2) MOSI:主机输出从机输入数据线;3) MISO:主机输入从机输出数据线;4) SS:片选线,低电平有效,由主机输出。在SPI总线上,某一时刻可以出现多个从机,但只能存在一个主机,主机通过片选线来确定要通信的从机。这就要求从机的MISO口具有三态特性,使得该口线在器件未被选通时表现为高阻抗。

2. 数据传输

在一个SPI时钟周期内,会完成如下操作:1) 主机通过MOSI线发送1位数据,从机通过该线读取这1位数据;2) 从机通过MISO线发送1位数据,主机通过该线读取这1位数据。这是通过移位寄存器来实现的。如图2所示,主机和从机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机寄存器和从机寄存器,并且依次移入从机寄存器和主机寄存器。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。

3. 时钟极性和时钟相位

在SPI操作中,最重要的两项设置就是时钟极性(CPOL或UCCKPL)和时钟相位(CPHA或UCCKPH)。时钟极性设置时钟空闲时的电平,时钟相位设置读取数据和发送数据的时钟沿。主机和从机的发送数据是同时完成的,两者的接收数据也是同时完成的。所以为了保证主从机正确通信,应使得它们的SPI具有相同的时钟极性和时钟相位。举例来说,分别选取MSP430控制器和OLED驱动SH1101A为主从机,图3和图4为它们的SPI时序。由图4可知,SH1101A的SPI时钟空闲时为高电平,并且在后时钟沿接收数据,则MSP430控制器SPI的设置应与此保持一致。从图3中可以看出,要使得时钟在空闲时为高电平,应将UCCKPL置1;要使得在后时钟沿接收数据,应将UCCKPH清零。

SPI接口的概念,数据传输, 时钟极性、时钟相位以及优缺点解析

4. 优缺点SPI接口具有如下优点:1) 支持全双工操作;2) 操作简单;3) 数据传输速率较高。同时,它也具有如下缺点:1) 需要占用主机较多的口线(每个从机都需要一根片选线);2) 只支持单个主机。

原文标题:弄懂SPI接口

文章出处:【微信号:eet-china,微信公众号:电子工程专辑】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

RFDA0026数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDD的RFDA0026是一个数字控制的可变增益放大器,在整个增益控制范围内具有高线性度,在其最大....

发表于 08-21 11:27 6次 阅读
RFDA0026数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDA0056数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDD的RFDA0056是一个数字控制可变增益放大器,具有高线性度在整个增益控制范围。6位数字步进....

发表于 08-21 11:27 5次 阅读
RFDA0056数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDA0057数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDD的RFDA00 57是双通道数字控制可变增益放大器,在整个增益控制范围内具有高线性度,在其最....

发表于 08-21 11:27 3次 阅读
RFDA0057数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDA0047数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDD的RFDA00 47是一种双通道数字控制可变增益放大器,在整个增益控制范围内具有高线性度,在....

发表于 08-21 11:27 7次 阅读
RFDA0047数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDA2026数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

RFDD的RFDA2026是一种数字控制的可变增益放大器,其整个增益控制范围具有高线性度,在其最大增....

发表于 08-21 11:27 5次 阅读
RFDA2026数字控制可变增益放大器的详细数据手册免费下载

请问使用DSP的spi是四线制的IMU上的中断引脚可以怎么接?

将IMU接入DSP电路板

发表于 08-20 07:47 15次 阅读
请问使用DSP的spi是四线制的IMU上的中断引脚可以怎么接?

请问多通道缓冲串口配置成spi模式时最大的发送和接收速度是多少?

多通道缓冲串口配置成spi模式时,最大的发送和接收速度是多少?...

发表于 08-20 06:30 11次 阅读
请问多通道缓冲串口配置成spi模式时最大的发送和接收速度是多少?

单片机通过SPI写ADE7758读出来的数据和写进去的数据一致

用单片机通过SPI写ADE7758,写8bits的寄存器时没有问题,读出来的数据和写进去的数据一致; 但是写16bits和24bits的寄存器...

发表于 08-20 06:26 13次 阅读
单片机通过SPI写ADE7758读出来的数据和写进去的数据一致

请问ADIS16405通过SPI和STM32F103采集姿态数据谁有他们的通信代码

关于ADIS16405通过SPI和STM32F103采集姿态数据,请问谁有他们的通信代码急求,我的邮箱[email]798577501@qq.com[/ema...

发表于 08-20 06:23 25次 阅读
请问ADIS16405通过SPI和STM32F103采集姿态数据谁有他们的通信代码

请问ADXRS450的spi更新率(message/sampling rate)是多少

请问ADXRS450的spi更新率(message/sampling rate)是多少?是什么范围,谢谢。...

发表于 08-19 07:51 13次 阅读
请问ADXRS450的spi更新率(message/sampling rate)是多少

请问ADXRS453静止时读出的传感器数据在-70至-30LSB之间吗

SPI总线已经调通,可以正确读取数据。 当ADXRS453保持静止时,读出的传感器数据在-70至-30LSB之间跳动,换算成角速度...

发表于 08-19 07:48 5次 阅读
请问ADXRS453静止时读出的传感器数据在-70至-30LSB之间吗

请问AD2S1200的DOS信号高低电平不断变化是什么原因

AD2S1200作为旋转变压器的解码芯片,AD2S1200和DSP使用SPI串口通信,在电机静止的时候DOS信号为低电平,在电机转...

发表于 08-19 07:36 10次 阅读
请问AD2S1200的DOS信号高低电平不断变化是什么原因

请问芯片寄存器读出数据异常怎么解决

我用4线SPI给芯片寄存器写数据并读出来; 但是有的寄存器写入和读出的数据一致,而有的寄存器写入和读出的不一样; 我...

发表于 08-19 07:11 6次 阅读
请问芯片寄存器读出数据异常怎么解决

将HMC830的SPI配置HMC Mode后,请问Power down 和Power up的实现方法是什么?

我想把HMC830的SPI配置成HMC Mode,这里Power down 和Power up通过什么来实现啊?...

发表于 08-19 06:54 4次 阅读
将HMC830的SPI配置HMC Mode后,请问Power down 和Power up的实现方法是什么?

FX3 spi兼容性

你好, 如前一篇文章(FX3 SPI兼容性)所讨论的,这些支持1.8V和3.0V。 SPI闪存是否支持3.3V PoER电源? 当做,...

发表于 08-18 05:17 3次 阅读
FX3 spi兼容性

用于Ti-PalFi装置的低功耗无电池无线温湿度传感器详细资料免费下载

使用Stt21相对湿度和温度(RH&T)传感器从敏感器、MSP430F227 4微控制器和TMS31....

发表于 08-15 17:22 27次 阅读
用于Ti-PalFi装置的低功耗无电池无线温湿度传感器详细资料免费下载

用于EPD显示时间、温度和湿度的HT16E07驱动器芯片的数据手册免费下载

EPD(电子纸显示器)是使用双稳态显示技术来实现的。显示器由多个微杯或微胶囊组成,这些微胶囊填充有带....

发表于 08-14 08:00 28次 阅读
用于EPD显示时间、温度和湿度的HT16E07驱动器芯片的数据手册免费下载

嵌入式工程师常用的IIC和SPI总线协议

现今,在低端数字通信应用领域,我们随处可见IIC (Inter-Integrated Circuit....

的头像 面包板社区 发表于 08-13 14:52 197次 阅读
嵌入式工程师常用的IIC和SPI总线协议

TMS3157如何,满足无源NeSID天线的低频接口IC性能要求

TI低频转发器技术提供了使用TMS37157(PALFI)IC与各种天线相结合以满足应用性能要求的可....

发表于 08-08 17:18 45次 阅读
TMS3157如何,满足无源NeSID天线的低频接口IC性能要求

TMS37157无源低频接口设备和访问其EEPROM所必需的SPI命令的资料概述

该文档描述了控制TMS3157无源低频接口(PaLFI)设备和访问其EEPROM所必需的SPI命令。....

发表于 08-08 17:18 36次 阅读
TMS37157无源低频接口设备和访问其EEPROM所必需的SPI命令的资料概述

RF430CL330H目标板的详细资料免费下载

作为出货,R430CL330HTB硬件配置为I2C模式(CS引脚=0,在SDA/SCL上的上拉电阻)....

发表于 07-31 16:54 55次 阅读
RF430CL330H目标板的详细资料免费下载

如何保证储存密钥和信息数据,不被非法读取与篡改?

加密芯片内部集成了什么算法?自身安全等级如何?如何保证内部储存的密钥和信息数据不被非法读取与篡改?

的头像 周立功单片机 发表于 07-24 09:40 953次 阅读
如何保证储存密钥和信息数据,不被非法读取与篡改?

关于SPI串行口与DS1302特点介绍

SPI串行口与DS1302

的头像 Microchip视频 发表于 07-10 03:49 179次 观看
关于SPI串行口与DS1302特点介绍

教程视频(SPI通信)

lesson8-1

的头像 Microchip视频 发表于 07-09 11:56 176次 观看
教程视频(SPI通信)

基于23A256/23K256下的具有SPI总线的256K低功耗串行SRAM

Microchip Technology Inc.的23X256系列是256 Kb的串 行 SRA....

发表于 07-02 11:22 34次 阅读
基于23A256/23K256下的具有SPI总线的256K低功耗串行SRAM

ENC624J600系列分立式快速以太网控制器的详细中文资料概述

ENC624J600 系列是分立式快速以太网控制器,它带有一个业界标准的串行外设接口 (SPI)或灵....

发表于 07-02 08:24 48次 阅读
ENC624J600系列分立式快速以太网控制器的详细中文资料概述

AWorks常用外围器件EEPROM和SPI Nor Flash存储器软件的详细资料概述

一个应用的实现往往离不开大量的外围器件,如存储设备,RTC设备、显示设备等等。为了建立完整的生态系统....

的头像 周立功单片机 发表于 07-01 11:18 677次 阅读
AWorks常用外围器件EEPROM和SPI Nor Flash存储器软件的详细资料概述

AN909中文手册之SPI串行EEPROM与PIC16单片机的接口设计

本文主要介绍了AN909中文手册之SPI串行EEPROM与PIC16单片机的接口设计.

发表于 06-28 11:25 40次 阅读
AN909中文手册之SPI串行EEPROM与PIC16单片机的接口设计

AN995中文手册之使用C18编译器和MSSP模块进行SPI EEPROM与PIC18单片机的接口设计

本文主要介绍了AN995中文手册之使用C18编译器和MSSP模块进行SPI EEPROM与PIC18....

发表于 06-28 09:25 38次 阅读
AN995中文手册之使用C18编译器和MSSP模块进行SPI EEPROM与PIC18单片机的接口设计

SPI四线制引脚功能定义,JTAG与ISP的区别和联系

主从设备间可以实现全双工通信,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....

的头像 电子工程专辑 发表于 06-26 08:43 849次 阅读
SPI四线制引脚功能定义,JTAG与ISP的区别和联系

介绍关于SPI波形的捕获与分析

通过此段视频,您将了解到如何对SPI波形进行捕获与分析。

的头像 Tektronix视频 发表于 06-25 16:18 736次 观看
介绍关于SPI波形的捕获与分析

PICmicro中档单片机系列之基本同步串行口(BSSP)

基本同步串行口模块 (BSSP) 是用于同其它外设模块或单片机进行通信的串行接口。这些外设模 块可以....

发表于 06-25 05:20 44次 阅读
PICmicro中档单片机系列之基本同步串行口(BSSP)

PICmicro中档单片机系列之主同步串行口(MSSP)

主同步串行口模块 (MSSP) 是用于同其它外设或单片机进行通信的串行接口,这些外设可以是串 行 E....

发表于 06-25 04:20 45次 阅读
PICmicro中档单片机系列之主同步串行口(MSSP)

PIC24H系列参考手册之串行外设接口(SPI)

串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)模块是用于同其他外设或....

发表于 06-25 03:20 41次 阅读
PIC24H系列参考手册之串行外设接口(SPI)

PIC24F系列参考手册之串行外设接口(SPI)

串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)模块是用于同其他外设或....

发表于 06-24 03:20 44次 阅读
PIC24F系列参考手册之串行外设接口(SPI)

使用RT-Thread提供的SPI驱动框架使能外接以太网设备,实现设备连接网络

在电脑端使用 xshell 打开对应端口,波特率配置为115200,编译代码并下载至开发板,然后按 ....

的头像 电子发烧友网 发表于 06-22 08:52 1568次 阅读
使用RT-Thread提供的SPI驱动框架使能外接以太网设备,实现设备连接网络

dsPIC30F系列参考手册之串行外设接口(SPI)

串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)模块是用于同其他外设或....

发表于 06-22 08:20 65次 阅读
dsPIC30F系列参考手册之串行外设接口(SPI)

AN1000中文手册之使用MSSP模块进行SPI串行EEPROM与PIC18单片机的接口设计

当使用PIC18系列器件所内置的MSSP模块与Microchip25XXX系列串行EEPROM进行通....

发表于 06-22 07:25 74次 阅读
AN1000中文手册之使用MSSP模块进行SPI串行EEPROM与PIC18单片机的接口设计

dsPIC30F系列参考手册之串行外设接口(SPI)(第二部分)

串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)模块是用于同其他外设或....

发表于 06-22 04:20 56次 阅读
dsPIC30F系列参考手册之串行外设接口(SPI)(第二部分)

如何让MCP320X器件与MicrochipPIC单片机接口的方式详细中文资料概述

MCP320X器件由一系列12位逐次逼近型模数(Analog to Digital, A/D)转换器....

发表于 06-20 09:26 62次 阅读
如何让MCP320X器件与MicrochipPIC单片机接口的方式详细中文资料概述

串行EEPROM的25XXXX系列器件的建议连接方式详细中文资料概述

本应用笔记提供有关使用 Microchip SPI 串行 EEPROM 的帮助和指南。这些建议并不是....

发表于 06-20 09:26 60次 阅读
串行EEPROM的25XXXX系列器件的建议连接方式详细中文资料概述

串行EEPROM的93XXXX系列器件的建议连接方式详细资料概述

本应用笔记提供有关使用 Microchip Microwire 串行 EEPROM 的帮助和指南。这....

发表于 06-20 08:26 62次 阅读
串行EEPROM的93XXXX系列器件的建议连接方式详细资料概述

I2C串行EEPROM的详细中文使用手册详细中文概述

大多数嵌入式控制系统都需要非易失性存储器。由于其外形小巧、提供字节级灵活性、 I/O 引脚要求低、低....

发表于 06-19 17:26 51次 阅读
I2C串行EEPROM的详细中文使用手册详细中文概述

如何实现SPI和I2C串行EEPROM器件的接口的详细中文资料概述

SPI 和 I 2C同步串行协议仍然是与串行EEPROM器件接口的两种最流行的方式。为了与之适应,大....

发表于 06-19 17:26 60次 阅读
如何实现SPI和I2C串行EEPROM器件的接口的详细中文资料概述

如何将MCP2210评估工具包作为开发工具使用的详细中文资料概述

本文档介绍如何将 MCP2210 评估工具包作为开发工具使用。 CP2210 评估工具包 (ADM....

发表于 06-11 17:28 67次 阅读
如何将MCP2210评估工具包作为开发工具使用的详细中文资料概述

PIC32系列参考手册之串行外设接口(SPI)

本文主要介绍了PIC32系列参考手册之串行外设接口(SPI)。

发表于 06-06 17:28 88次 阅读
PIC32系列参考手册之串行外设接口(SPI)

PIC32串行四通道接口(SQI)详细中文资料免费下载

SQI 模块是一个同步串行接口,可提供对串行闪存和其他串行器件的访问。SQI 模块支持单通道(与 S....

发表于 06-05 17:29 82次 阅读
PIC32串行四通道接口(SQI)详细中文资料免费下载

高分辨率 1Msps SAR 模数转换器隔离式解决方案

在数据采集系统中隔离具有 SPI 接口的高分辨率高速 SAR ADC 会是一项挑战。同类竞争数字隔离....

的头像 EE techvideo 发表于 06-04 13:47 747次 观看
高分辨率 1Msps SAR 模数转换器隔离式解决方案

如何在SPI模式下将ADS7866/67/68ADC连接MSP430F2013通用串行接口的概述

该应用报告给出了在SPI模式下将ADS7866/67/68 12/10/8位SAR模数转换器连接到M....

发表于 05-25 15:57 108次 阅读
如何在SPI模式下将ADS7866/67/68ADC连接MSP430F2013通用串行接口的概述

一个数据采集系统的串行外设接口(SPI)如何实现的详细资料概述

该应用报告讨论了一个数据采集系统的串行外设接口(SPI)的实现,它包括以下设备:TLV2541、TL....

发表于 05-25 15:53 121次 阅读
一个数据采集系统的串行外设接口(SPI)如何实现的详细资料概述

STM32的三种串口通信协议介绍

本文首先介绍了STM32串口硬件电路及串口编程,其次介绍了STM32的三种串口通信协议,最后介绍了S....

发表于 05-25 09:33 2794次 阅读
STM32的三种串口通信协议介绍

基于STM32的语音导览系统的设计方案

景点语音导览主要有以下几种方式:一种是通过全球定位系统(GPS)的用户终端接收工作卫星的导航信息,从....

的头像 电子设计 发表于 05-25 08:01 1878次 阅读
基于STM32的语音导览系统的设计方案

STM32控制oled SPI通信资料下载

STM32 控制oled SPI通信,测试可用

发表于 05-22 10:14 178次 阅读
STM32控制oled SPI通信资料下载

LM4936 BOOMER 音频功率放大器系列立体声W功率放大器,音量控制和可选择的控制接口(SPI或I2C)

LM4936是一个单片集成电路,它提供体积控制和立体声桥接音频功率放大器,能够产生小于1%THD或2....

发表于 05-18 10:49 65次 阅读
LM4936 BOOMER 音频功率放大器系列立体声W功率放大器,音量控制和可选择的控制接口(SPI或I2C)

可精确测量宽输入范围内的多个电压和电流输入系统的设计概述

此TI 参考设计解决方案可满足合并单元、保护继电器、DTU、FTU 和间隔控制单元的模拟前端需求,借....

发表于 05-14 09:10 82次 阅读
可精确测量宽输入范围内的多个电压和电流输入系统的设计概述

基于MSP430的SPI驱动编写之用MSP430驱动AFE4400

平常工作中,如果使用 MSP430 作为主控芯片,经常会遇到需要编写SPI 或 I2C 驱动,来读取....

发表于 05-14 02:35 634次 阅读
基于MSP430的SPI驱动编写之用MSP430驱动AFE4400

基于MSP430F5438A的SPI通信来进行SD卡初始化

现在的单片机有相当一部分还不支持SDIO,比如MSP430(据我所知,如果有支持的型号了还请及时告诉....

发表于 05-14 02:31 675次 阅读
基于MSP430F5438A的SPI通信来进行SD卡初始化

MSP430G2xx系列汇总

MSP430G2xx系列汇总

发表于 05-04 16:44 83次 阅读
MSP430G2xx系列汇总

AM335x SPI闪存引导的配置详细中文概述

最近和人一起调试SPI FLASH的配置问题,做个小结记录,也方便后续人员开发的时候来使用。考虑到物....

发表于 04-24 16:21 95次 阅读
AM335x SPI闪存引导的配置详细中文概述

MSP430单片机的同步串行SPI多通道温度测试系统设计详析

文中介绍了基于MSP430单片机的同步串行SPI的多通道温度测试系统的设计方案。该系统主要由TI公司....

发表于 04-24 16:20 69次 阅读
MSP430单片机的同步串行SPI多通道温度测试系统设计详析