spi通讯

文章阐述了关于spi通讯，以及SPI通信协议原理的信息，欢迎批评指正。

简述信息一览：

• 1、串行通讯介绍(SCI、SPI、I2C)
• 2、SPI通讯协议详解
• 3、SPI、UART、I2C通信的区别与应用
• 4、详解四线制SPI通讯
• 5、spi通讯为什么会有四种模式?

串行通讯介绍(SCI、SPI、I2C)

调试串行总线系统时，如在家庭电力管理系统中，混合信号示波器MSO如Keysight的MegaZoom III因其大容量存储和多种协议触发解码功能，能有效捕获和分析长串行数据流，帮助用户快速定位SPI或I2C通信问题，如确认丢失、规范不符或数据丢失。通过实时观察，用户能确保捕捉到系统当前的时序关系，大大提高调试效率。

在单片机通信中，SPI、I2C和UART是三种常见的总线接口，各有其特点和应用场景。首先，让我们从通信方式上区分：串行通信包括SPI和UART，它们都支持单工、半双工和全双工。SPI是一种全双工同步通信，以主从模式工作，通常只有一个主机和多个从机，使用四根线，包括时钟、数据输入、数据输出和片选信号。

“定义不同：SPI：SPI是串行外设接口（SerialPeripheralInterface）的缩写，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，越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200。

数据传输速度总体来说比I2C总线要快，速度可达到几Mbps。UART就是两线，一根发送一根接收，可以全双工通信，线数也比较少。数据是异步传输的，对双方的时序要求比较严格，通信速度也不是很快。在多机通信上面用的最多。SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行UART：通用异步串行口。

SPI通讯协议详解

SPI通讯协议详解如下：核心架构 SPI通讯系统由主机、从机、三条总线以及多条片选线组成。 总线：包括片选线、时钟线和数据传输线。 片选线：负责控制从机的选取，当某一条片选线上的电平被主机拉低时，对应的从机被激活，可以与主机进行通讯。

SPI协议支持全双工通信，数据传输简单且速度快。然而，与IIC总线协议相比，SPI在数据可靠性和流控制上有所欠缺。主从模式控制方式是SPI的显著特点，主设备控制从设备，由主设备提供时钟和片选信号，从设备无法产生或控制时钟，且数据交换需在时钟脉冲的特定相位进行。

SPI通信协议是一种高速、全双工、同步、串行通信总线。以下是关于SPI通信协议的详细解接口与引脚：SPI通常有4个引脚：串行时钟线、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI以及低电平有效的从机选择线CS。工作模式：SPI以主从模式工作，其中主机提供SPI串行时钟，其他设备为从机。

SPI，全称为Serial Peripheral Interface，是一种专门用于短距离嵌入式系统通信的同步串行接口。由摩托罗拉开发，如今已成为行业标准。SPI是一种高速、全双工且通常只需4根线的通信方式，节省了芯片的引脚资源，常用于连接EEPROM、FLASH、ADC、DAC等芯片，以及数字信号处理器和解码器等设备。

SPI、UART、I2C通信的区别与应用

1、每种通信协议都有其优点和缺点。SPI传输速度快，但需要四根线，且无数据校验机制。UART仅使用两条线，支持异步通信，但数据传输速率较低。I2C则结合了SPI和UART的优点，支持多个主机与多个从机之间的通信，但数据传输速度较慢，数据帧大小限制为8位。

2、I2C接口是“器件间”接口，是在一块板子之内传输数据 UART是 “设备间”接口，更多的是用于两台设备之间传输数据 串行通信与并行通信 串行通信： 一条数据线将数据一位一位的顺序传送，线路简单，成本低，适用于长距离传送。并行通信： 多条数据线同时传输数据的各位，速度快，适用于短距离传送。

3、SPI、UART和I2C通信在电子设备间的数据传输中扮演着不同的角色。它们之间的主要区别体现在通信速率、同步异步、数据线数量和应用场合上。首先，从通信速率来看，SPI的传输速率通常最快，I2C次之，UART最慢。SPI***用同步全双工通信，而I2C是同步半双工，UART则是异步全双工，传输距离上，UART相对较长。

4、I2C的优势在于其简单的连接方式和多设备通信能力。综上所述，STM32的串行通信接口UART、SPI和I2C各具特色，适用于不同的应用场景。开发者在选择和使用时，应根据具体需求进行配置和编程。

5、支持多个主机与从机的连接，且数据帧大小有限。通过SDA和SCL两条线，I2C***用寻址机制进行通信，但数据传输速率比SPI慢。I2C广泛应用于设备间的数据共享，如微控制器与存储卡或LCD的连接。在选择通信协议时，要根据项目需求权衡其优缺点，如所需速度、连接设备数量、线缆数量、以及是否需要错误检测等特性。

6、总结来说，SPI适合于高速数据传输，UART适用于异步通讯场景，而I2C则适用于连接多种设备的总线接口，能够实现多主控设备之间的数据交换。在实际应用中，选择哪种接口取决于具体需求，例如数据传输速度、设备类型、成本预算等因素。

详解四线制SPI通讯

四线制SPI通讯详解如下：线路组成 四条线路：四线制SPI通信接口由四条线路组成，包括MOSI、MISO、SCK以及CS。通信方式 全双工通信：SPI支持全双工通信，即主机和从机可以同时进行数据传输。MOSI线负责主机到从机的数据发送，而MISO线则负责从机到主机的数据发送。

SPI总线三线制和四线制的区别：方式不同 三线制指的是CS，CLK，MOMI，是半双工方式；四线制指的是 CS，CLK，MOSI和MISO，是全双工方式。收和发的数据线不同 三线制收和发的数据线都在同一根线MOMI上；四线制收和发的数据线分开。结构不同 三百线制带片选；四线制不带片选。

工作方式的区别：三线制SPI仅使用三条线——CS（片选）、CLK（时钟）和MOMI（主设备输出从设备输入），它是一种半双工的通信方式。而四线制SPI使用四条线——CS、CLK、MOSI（主设备输出从设备输入）和MISO（主设备输入从设备输出），它允许全双工通信。

SPI：***用四线制，支持全双工通信，即数据可以同时在两个方向上传输。I2C：***用双线制，支持半双工通信，即数据在任一时刻只能在一个方向上传输。速度与功耗：SPI：通常适用于高速、低功耗的连接，适用于需要高速数据传输的场景。

SPI是一种高速同步串行接口，主要用于连接微控制器与外部设备，如EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器等。它通过四条线实现通信：串行时钟线（SCLK）、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）。

SPI总线协议是一种主从设备间的通信协议，主要依赖于四根线进行数据传输。以下是关于SPI总线协议的详细解全称与定义：SPI全称为串行外设接口。它是一种同步、串行通信协议，用于主设备与从设备之间的数据传输。信号线功能：CS/SS：用于选择特定的从设备进行通信。

spi通讯为什么会有四种模式?

1、SPI通讯之所以存在四种模式，主要目的在于兼容性和灵活性的提升。SPI作为广泛应用于微控制器与其他器件之间的串行通信协议，其四种模式设计旨在适应不同需求和场景。首先，模式0、3四大模式的区别在于时钟信号的相位关系以及空闲状态电平。

2、揭秘SPI通讯的四种模式之谜：SPI（Serial Peripheral Interface）接口的四种模式并非偶然，而是出于对兼容性和灵活性的深刻考量。其核心目标是让SPI能够无缝对接市面上广泛使用的、经济实惠的分立逻辑器件，如74595和74165这样的移位寄存器。

3、对于从设备的SPI模式，有两种情况：一是固定的，由SPI从设备硬件决定，相关datasheet中会有描述；二是可配置的，由软件设定，四种模式都支持，设置为某种模式即可。主设备的SPI模式设置为和从设备相同模式，即可实现正常通讯。SPINOR实例如W25Q128，容量为16MB（65536个page，每个page256字节）。

4、时钟极性和相位 四种模式：SPI通信有四种模式，由CPOL和CPHA两个位决定。每种模式的时钟极性和相位不同，影响数据的***样和移位时机。 CPOL：决定时钟信号空闲时的电平状态，CPOL=0时空闲状态为低电平，CPOL=1时空闲状态为高电平。

5、在没有时钟跳变时，从设备不***集或传送数据，主设备通过控制SCK来实现对通讯的控制。SPI允许同时完成数据的输入和输出，是一个数据交换协议。通信模式：SPI通信模式根据CPOL和CPHA的设置分为四种模式。CPOL表示时钟线空闲时的状态，CPHA表示在哪个时钟沿对数据进行读取。

6、数据传输流程 通过调整CPOL和CPHA的不同组合，SPI通讯模式划分为四种类型，每种类型适用于不同的应用场景。 在数据传输过程中，主机通过SCK信号提供时钟，从机根据时钟信号同步接收或发送数据。 当SCK信号发生跳变时，根据CPHA的设置，在相应的边沿时刻对数据进行***样。

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