6.5 本章总结

SPI是一种高速同步通讯接口,也是现代绝大多数MCU片上的一种基本功能单元,虽然仅支持主从通讯模式,但数据传输速度几乎是I2C的1000倍, SPI通讯接口已经成为一种最常用的系统内高速外设拓展接口,包括LCD显示器、SD/TF卡、闪存(FlashROM)、pSRAM(伪静态RAM)、网络等外设。

SPI通讯接口是一种伪共享通讯总线,共享总线仅有SCK、MISO和MOSI三个信号,但每一个SPI从机必须有惟一的片选信号和一些必要的握手信号, 使用SPI接口连接多个从外设时需要开销更多个I/O引脚。

SPI通讯接口支持全双工数据传输模式,也支持半双工模式,而且半双工模式可以节约一个I/O引脚资源。SPI通讯接口的硬件仅仅是移位寄存器, 通讯协议/时序仅规定以8位(单字节)的整数倍的数据传输格式和4种数据线采样模式之外,并没有更多的信息格式规定, 这意味着每一种SPI从外设都有自定义的数据格式,因此SPI通讯接口外设没有统一的接口库。

本章中,我们首先了解SPI通讯接口的电路连接和基本时序/协议,包括总线拓扑、数据线的4种采样模式,并了解多种改进的SPI通讯接口。 然后从SPI主机模式和从机模式两种角度了解SPI接口的硬件设计和软件编程,并以SPI接口的LCD显示器和网络协处理器等为例分别说明两种模式的接口。

通过本章学习,我们初步掌握SPI通讯接口的基本原理、接口设计方法、编程控制及应用。


本章总结如下:

  1. SPI通讯接口主机和从机的移位寄存器结构、全双工和半双工连接方式、2种总线拓扑,SPI接口的基本时序、数据线的4种采样模式
  2. 改进的SPI通讯接口,如QSPI、SDIO等
  3. SPI接口主机的接口设计,基于SPI接口的彩色LCD显示器的软硬件设计
  4. SPI接口从机的接口设计,基于SPI接口的双处理器系统的软硬件设计,WiFi网络协处理器的编程应用
  5. SPI接口的系统功能拓展设计及应用,基于SPI通讯接口的硬件TCP/IP协议栈的Ethernet功能拓展