1、什麼是SPI？

SPI是序列外設介面(Serial Peripheral Interface)的縮寫。是 Motorola 公司推出的一
種同步序列介面技術，是一種高速的，全雙工，同步的通訊匯流排。

2、SPI優點
支援全雙工通訊
通訊簡單
資料傳輸速率塊

3、缺點
沒有指定的流控制，沒有應答機制確認是否接收到資料，所以跟IIC匯流排協議比較在資料
可靠性上有一定的缺陷。

4、特點
1）：高速、同步、全雙工、非差分、匯流排式
2）：主從機通訊模式

5、協議通訊時序詳解
1）：SPI的通訊原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主裝置和一個或多
個從裝置，需要至少4根線，事實上3根也可以(單向傳輸時)。也是所有基於SPI的裝置共
有的，它們是SDI(資料輸入)、SDO(資料輸出)、SCLK(時鐘)、CS(片選)。
(1)SDO/MOSI – 主裝置資料輸出，從裝置資料輸入;
(2)SDI/MISO – 主裝置資料輸入，從裝置資料輸出;
(3)SCLK – 時鐘訊號，由主裝置產生;
(4)CS/SS – 從裝置使能訊號，由主裝置控制。當有多個從裝置的時候，因為每個從設
備上都有一個片選引腳接入到主裝置機中，當我們的主裝置和某個從裝置通訊時將需
要將從裝置對應的片選引腳電平拉低或者是拉高。

2）：需要說明的是，我們SPI通訊有4種不同的模式，不同的從裝置可能在出廠是就是配
置為某種模式，這是不能改變的；但我們的通訊雙方必須是工作在同一模式下，所以我們
可以對我們的主裝置的SPI模式進行配置，通過CPOL（時鐘極性）和CPHA（時鐘相位）來
控制我們主裝置的通訊模式，具體如下：
Mode0：CPOL=0，CPHA=0
Mode1：CPOL=0，CPHA=1
Mode2：CPOL=1，CPHA=0
Mode3：CPOL=1，CPHA=1

時鐘極性CPOL是用來配置SCLK的電平出於哪種狀態時是空閒態或者有效態，時鐘相位CPHA
是用來配置資料取樣是在第幾個邊沿：
CPOL=0，表示當SCLK=0時處於空閒態，所以有效狀態就是SCLK處於高電平時
CPOL=1，表示當SCLK=1時處於空閒態，所以有效狀態就是SCLK處於低電平時
CPHA=0，表示資料取樣是在第1個邊沿，資料傳送在第2個邊沿
CPHA=1，表示資料取樣是在第2個邊沿，資料傳送在第1個邊沿

例如：
CPOL=0，CPHA=0：此時空閒態時，SCLK處於低電平，資料取樣是在第1個邊沿，也就是
SCLK由低電平到高電平的跳變，所以資料取樣是在上升沿，資料傳送是在下降沿。

CPOL=0，CPHA=1：此時空閒態時，SCLK處於低電平，資料傳送是在第1個邊沿，也就是
SCLK由低電平到高電平的跳變，所以資料取樣是在下降沿，資料傳送是在上升沿。

CPOL=1，CPHA=0：此時空閒態時，SCLK處於高電平，資料採集是在第1個邊沿，也就是
SCLK由高電平到低電平的跳變，所以資料採集是在下降沿，資料傳送是在上升沿。

CPOL=1，CPHA=1：此時空閒態時，SCLK處於高電平，資料傳送是在第1個邊沿，也就是
SCLK由高電平到低電平的跳變，所以資料採集是在上升沿，資料傳送是在下降沿。

需要注意的是：我們的主裝置能夠控制時鐘，因為我們的SPI通訊並不像UART或者IIC通訊
那樣有專門的通訊週期，有專門的通訊起始訊號，有專門的通訊結束訊號；所以我們的
SPI協議能夠通過控制時鐘訊號線，當沒有資料交流的時候我們的時鐘線要麼是
保持高電平要麼是保持低電平。

6、內部工作機制

 SSPSR 是 SPI 裝置內部的移位暫存器(Shift Register). 它的主要作用是根據 SPI
時鐘訊號狀態, 往 SSPBUF 裡移入或者移出資料, 每次移動的資料大小由 Bus-Width 以
及 Channel-Width 所決定.