STM32的SPI通信

1 SPI协议简介

SPI(Serial Peripheral Interface)协议是由摩托罗拉公司提出的通信协议,即串行外围设备接口,是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在ADC、LCD等设备与MCU间,使用于对通信速率要求较高的场合。

1.1 SPI物理层

SPI通信设备之间的常用连接方式如下图所示:

SPI通信使用3条总线及片选线,3条总线分别为SCK、MOSI、MISO,片选线为SS,它们的作用介绍如下:

  1. SS(Slave Select):从设备选择信号线,常称为片选信号线,也称为NSS、CS,以下用NSS表示。当有多个SPI从设备与SPI主机相连时,设备的其他信号线SCK、MOSI、及MISO同时并联到相同的SPI总线上,即无论有多少个从设备,都共同使用这3条总线;而每个从设备都有独立的一条NSS信号线,本信号线独占主机的一个引脚,即有多少个从设备,就有多少条片选信号线。IIC协议中通过设备地址来寻址、选中总线上的某个设备并与其进行通信;而SPI协议中没有地址,它使用NSS信号线来寻址,当主机要选择从设备时,把该从设备的NSS信号线设置为低电平,该从设备即被选中,即片选有效,主机便可以开始与被选中的从设备进行SPI通信。所以SPI通信以NSS线置低电平为开始信号,以NSS线被拉高作为结束信号。
  2. SCK(Serial Clock):时钟信号线,用于通信数据同步。它由通信主机产生,决定了通信的速率。不同的设备支持的最高时钟频率不一样,如STM32的SPI时钟频率最大为。两个设备通信时,通信速率受限于低速设备。
  3. MOSI(Master Output,Slave Input):主设备输入/从设备输出引脚。主机从这条信号线输出,从机由这条信号线读入主机发送的数据,即这条线上数据的方向为主机到从机。
  4. MISO(Master Input,Slave Output):主设备输入/从设备输出引脚。主机从这条信号线读入数据,从机由这条信号线输出到主机,即这条线上数据的方向为从机到主机。

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