SPI总线串行扩展

串行外设接口（Serial Periperal Interface，SPI）是Motorola公司推出的一种同步串行外设 接口，它允许单片机与多厂家的带

有标准SPI接口的外围设备直接连接。单片机串行口的方式0，就是一个同步串行口。所谓同步，就是串行口每发送、接收一位

数据都有一个同步时钟脉冲来控制。

SPI外围串行扩展结构如图10—4所示。

SPI使用4条线：串行时钟SCK、主器件输入／从器件输出数据线MISO、主器件输出／从器件输入数据线MOSI和从器件选择线CS。

典型的SPI系统是单主器件系统，从器件通常是外围接口器件，如存储器、I／O接口、A／D、D／A、键盘、日历／时钟和显示驱动等。单片机扩展多个外围器件时，SPI无法通过数据线译码选择，故外围器件都有片选端CS。在扩展单个SPI器件时，外围器件的片选端CS可以接地或通过I／O口控制；在扩展多个SPI器件时，单片机应分别通过I／O口线来分时选通外围器件。在SPI串行扩展系统中，如果某一从器件只作输入（如键盘）或只作输出（如显示器）时，可省去一条数据输出（MISO）线或一条数据输入（MOSI）线，从而构成双线系统（CS接地）。

SPI系统中，单片机对从器件的选通需控制其CS端，由于省去了地址字节，数据传送软件十分简单。但在扩展器件较多时，需要控制较多的从器件CS端，因此连线较多。在SPI 串行扩展系统中，作为主器件的单片机在启动一次传送时，便产生8个时钟，传送给接口芯片作为同步时钟，以控制数据的输入和输出。SPI 数据的传送格式是高位（MSB）在前，低位（LSB）在后，如图10—5所示。数据线上输出数据的变化和输入数据时的采样，都取决于SCK。但对于不同的外围芯片，有的可能是SCK的上升沿起作用，有的可能是SCK的下降沿起作用。SPI有较高的数据传输速度，最高可达1.05Mbit／s。