SPI协议(20250325)

        SPI 是指串行外设接口（Serial Peripheral Interface），是一种同步串行通信协议，用于在微控制器（MCU）和其他外设之间进行高速数据传输。

SPI传输特点

• 高速数据传输：SPI 采用同步串行通信方式，能够实现较高的数据传输速率，适用于需要快速数据交换的场合，如传感器数据采集、显示驱动等。
• 全双工通信：SPI 支持全双工通信，即主机和从机可以同时发送和接收数据，提高了数据传输效率。
• 多设备连接：SPI 总线可以连接多个从设备，通过片选信号（CS）来选择具体的从设备进行通信，便于实现多个外设的扩展。
• 简单灵活：SPI 的硬件电路相对简单，只需要几根信号线即可实现通信，并且通信格式和速率可以根据实际需求进行灵活配置。

SPI工作原理

• 硬件组成：SPI 总线由四根线组成，分别是时钟线（SCK）、主机输出从机输入线（MOSI）、主机输入从机输出线（MISO）和片选线（CS）。其中，SCK 用于同步数据传输，MOSI 和 MISO 用于数据的发送和接收，CS 用于选择从设备。
• 数据传输：在 SPI 通信中，主机通过 SCK 线发送时钟信号，控制数据的传输节奏。主机和从机在时钟信号的上升沿或下降沿采样和发送数据。主机首先将数据从 MOSI 线发送到从机，同时从机也将数据从 MISO 线发送到主机，这样就实现了全双工的数据传输。
• CS：空闲时为高电平，当需要进行SPI通信时，将对应从设备的CS线拉低，开始接收数据和发送数据，通信结束后再将CS拉高

通信模式

• CPOL 和 CPHA：SPI 的通信模式由时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）决定。CPOL 决定了时钟信号的空闲状态电平，CPHA 决定了数据采样的时刻。根据 CPOL 和 CPHA 的不同组合，SPI 共有四种通信模式：模式 0（CPOL=0，CPHA=0）、模式 1（CPOL=0，CPHA=1）、模式 2（CPOL=1，CPHA=0）和模式 3（CPOL=1，CPHA=1）。
• 工作方式：在模式 0 中，时钟信号的空闲状态为低电平，数据在时钟的上升沿采样，下降沿输出。在模式 1 中，时钟信号的空闲状态为低电平，数据在时钟的下降沿采样，上升沿输出。模式 2 和模式 3 以此类推，只是时钟信号的空闲状态为高电平。不同的设备可能支持不同的 SPI 通信模式，在进行通信时，主机和从机需要设置为相同的通信模式才能正确传输数据。

        SPI主要应用在传感器的数据传输中，快速读取传感器数据，从而达到对数据的检测