這是一顆SPI Flash芯片：

其數據手冊中的芯片引腳定義如下：

這顆SPI Flash芯片的電路原理圖：

它連接到主控芯片側的SPI接口：

SPI接口非常常見，下面盡量用通俗的語言介紹什么是SPI接口。

SPI（Serial Peripheral Interface）接口，中文叫串行外設接口，是一種很常用的高速、全雙工、同步的通信總線。

打個比方，可以把SPI接口想象成一條用來在電子設備里傳遞信息的“高速公路”，在這條公路上跑的是數據“汽車”。

一、SPI接口的組成

SPI接口一般有4條線：

1. 時鐘線（SCK）：就像一個指揮家，控制著數據傳輸的節奏，告訴設備什么時候該發送數據，什么時候該接收數據。

2. 主出從入線（MOSI）：如果你的設備是“領導”（主設備），要給其他設備（從設備）發數據，就通過這條線把數據發出去。

3. 主入從出線（MISO）：反過來，當從設備要給主設備反饋數據時，就通過這條線把數據傳回來。

4. 從設備選擇線（SS或CS）：主設備通過這條線來選擇要和哪個從設備進行通信，就像點名一樣，點到哪個從設備，哪個從設備才開始工作。

二、SPI接口協議

SPI協議是基于主從架構的通信協議。在一個SPI系統中，必須有一個主設備，并且可以連接多個從設備。

1、數據傳輸模式：SPI支持全雙工數據傳輸，即在同一時刻，主設備可以向從設備發送數據，同時從設備也可以向主設備發送數據。這種高效的傳輸方式大大提高了數據交換的速度。

2、時鐘極性（CPOL）和時鐘相位（CPHA）：

時鐘極性（CPOL）決定了時鐘信號在空閑狀態時的電平是高還是低。當CPOL = 0時，時鐘信號在空閑狀態為低電平；當CPOL = 1時，時鐘信號在空閑狀態為高電平。

時鐘相位（CPHA）決定了數據采樣是在時鐘的第一個邊沿還是第二個邊沿。當CPHA = 0時，數據在時鐘的第一個邊沿采樣；

當CPHA = 1時，數據在時鐘的第二個邊沿采樣。通過CPOL和CPHA的不同組合，SPI協議定義了4種不同的工作模式，以適應不同設備的需求。

3、數據傳輸格式：SPI協議中，數據以字節為單位進行傳輸。主設備和從設備在進行數據傳輸前，需要約定好數據的位數（一般為8位）和傳輸的順序（高位在前還是低位在前）。在時鐘信號的驅動下，數據一位一位地在MOSI和MISO線上進行傳輸。

三、信號時序

1、當主設備想要和某個從設備通信時，先把對應的從設備選擇線（SS或CS）拉低，選中這個從設備。

2、然后主設備開始在時鐘線（SCK）上發出時鐘脈沖信號。數據的傳輸是伴隨著時鐘脈沖進行的，在每個時鐘脈沖的上升沿或者下降沿（具體取決于設置的模式），主設備通過MOSI線發送一位數據，同時從設備也會在這個時刻準備接收數據；同樣，從設備會通過MISO線發送一位數據給主設備，主設備也在對應的時刻接收。

3、就這樣，一位一位地傳輸，直到把要傳輸的數據都傳完。傳完之后，主設備把從設備選擇線（SS或CS）拉高，代表這次通信結束，從設備又回到等待“點名”的狀態。

四、SPI接口的應用

SPI接口在電子設備中有著廣泛的應用。

例如，在傳感器領域，許多加速度計、陀螺儀等傳感器都采用SPI接口與微控制器進行通信，以便將采集到的數據快速準確地傳輸給微控制器進行處理。

在存儲器方面，一些閃存芯片也使用SPI接口與主設備進行數據交互，實現數據的存儲和讀取操作。本文開頭就是從閃存芯片引申出什么是SPI接口。希望本文關于SPI接口及其協議的介紹，能讓大家對它有更清晰的認識。

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