SPI,全称Serial Peripheral Interface,是指串行外设接口,它是一种串行通信协议,同时也是单片机与外设进行通信的一种方式。SPI总线主要特点是采用全双工通信,通信速度快且支持多从机同时工作,因此被广泛应用在诸如闪存、LCD屏幕、数据转换器等外设的通信中。
当单片机作为SPI总线的主机时,它将控制整个通信过程,包括时钟、数据传输和从机的选择。通信过程中,主机通过选择从机来发起数据传输,从机接收到数据后进行响应。主机通过复位从机的片选线来选择从机,然后产生时钟信号,控制数据的传输,最后关闭从机的片选线。
在主机模式下,通信的过程是由主机来控制的,主机有着更高的控制权和优先级,可以灵活的配置通信时序,并且主机一次可以发送多个字节的数据,有效提高了通信速率。
当单片机作为SPI总线的从机时,由于其没有控制权,因此无法主动向主机发送数据。从机只有在被主机选择后才会响应主机的数据传输请求,一方面接收来自主机的数据,另一方面向主机发送响应数据。
在从机模式下,单片机需要通过对时钟信号进行同步,来正确接收主机传输的数据,并通过主机传输的特定数据来进行响应,否则通信可能会失败。此外,在从机模式下,从机使用片选线来响应主机的选择,因此它需要与主机进行配合,以便主机能够选择到正确的从机。
在SPI通信中,主机模式和从机模式都有各自的特点和应用场景。单片机不仅可以作为主机主动控制外设进行通信,还可以作为从机与外部主机进行连接。通过灵活选择主从角色,可以更好地满足通信需求,有效提高通信速度和稳定性。