SPI全称Serial Peripheral Interface,顾名思义,是一种串行外设接口协议。SPI协议是一个同步的、全双工的、点对点的协议。SPI总线上使用四根线来连接,包括一根双向的数据线,一根时钟线,以及两根控制线。
SPI协议是一种基于主从结构的协议。在传输数据的时候,必须要有一个主设备和一个或多个从设备。主设备起到控制整个数据传输过程的作用,从设备则需要按照主设备发送的指令进行响应和回复。SPI协议支持全双工通信,因此主设备和从设备可以同时发送和接收数据。
在SPI协议的传输过程中,主设备生成时钟信号,并且通过控制从设备的选择线来确定当前需要通信的从设备。主设备通过数据线同时向从设备发送数据,从设备也通过数据线同时回复数据。传输的数据均以二进制形式进行传输,且数据长度可变。
SPI协议通常应用于那些对数据传输速度和实时性有较高要求的场景,例如存储器、数字信号处理器、传感器等等。在一些嵌入式系统中也会广泛使用SPI协议。
SPI协议还常常应用于用于人机交互的SPI LCD屏幕上。在这种场景下,主设备通过SPI协议向LCD屏幕发送指令和图像数据,LCD屏幕则通过SPI协议接收和解析这些数据,并将图像显示在屏幕上。
SPI接口的特点主要体现在以下几个方面:
1、时序简单:SPI接口时序简单,通信速率很快,传输数据一般可达到Mbps级别。
2、点对点连接:SPI接口的通信方式是点对点的连接方式,通信效率高,且在连接多个设备时也可以通过片选信号进行选择性传输。
3、小型封装:SPI接口的封装非常小型,能够非常容易地嵌入到各种应用中,尤其是在嵌入式系统中得到广泛应用。
4、低成本:由于SPI接口的硬件实现比较简单,因此SPI接口的成本较低。同时,由于SPI接口非常常见,所以连接这样的设备时,整个系统的成本也相对较低。