1.SPI协议
SPI协议是摩托罗拉公司提倡的通信协议(Serial Peripheral Interface )，也就是串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。 在ADC、LCD等设备和MCU之间广泛使用，要求通信速度高时。
1.1SPI物理层
SPI通信设备之间的常用连接方法：
SPI通信使用3条总线和单选线，3条总线分别为SCK、MOSI、MISO，单选线为SS。 以下介绍它们的作用。
(1) ss ) slaveselect ) :从设备中选择信号线。 经常称为芯片选择信号线，也称为NSS、CS。 以下记为NSS。 因此，SPI通信将NSS线变为低电平作为开始信号，将NSS线被提升作为结束信号。
)2) sck (串行时钟) :用于通信数据同步的时钟信号线。 通信速度由通信主机决定，设备支持的最高时钟频率不同。 例如，STM32的SPI时钟频率最大为fpclk/2，如果两个设备之间进行通信，则通信速度限制为低速设备。
)3) mosi(masteroutput，Slave Input ) :主站输入输出/从站输入端子。 主机的数据从该信号线输出，从站从该信号线读取主机发送的数据。 也就是说，这条线上的数据方向是从主机到从机。
)4) miso(masterinput，Slave Output ) :主站输入输出端子。 主机从该信号线读取数据，从站的数据从该信号线输出到主机。 也就是说，这条线上的数据方向是从站到主机。
1.2 SPI协议层
SPI通信的通信时间
1.2.1通信的开始和停止信号
在图25-2中的符号1中，NSS信号线从高变为低，是SPI通信的开始信号。 NSS是各从站各自独占的信号线，从站在自己的NSS线上检测到开始信号后，知道自己被选为主机，开始准备与主机通信。 图中的符号6表示NSS信号从低变为高，是SPI通信的停止信号，表示本次的通信结束，从机的选择状态被解除。
1.2.2 .数据有效性
SPI使用MOSI和MISO信号线传输数据，使用SCK信号线同步数据。 MOSI和MISO数据线在SCK的每个时钟周期传输1位数据，数据输入输出同时进行。 数据传输时，MSB先行或LSB先行没有硬性规定，但为了保证两个SPI通信设备之间使用相同的协议，一般采用图25-2的MSB先行模式。 看图中的2、3、4、5的符号，MOSI和MISO的数据在SCK的上升边缘期间输出变化，并在SCK的下降边缘进行采样。 也就是说，在SCK下降沿时，MOSI和MISO数据有效，高电平表示数据“1”，低电平表示数据“0”。 在其它时间点，数据是无效的，并且MOSI和MISO为下一显示数据做准备。 SPI的一次数据传输可以以8位或16位为单位进行，一次传输的单位数没有限制。
1.2.3CPOL/CPHA及通信模式
2STM32的SPI特性和体系结构
2.1STM32的SPI外围设备介绍
STM32的SPI外围设备可以用作通信的主设备和从设备，最高SCK时钟频率为FPclk/2(STM32f103型号芯片的默认fpclk1为72MHz，fpclk2为36MHz )，以及SPI协议的四个数据帧长度可以设置为8位或16位，可以设置数据MSB的前置或LSB，还支持双线全双工(上一节介绍的是此模式)、双线单向和单线模式。 其中，在双线单向模式下，可以同时使用MOSI和MISO数据线向一个方向传输数据，传输速度可以翻倍。 另一方面，单线模式可以减少硬件布线。 当然，这个速度会受到影响。 只说明双线全双工模式。
2.2分析STM 32的SPI体系结构
2.2.1通信端子
2.2.2时钟控制逻辑
2.2.3数据控制逻辑
SPI的MOSI和MISO都与数据移位寄存器连接，数据移位寄存器的数据源和目的地的接收、发送缓冲器以及MISO、MOSI线路。 向外部发送数据时，数据移位寄存器以“发送缓冲器”为数据源，逐位通过数据线发送数据； 从外部接收数据时，数据移位寄存器将从数据线采样的数据逐位存储在“接收缓冲器”中。 通过向SPI的“数据寄存器DR”写入数据，或通过“数据寄存器DR”进行通信，可以获取接收缓冲区的内容。 其中，数据帧长度可以在“控制寄存器CR1”的“DFF位”中配置为8位和16位模式； 设置“LSBFIRST位”后，可以选择MSB是先行还是LSB先行。
2.2.4总体控制逻辑
整体控制逻辑负责整个SPI外围设备的协调。 控制逻辑的动作模式因设定的“控制寄存器(CR1/CR2 )”的参数而异。 基本控制参数包括上述SPI模式、波特率、LSB前置、主从模式和单向模式。 外围设备工作时，控制逻辑根据外围设备的工作状态修改“状态寄存器(SR )”。 只要读取与状态寄存器相关的寄存器位，就可以知道SPI的动作状态。 此外，控制逻辑根据请求负责SPI中断信号的发生器、DMA请求和NSS信号线的控制。 在实际应用中，不使用STM32 SPI外围设备的标准NSS信号线，而是更容易地使用普通的GPIO，软件控制其电平输出，产生通信开始和停止信号。
2.3通信流程