SPI的四种工作模式详解

时间:2025-11-05
  在嵌入式开发的世界里,器件之间的通信至关重要。SPI(Serial Peripheral interface,串行外设接口)就是一种高速、全双工、同步的通信总线,其因简单和高效而被广泛应用。SPI通常采用四根线进行通信,分别是:
  1、SCLK:时钟信号,由主机产生;
  2、MOSI:主机发送,从机接收数据线;
  3、MISO:从机发送,主机接收数据线;
  4、CS:从机片选信号,由主机产生。
  SPI通信的在于其时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)的配置,其中,时钟极性决定了SCLK的空闲状态是低电平还是高电平,如果CPOL=0,则SCLK的空闲状态为低电平,如果CPOL=1,则SCLK的空闲状态为高电平。时钟相位决定了在SCLK的第几个跳变沿采样数据,如果CPHA=0,则在SCLK的个跳变沿采样数据,如果CPHA=1,则在SCLK的第二个跳变沿采样数据。因此,二者的不同组合构成了四种不同的工作模式,分别是:
  1、模式0(CPOL=0,CPHA=0)

  SCLK空闲时为低电平,数据在SCLK的个跳变沿被采样,即数据在时钟下降沿变化,上升沿锁存。

  2、模式1(CPOL=0,CPHA=1)

  SCLK空闲时为低电平,数据在SCLK的第二个跳变沿被采样,即数据在时钟上升沿变化,下降沿锁存。

  3、模式2(CPOL=1,CPHA=0)

  SCLK空闲时为高电平,数据在SCLK的个跳变沿被采样,即数据在时钟上升沿变化,下降沿锁存。

  4、模式3(CPOL=1,CPHA=1)

  SCLK空闲时为高电平,数据在SCLK的第二个跳变沿被采样,即数据在时钟下降沿变化,上升沿锁存。

  SPI的工作模式看似复杂,但就是时钟极性和时钟相位的组合,通常,从机的数据手册会明确规定其工作模式,根据手册配置主机的工作模式后即可实现正常通信。
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