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  • SPI模式详解——

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    SPI总线传输的4种模式
    概述#
    在芯片的资料上,有两个非常特殊的寄存器配置位,分别是 CPOL (Clock POlarity)和 CPHA (Clock PHAse)。

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    CPOL配置SPI总线的极性
    CPHA配置SPI总线的相位
    极性和相位,这么专业的名词,非常难理解。我们不妨从时序图入手,了解极性和相位的效果。

    SPI总线的极性#
    极性,会直接影响SPI总线空闲时的时钟信号是高电平还是低电平。

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    CPOL = 1:表示空闲时是高电平
    CPOL = 0:表示空闲时是低电平
    由于数据传输往往是从跳变沿开始的,也就表示开始传输数据的时候,是下降沿还是上升沿。

    如下图:

    SPI总线的相位#
    一个时钟周期会有2个跳变沿。而相位,直接决定SPI总线从那个跳变沿开始采样数据。

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    CPHA = 0:表示从第一个跳变沿开始采样
    CPHA = 1:表示从第二个跳变沿开始采样
    不多说,直接上图:

    至于跳变沿究竟是上升沿还是下降沿,这取决于 CPOL。记住, CPHA 只决定是哪个跳变沿采样。

    4种模式#
    CPOL 和 CPHA 的不同组合,形成了SPI总线的不同模式。

    mode CPOL CPHA
    mode 0 0 0
    mode 1 0 1
    mode 2 1 0
    mode 3 1 1
    模式0 (CPOL=0; CPHA=0)#
    特性:

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    CPOL = 0:空闲时是低电平,第1个跳变沿是上升沿,第2个跳变沿是下降沿
    CPHA = 0:数据在第1个跳变沿(上升沿)采样
    效果图:

    模式1 (CPOL=0; CPHA=1)#
    特性:

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    CPOL = 0:空闲时是低电平,第1个跳变沿是上升沿,第2个跳变沿是下降沿
    CPHA = 1:数据在第2个跳变沿(下降沿)采样
    效果图:

    模式2 (CPOL=1; CPHA=0)#
    特性:

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    CPOL = 1:空闲时是高电平,第1个跳变沿是下降沿,第2个跳变沿是上升沿
    CPHA = 0:数据在第1个跳变沿(下降沿)采样
    效果图:

    模式3 (CPOL=1; CPHA=1)#
    特性:

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    CPOL = 1:空闲时是高电平,第1个跳变沿是下降沿,第2个跳变沿是上升沿
    CPHA = 1:数据在第2个跳变沿(上升沿)采样
    效果图:

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