面试中关于SPI常见问题

什么是SPI？

SPI接口是Motorola 首先提出的全双工三线同步串行外围接口，采用主从模式（Master Slave）架构；支持多slave模式应用，一般仅支持单Master。时钟由Master控制，在时钟移位脉冲下，数据按位(bit)传输，高位在前，低位在后（MSB first）；SPI接口有2根单向数据线，为全双工通信，目前应用中的数据速率可达几Mbps的水平。

SPI一般使用4条线通信分别是？

答：
1、 MISO ————— 主设备数据输入、从设备数据输出
2、 MOSI ————— 主设备数据输出、从设备数据输入
3、 SCLK ————— 时钟信号、由主设备产生
4、 NSS(CS) ————– 从设备片选信号，由主设备控制

SPI有四种操作模式，模式0、模式1、模式2、模式3。它们的区别是?

答：SPI模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，时钟极性(CPOL)对传输协议没有重大的影响。

如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。

时钟相位(CPHA)能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果 CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿(上升或下降)数据被采样；如果CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样。

SPI主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。

硬件SPI和软件模拟SPI的区别有哪些？

答：硬件SPI的效率要比软件模拟SPI高，写程序的时候只要把要发的数据写在寄存器里，硬件就会自动给你发了，软件模拟SPI则需要器实现时钟的拉高拉低，数据串行输出等等。硬件SPI必须要处理器支持才可以用，软件SPI就不需要特定的要求了，一般IO口就可用。

简单手撕程序

从下面这个图分析循环移位寄存器，从高位开始发送，接收到寄存器的低位，然后通过每次移位，完成master和slave的8bit数据交换，也就完成数据的读写。

//GPIO模拟SPI（同时读写，写一个数据，通过返回一个数据）
uchar SPI_RW(uchar byte)//byte是写的数据，返回值是需要读的数据
{
uchar bit_ctr;
for(bit_ctr=;bit_ctr<8;bit_ctr++)
{
MOSI=(byte&0x80);//写，移动最高有效位到MOSI线上
byte=(byte<<1);//左移一位
SCK=1; //时钟线置高
byte|=MISO;//读，取当前MISO线上的值，放在byte最低位上
SCK=0;//时钟线置低
}
return(byte);
}

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