SPI协议详解( 二 ) 1、SPI简介SPI

3.2 Timing
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上图通过 Master 设备与 Slave 设备之间交换1 Byte 数据来说明 SPI 协议的工作机制.
首先, 在这里解释一下相位和极性的概念
3.2.1 SPI相关的缩写或说法
SPI的极性Polarity和相位Phase ，最常见的写法是CPOL和CPHA ，不过也有一些其他写法，简单总结如下：
CKPOL (Clock Polarity) = CPOL = POL = Polarity = （时钟）极性
CKPHA (Clock Phase) = CPHA = PHA = Phase = （时钟）相位
SCK=SCLK=SPI的时钟
Edge=边沿，即时钟电平变化的时刻，即上升沿(rising edge)或者下降沿(falling edge)
对于一个时钟周期内，有两个edge ，分别称为：
Leading edge=前一个边沿=第一个边沿，对于开始电压是1 ，那么就是1变成0的时候，对于开始电压是0 ，那么就是0变成1的时候；
Trailing edge=后一个边沿=第二个边沿，对于开始电压是1 ，那么就是0变成1的时候（即在第一次1变成0之后，才可能有后面的0变成1），对于开始电压是0 ，那么就是1变成0的时候；
3.2.2 SPI的相位和极性
CPOL和CPHA ，分别都可以是0或时1 ，对应的四种组合就是：
Mode 0 CPOL=0, CPHA=0
Mode 1 CPOL=0, CPHA=1
Mode 2 CPOL=1, CPHA=0
Mode 3 CPOL=1, CPHA=1
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3.2.3 CPOL极性
先说什么是SCLK时钟的空闲时刻，其就是当SCLK在数发送8个bit比特数据之前和之后的状态，于此对应的， SCLK在发送数据的时候，就是正常的工作的时候，有效active的时刻了。
先说英文，其精简解释为：Clock Polarity = IDLE state of SCK 。
再用中文详解：
SPI的CPOL ，表示当SCLK空闲idle的时候，其电平的值是低电平0还是高电平1：
CPOL=0 ，时钟空闲idle时候的电平是低电平，所以当SCLK有效的时候，就是高电平，就是所谓的active-high；
CPOL=1 ，时钟空闲idle时候的电平是高电平，所以当SCLK有效的时候，就是低电平，就是所谓的active-low；
3.2.4 CPHA相位
首先说明一点， capture strobe = latch = read = sample ，都是表示数据采样，数据有效的时刻。相位，对应着数据采样是在第几个边沿（edge），是第一个边沿还是第二个边沿， 0对应着第一个边沿， 1对应着第二个边沿。
对于：
CPHA=0 ，表示第一个边沿：
对于CPOL=0 ， idle时候的是低电平，第一个边沿就是从低变到高，所以是上升沿；
对于CPOL=1 ， idle时候的是高电平，第一个边沿就是从高变到低，所以是下降沿；
CPHA=1 ，表示第二个边沿：
对于CPOL=0 ， idle时候的是低电平，第二个边沿就是从高变到低，所以是下降沿；
对于CPOL=1 ， idle时候的是高电平，第一个边沿就是从低变到高，所以是上升沿；
还是上图大家更容易看懂
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3.2.5 软件中如何设置SPI的极性和相位
SPI分主设备和从设备，两者通过SPI协议通讯。
而设置SPI的模式，是从设备的模式，决定了主设备的模式。
所以要先去搞懂从设备的SPI是何种模式，然后再将主设备的SPI的模式，设置和从设备相同的模式，即可正常通讯。
对于从设备的SPI是什么模式，有两种：
3.2.5.1固定的，有SPI从设备硬件决定的
SPI从设备，具体是什么模式，相关的datasheet中会有描述，需要自己去datasheet中找到相关的描述，即：
关于SPI从设备，在空闲的时候，是高电平还是低电平，即决定了CPOL是0还是1；
然后再找到关于设备是在上升沿还是下降沿去采样数据，这样就是，在定了CPOL的值的前提下，对应着可以推算出CPHA是0还是1了。
3.2.5.2 可配置的，由软件自己设定
从设备也是一个SPI控制器， 4种模式都支持，此时只要自己设置为某种模式即可。
然后知道了从设备的模式后，再去将SPI主设备的模式，设置为和从设备模式一样，即可。
对于如何配置SPI的CPOL和CPHA的话，不多细说，多数都是直接去写对应的SPI控制器中对应寄存器中的CPOL和CPHA那两位，写0或写1即可。
3.3 SSPSR
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SSPSR 是 SPI 设备内部的移位寄存器(Shift Register). 它的主要作用是根据 SPI 时钟信号状态, 往 SSPBUF 里移入或者移出数据, 每次移动的数据大小由 Bus-Width 以及 Channel-Width 所决定。