SPI編程時，如何理解時鐘相位和時鐘極性

SPI是單片機外設(shè)電路中常用的一種通訊方式，適用于近距離通信，通常用于芯片間的通訊，有四根線。在SPI通訊中總線時鐘和總線相位也兩個比較重要的概念，一般在使用SPI通信時都使用默認設(shè)置，所以容易把這兩個參數(shù)忽略。和大家分享一下SPI通訊、時鐘極性以及時鐘相位的基礎(chǔ)知識。 什么是SPI通訊總線 SPI總線的英文全稱為S“Serial Periphral Interface”，意思是串行外設(shè)接口，由于通訊距離比較短，適用于芯片級別的短距離通訊。SPI的通訊分為主機和從機，屬于高速全雙工的總線通訊方式，SPI有四根線，分別為：

MISO:主設(shè)備輸入與從設(shè)備輸出線；

MOSI:主設(shè)備輸出與從設(shè)備輸入線；

SCK:串行同步時鐘信號線；

SS:從機片選信號線，也用CS來表示。

SPI總線的主機和從機的系統(tǒng)連接圖如下圖所示。

SPI總線時鐘的極性含義解釋 SPI的時鐘極性用CPOL來表示。SPI總線通訊的時基基準是時鐘信號線SCK，SCK既有高電平，又有低電平，SPI的時鐘極性用來表示時鐘信號在空閑時是高電平還是低電平。情況說明如下：

當CPOL=0：SCK信號線在空閑時為低電平；

當CPOL=1：SCK信號線在空閑時為高電平；

SPI總線時鐘的相位含義解釋

時鐘的相位用CPHA來表示，用來決定何時進行信號采樣，在第一個跳變沿還是第二個跳變沿，至于是上升沿還是下降沿則由CPOL相位極性來表示。下面分兩種情況來介紹。如下圖所示。

上圖表示CPHA=1時的情形，即在SCK時鐘的第二個邊沿進行數(shù)據(jù)的采樣，至于是上升沿采樣還是下降沿采樣取決于時鐘極性CPOL的值。如果CPHA=1,CPOL=1，則在SCK時鐘的第二個邊沿為上升沿時進行數(shù)據(jù)采樣。如果CPHA=1,CPOL=0，則在SCK時鐘的第二個邊沿為下降沿時進行數(shù)據(jù)采樣。 CPHA=0時的情形如下圖所示。

上圖表示CPHA=0時的情形，即在SCK時鐘的第一個邊沿進行數(shù)據(jù)的采樣，至于是上升沿采樣還是下降沿采樣取決于時鐘極性CPOL的值。如果CPHA=0,CPOL=1，則在SCK時鐘的第一個邊沿為下降沿時進行數(shù)據(jù)采樣。如果CPHA=0,CPOL=0，則在SCK時鐘的第一個邊沿為上升沿時進行數(shù)據(jù)采樣。 總結(jié)一下，SPI的時鐘極性決定了SCK在空閑時是低電平還是高電平；而相位極性則決定了在第一個邊沿還是第二個邊沿進行數(shù)據(jù)采樣。SPI的時鐘極性CPOL和相位極性CPHA是相互影響相互決定的，以上概念可能很繞口難以理解，但是對SPI進行一次編程之后，所有的內(nèi)容都好理解了。

責任編輯：xj

原文標題：SPI編程時，時鐘相位(CPHA)和時鐘極性(CPOL)怎么理解？

文章出處：【微信公眾號：嵌入式ARM】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。