SPI总线管脚定义和基本时序图

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<SPI特点>  高速、同步、全双工、非差分、总线式。
SPI有3个引脚或者4个引脚，3个引脚是主设备输出，4个引脚还加上一个主设备输入（从设备输出）：
分别定义如下：CS、 SCK、 DO（MOSI）、 DI（MISO）   
具体说明：
1) CS：片选，总线CS拉低标志传输开始，CS拉高标志传输结束。是所谓从机选择信号。

也即从设备使能信号，由主设备控制。当有多个从设备的时候，因为每个从设备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需 要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。
（当然这时主设备的IO使能接口要有多个，如下图）
<SPI主从设备连线图>

2）SCK ：时钟信号，由主设备产生;
3）DO/MOSI ：DataOut 主设备数据输出 （从设备数据输入）;
4）DI/MISO ： DataIn 主设备数据输入 （从设备数据输出）;

SPI通信有4种不同的模式，通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来配置不同的模式：
Mode0：CPOL=0，CPHA=0；
Mode1：CPOL=0，CPHA=1；
Mode2：CPOL=1，CPHA=0；
Mode3：CPOL=1，CPHA=1；




SPI协议能够通过控制时钟信号线，当没有数据交流的时候时钟线要么是保持高电平要么是保持低电平，来控制通信周期：因为SPI并没有如I2C以及UART一样的通信控制协议，那样有专门的开始结束信号。
在SPI协议中，根据不同的模式，靠时钟触发来读取/写入信号。详见时序图。
SPI总线标准化不是很完全，需要匹配不同从设备datasheet来实现读写，实现和实际应用相对复杂一些。


由于没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较起来在数据可靠性上有一定的缺陷，但就是由于简单，传输速度比较快，可达30Mbps以上（I2C总线传输速度100Kbps----4Mbps）。

SPI内部实现机制：
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.

<具体数据操作：>
SPI有主从两种工作方式。
主动方式  -----
      主动方式下，SPI为其他节点的SPICLK引脚提供串行时钟，数据从SPISIMO引脚输出，从SPISOMI引脚输入。主控制器写人数据到寄存器SPITXBUF便启动发送，数据从SPITXBUF传送到SPIDAT中再通过SPISIMO引脚发送出去，先发送最高位；同时，主控制器接收到的数据通过SPISOMI引脚移入寄存器SPIDAT的最低位。当选定数量的位数发送完时，整个数据发送完毕，紧接着接收完毕(通过SPISIMO引脚发送的SPIDAT的数据最高位每移出一位后就会从SPISOMI引脚移人一位到SPIDAT最低位)。首先将接收到的数据传送到寄存器SPIRXBUF，并进行右对齐，供CPU读取。
从动方式  -----
      在从动方式下，数据从SPISOMI引脚移出并由SPISIMO引脚移入。SPICLK引脚作为串行移位时钟的输入。
为了接收数据，串行外设接口等待网络主控制器送出的SPICLK信号，然后它将SPISIMO引脚上的数据移入到SPIDAT寄存器。如果从控制器同时也发送数据，则必须在SPICLK信号开始之前把数据写入到SPIRXBUF或SPIDAT寄存器中

<其它说明：>
SPI为单主机系统，单主系统只有一台主控制器，其他均为从控制器。其数据的传输格式是高位(MSB)在前，低位(LSB)在后。

<参考文献：>
1）https://www.eefocus.com/e/511362.html
2）https://blog.csdn.net/crusierLiu/article/details/122985844
3）https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%B2%E8%A1%8C%E5%A4%96%E8%AE%BE%E6%8E%A5%E5%8F%A3/2845092?fromtitle=SPI%E6%8E%A5%E5%8F%A3&fromid=2527392&fr=aladdin

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SPI通信过程为：把CS引脚拉低，然后SCK输出时钟，然后就可以在MOSI引脚上输出数据，同时可以在MISO上获得数据了。
(这是一个SPI FLASH芯片，DO是MISO，DI是MOSI，CLK是SCK，功能一样，叫法不一样而已)

(这是一个SPI接口的ADC芯片，Dout是MISO，DCLOCK就是SCK，这个芯片有3个SPI引脚)