1、SPI协议

SPI相对于I2C传输速度更快；设计简单，通信协议使用硬件线比较多，有些资源浪费

以下设备需要进行共地，如果从机没有独立的供电源，主机需要给供电

SS线低电平有效，主机只能选择一个从机

推挽输出的高低电平均有高驱动能力，（I2C为防止电路短路采用开漏输出模式）

当某个从机未被选中时，它的MISO为高阻态，并不输出有用信息

首先由波特率发生器产生时钟上升下降沿

当主机中的数据是10101010，从机为01010101时，此时产生一个上升沿

此时MOSI通信线上为1，为高电平，MISO线为0，为下降沿，之后迎来一个下降沿时

主从机都会进行数据采样输入，如下所示：

同样的方式，直到第8个时钟之后：

以上是同时发送和接收

只有发送不想接收时，只读从机数据即可；只想接收不想发送，只看主机接收数据即可

之后是SPI时序条件：

上升沿时主机和从机分别移出数据最高位，下降沿时，主机移出的数据移入从机数据的最低位，从机的最高位移入主机数据的最低位。模式1与模式3的CPOL=1,SCK取反

MISO在SS为高电平是一直处于高阻态。以下和上述介绍的一样

除了以上模式外，还有提前半个相位的模式0，此时SCK的动作不一致，它需要在第0个边沿移出数据，然后移入等，相当于SS的下降沿也当为时钟的一部分，（这种模式使用更多）与模式2不同就是CPOL=1,SCL极性取反：

一些指令时序：

写使能指令，厂家定义0X06是写使能，由主机发送从机接收

高组态时没有规定为什么电平，因此这里设置为高电平

相当于主机发送0X06,从机发送0XFF（因为发送接收同时发生，如果是只发送，不管从机发送来的数据即可）

第二条指令：

首先发送写指令0X02

指定位置为24位，需要分成3个字节来构成，写指令之后的字节定义为地址高位，因此

0X12就是指定地址的23~16位

继续发送剩余字节 0X34、0X56,最终构成指定地址0X123456：

之后发送数据0X55：

以上表示在0X123456的地址写入0X55数据。

之后是：

先是读指令0X03

之后是地址与上边一样，之后读取数据，此次在MISO线上读取数据：

2、W25Q64芯片

数据掉电不丢失

Dual SPI表示厂商为不浪费资源，让MISO和MOSI同时收发数据相当于80MHz成为160MHz,可传输2位。实际上还是80MHz.

24位地址最大存储16M字节

上面有一杠表示低电平有效

之后是Flash一些操作事项：

掉电不丢失、容量大、成本低

在擦除后Flash显示为0XFF，此时为没有数据（擦除也算忙状态）

擦除时最小是一个扇区擦除（页>块>扇区）

之后是软件编程实现读写功能：

其中SPI需要完成封装、通信引脚初始化、起始、终止、交换字节

W25Q64需要完成写使能、擦除、页编程、读数据等

首先编写SPI协议代码：

对引脚进行初始化，输出（相对于主机）配置为推挽输出，输入（相对于主机）配置为上拉模式

因此主机有3条输出线，一条输入线

此时SS为高电平（无选择从机），SCL为低电平

之后为配置电平方便，将以上程序进行封装：

对SS进行写封装

SCL写封装

MOSI写封装

MISO读封装

之后是3个时序单元

起始条件：SS置低电平（由于引脚初始化时SS为高电平，这里可以直接置为低电平，不需要先置高电平再低电平）

终止条件：SS置高电平

交换一个字节：

对于硬件来说，由于存在移位寄存器，所以时钟的上升或者下降沿时，数据的移入或移出是同时发生的；

但是对于软件来说，程序是一条条执行，存在先后顺序，因此是时钟上升沿——移入数据，时钟下降沿——移出数据

通过掩码的方式取出数据指定一位

模式0就是相当于在第0个SCL电平变化时移出数据，第一个上升沿移入，第二个下降沿。

移出数据——上升沿——移入数据——下降沿

之后是W25Q64的代码：

主要分为初始化（调用MySPI初始化）、读ID号、写数据、是否忙状态、页编程、擦除、读数据

初始化：

1、读ID号：分为8位厂商ID和16位设备ID（高8位是寄存器类型，低8位是容量）

首先发送读ID的指令，不要接收的信息，没用；之后发送无意义信息为了接收到ID信息

第一次DID直接接收8位信息，第二次需要写成或等于防止高8位被覆盖。 

2、写使能

3、是否忙状态

4、页编程（输入为写入地址、数据、写入的数量）

起始条件——发送指令码02——发送3个字节地址（高8位，中间8位，低8位，Swap只接受8位数据）——发送数据组（最大发256个字节，超过将会覆盖从第一个开始）——停止条件——等待忙状态

5、擦除（输入一个地址）

一共有4种擦除，以扇区擦除为例：

起始——发送指令20——发送3个字节地址——停止——等待忙

6、读使能

起始——发送读取数据指令——3个字节地址——发送无用信息接收有用信息——停止

由于注意事项中写入之前要有写指令，因此在页编程和擦除前先加一个写使能！！！以及最后加一个是否忙状态（对应写入状态结束后，芯片进入忙状态），事后等待。

之后是实验结果：

1、输入01、02、03、04

2、只擦除不写入

此时读的数据就是擦除之后的结果，全为1，FF

3、验证只能1写0，不能0写1

先写入AA、BB、CC、DD（此时擦除开启）

之后关闭擦除功能，并写入55、66、77、88

可以看出写入的数据改变，读取的数据因为没有擦除功能后，只能1写0，不能0写1，因此读出的状态就由一开始的AA：10101010，到55：01010101，没有擦除就变成了00000000，即显示的结果。相当于读取的数据=写入的数据&原始数据（按位与）

4、写入不能跨页，读取可以跨页

之前知道页地址是从xxxx00到xxxxFF，因此将读、写地址直接改到FF时观察写入的数据能否到下一页写

此时写入01、02、03、04，读出来是01、FF、FF、FF

表明写入的01在地址FF，02由于不能跨页，因此又返回该页页首00；

不过读取可以跨页，剩余FF是第二页的数据，由于被擦除，所以都是FF

之后修改读取地址，从00开始读，写依然在FF开始写，可以看出此时06、07、08均在该页地址的00、01、02处，由于地址03为写入因此读取结果为FF

页编程的写入如下所示：写不能跨页！！！

之后学习SPI的硬件外设读写功能。