一.SPI协议简介
SPI 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，允许芯片与外部设备以全双工、同步、串行方式通信。此接口可以被配置成主模式，并为外部从设备提供通信时钟(SCK)。接口还能以多主配置方式工作。它可用于多种用途，包括使用一条双向数据线的双线单工同步传输，还可使用CRC校验的可靠通信。
它被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间，要求通讯速率较高的场合。
SPI一般采用双向全双工通信方式：
全双工通信：在同一时刻，两个设备之间可以同时收发数据，全双工方式无需进行方向的切换，这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器，同时，需要2根数据线。
二.SPI物理层
SPI 通讯设备之间的常用连接方式：
所有主设备或从设备的信号线 SCK、MOSI 及 MISO 同时并联到相同的 SPI 总线上，都共同只使用这 3 条总线；
SPI所有通信线都是单端信号，它们的高低电平都是相对GND的电压差，所以单端信号，所有设备还需要共地。
CS片选信号线
(Slave Select)：从设备选择信号线，即为片选信号线，也称为 NSS、CS。当有多个 SPI 从设备与 SPI 主机相连时，而每个从设备都有独立的这一条NSS信号线，本信号线独占主机的一个引脚，即有多少个从设备，就有多少条片选信号线。当主机要选择从设备时，把该从设备的 NSS信号线设置为低电平，该从设备即被选中，主机开始与被选中的从设备进行 SPI 通讯，则其它未被选中(NSS引脚为高电平)的从设备会忽略总线上的数据传输
SPI 通讯以 CS 线置低电平为开始信号，以 CS 线被拉高作为结束信号。
SCK时钟信号线
SCK (Serial Clock)：时钟信号线，用于通讯数据同步。只能由通讯主机产生，决定了通讯的速率，不同的设备支持的最高时钟频率不一样，STM32 的 SPI 时钟频率最大为fpclk/2，两个设备之间通讯时，通讯速率受限于低速设备。
MOSI主机发送从机接收数据线
MOSI (Master Output， Slave Input)：主设备输出/从设备输入引脚。
主机向从机发送数据，从机接收主机发送的数据
MOSI主机接收从机发送数据线
MISO(Master Input,，Slave Output)：主设备输入/从设备输出引脚。
从机向主机发送数据，主机接收从机发送的数据
三.SPI硬件初始化：
输出引脚（SCK，MOSI，CS）：推挽输出，高低电平均有很强的驱动能力，这将使得SPI引脚信号的下降沿和上升沿非常迅速，不像I2C下降沿非常迅速，但是下降沿就非常缓慢。SPI信号变化快，自然它就能达到更高的传输速度。一般SPI信号都能轻松达到MHz的速度级别。I2C并不是不想使用更快的推挽输出，而是I2C要实现半双工，经常要切换输入输出，而且I2C又要实现多主机的时钟同步和总线仲裁，这些功能都不允许I2C使用推挽输出。（否则容易导致电源短路，I2C选择更多的功能，自然放弃更强的性能）
输入引脚(MISO)：浮空或上拉输入
SPI有个缺点：如果三个从机始终都是推挽输出，主机一个是输入，势必会导致冲突。规定：当从机的SS引脚为高电平时，也就是从机未被选中，它的MISO引脚必须切换为高阻态，高阻态就相当于引脚断开，不输出任何电平。这样就可以防止一条线有多个输出，而导致的电平冲突的问题。在SS为低电平时，MISO才允许变为推挽输出。
四：SPI移位交换数据核心示意图(交换一个字节)
波特率发生器时钟的上升沿，所有移位寄存器向左移动一位，移出去的位放到引脚上，波特率发生器的下降沿，引脚上的位，采样输入到一位寄存器的最低位。
假设主机有数据10101010要发送到从机。同时从机有个数据01010101要发送到主机。那我们可以驱动时钟， 先产生一个上升沿，此时所有的位向左移动一位。那移出去的数据就被放到通信线上，相当于放到了输出数据寄存器。MOSI数据是1，所以MOSI的电平就是高电平，MISO数据是0，所以MISO的电平就是低电平。这是第一个时钟上升沿执行的结果。把主机和从机中移位寄存器的最高位，分别放到MOSI和MISO的通信线上，这就是数据的输出。
五：SPI协议层
1：起始条件和终止条件
CPOL（Clock Polarity）时钟极性
CPHA（Clock Phase）时钟相位
以上两位组合后可有4种模式，实现的功能一样
模式0（常用）
模式0的数据移出移入的时机会相位提前（上升沿读取数据，下降沿移出数据。在第0个边沿移出数据，在第1个边沿移入数据（采样数据））
模式1
模式2
模式3
W2Q564芯片介绍：
存储器分为易失性存储器（RAM:内存）和非易失性存储器（ROM存储的数据是否是掉电不丢失）
易失性存储器一般包括SRAM、DRAM等
非易失性存储器一般包括E2PROM、Flash等
接口示意图和引脚功能：
W2Q564的存储原理图：
划分空间
首先，整个矩形空间里，是所有的存储器，存储器以字节为单位，每个字节都有唯一的地址，W25Q64的地址宽度是24位，3个字节，所以看到左下角，它的地址是00 00 00h，h代表16进制。之后的空间地址依次自增，指导最后的一个字节地址是7F FF FF h。为什么不是FF开头，因为24位地址，最大寻址范围是16MB。W25Q64只有8MB，只用到一半空间。
在整个空间里，我们以64kb为一个基本单元，把它划分为若干的块，有block1，2，3…
分的块数：8Mb / 64kb =（ 8Mb / 1024 ）/ 64kb = 128块
块内地址变化规律：在每一块内，它的地址变化范围就是低位的2个字节，每个块的起始地址是xx 00 00 结束是xx FF FF
块内地址：
起始：00 00 00 结束：00 FF FF
起始：1F 00 00 结束：1F FF FF
….
起始：7F 00 00 结束：7F FF FF
对每一块进行更细的划分，分为多个扇区Sector，在每个扇区以4kb为一个单元进行划分，16份。
