三线SPI详解

一、SPI介绍

SPI （Serial Peripheral Interface）是一种同步数据传输总线，用于芯片间通信，它最初由Motorola公司提出，现已成为一种通用的、广泛应用于串行数据通信的标准。SPI传输包含4根线，分别为SCLK、MOSI、MISO和SS，SS另外称为片选(Low则选中对应设备，High则不选中)。它提供了全双工、高速数据传输、简单的硬件接口等优点，适用于外设快速数据传输。

二、三线SPI介绍

传统的SPI通信需要至少四条线，但有些应用场景，如单片机和存储芯片的交互，就产生了小型化和集成化要求，就出现了三线SPI。三线SPI和四线SPI最大的区别就是，去掉了从主机到从机的数据传输线 (MISO)。 在三线SPI中，MOSI 和 MISO两根信号线在时间上复用，提高了芯片的集成度和信号传输速率，但牺牲了一部分功能。

三、三线SPI操作

和四线SPI的操作方式大致相似，但数据写入方式有变化，如下：

void WriteByte_Spi3Wire(UINT8 dat)
{     
    unsigned char i = 0;

    for(i=0;i<8;i++)
    {        
        SCK = 0;        
        if(dat & 0x80)
        {            
            MOSI=1;
        }
        else
        {            
            MOSI=0; 
        }
        SCK=1;        
        dat <<= 1; 
    }     
    SCK = 0;
}

四、三线SPI使用注意事项

1.因为MOSI和MISO复用同一根线，因此两路电平不能同时输出。如果想要保证输出与输入不互相干扰，可以加一个双向电平转换芯片。

2.在三线SPI模式下，主机没有办法确定从机是否准备好，因此需要本身的延迟、尝试、重发等方式进行判断和处理。

3.由于SPI的数据传输模式为全双工，因此从机发送给主机的数据在从机接收到的同时，主机也会发送给从机本身所需要的数据。 因此，从机必需消耗掉主机所传送过来的数据，以避免数据的混淆。

五、三线SPI的应用

三线SPI的优点是结构简单、适用性强、使用成本低，因此应用广泛，特别适合于一些单片机和几何传感器之间的通信。典型的应用场景有存储器存取、键盘扫描、马达驱动、AD转换等。