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本篇主要介绍SPI接口
SPI（Serial Peripheral Interface）接口是一种高速、全双工、同步的串行通信总线协议，由摩托罗拉（现为 NXP 的一部分）开发，广泛应用于微控制器、传感器、存储器（如 Flash、SD 卡）、实时时钟、触摸屏等外围设备之间的短距离通信(同一个板卡或者接插板卡)。
SPI 的物理接口（信号线）
一个标准的 SPI 总线使用 4 根信号线：
SCLK Serial Clock 输出 串行时钟，由主设备产生并输出给所有从设备。数据在该时钟的上升沿或下降沿被采样。
MOSI Master Out, Slave In 输出 主设备数据输出，从设备数据输入。主设备通过这根线将数据发送给从设备。
MISO Master In, Slave Out 输入 主设备数据输入，从设备数据输出。从设备通过这根线将数据发送给主设备。
SS/CS Slave Select / Chip Select 输出 从设备选择（或片选）。由主设备控制，用于选择要进行通信的特定从设备。
在某些情况下，MOSI、MISO合并为一根双向线，主机发送或接收都通过这根线进行。
SPI接口支持一主多从的模式：
SPI 的核心特点
同步 (Synchronous)：通信由主设备提供的时钟信号 (SCLK) 驱动和同步，所有数据的发送和接收都基于这个时钟脉冲。这意味着通信双方不需要复杂的波特率配置，时钟频率可以很高（可达几十 MHz）。
主从模式 (Master-Slave)：通信系统中必须有一个（且通常只有一个）主设备，负责发起和控制通信。可以有一个或多个从设备。
简单高效：硬件实现简单，软件开销小，通信效率高，没有起始位、停止位等额外开销，是真正的“位搬移”协议。
无流控机制：SPI 协议本身没有定义数据确认或流控制机制，需要由更高层的协议或应用程序来确保数据的完整性和可靠性（由具体的芯片确定先发什么位，后发什么位，以及那些位代表是什么意思）。
SPI 的工作原理与数据交换
初始化：主设备将目标从设备的 SS 线激活，表示通信开始。
生成时钟：主设备开始产生 SCLK 时钟信号。
数据传输： 主设备通过 MOSI 线将 1 bit 数据发送出去。 从设备通过 MISO 线将 1 bit 数据发送出去。 数据是在时钟的边沿进行采样和移位的。具体在哪个边沿有效，由时钟极性 (CPOL) 和时钟相位 (CPHA) 决定。
结束通信：数据传输完毕后，主设备停止生成 SCLK，并将 SS 线拉高（释放），表示通信结束。
时钟极性 (CPOL) 和时钟相位 (CPHA)
spi 通信有四种不同的模式，不同的从设备可能在出厂时就已经配置为某种模式。通信的双方必须是工作在同一模式下，所以我们可以对主设备的 spi 模式进行配置，通过 CPOL（时钟极性）和 CPHA（时钟相位）来控制我们主设备的通信模式。
mode0：CPOL=0，CPHA=0； mode1：CPOL=0，CPHA=1； mode2：CPOL=1，CPHA=0； mode3：CPOL=1，CPHA=1；
时钟极性 CPOL 是用来配置 SCLK 在空闲时，应该处于的状态； 时钟相位 CPHA 用来配置在第几个边沿进行采样。 CPOL=0，表示在空闲状态时，时钟 SCLK 为低电平。 CPOL=1，表示在空闲状态时，时钟 SCLK 为高电平。 CPHA=0，表示数据采样是在第 1 个边沿。 CPHA=1，表示数据采样是在第 2 个边沿。
CPOL=0，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK 处于低电平，数据 采样是在第 1 个边沿，也就是 SCLK 由低电平到高电平的跳变，所 以数据采样是在上升沿，数据发送是在下降沿。
CPOL=0，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK 处于低电平，数据 发送是在第 1 个边沿，也就是 SCLK 由低电平到高电平的跳变，所 以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。
CPOL=1，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK 处于高电平，数据 采集是在第 1 个边沿，也就是 SCLK 由高电平到低电平的跳变，所 以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。
CPOL=1，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK 处于高电平，数据 发送是在第 1 个边沿，也就是 SCLK 由高电平到低电平的跳变，所 以数据采集是在上升沿，数据发送是在下降沿。
Mode 0 和 Mode 3 是最常见的两种。 SPI 常见应用场景
存储器：SPI Flash, SD Card (SPI 模式), EEPROM
显示设备：OLED 屏幕、TFT 液晶屏
通信模块：以太网控制器 (ENC28J60)、Wi-Fi/蓝牙模块 (常使用 UART 或 USB，但配置可能用 SPI)、RFID 读卡器 ADC/DAC（模数/数模转换器）
数字电位器
两个微控制器之间的高速通信
总结
SPI 是一种“简单粗暴”的高速通信协议。它的核心是四线制、主从同步和时钟模式。在使用时，最关键的三步是： 正确连接硬件（SCLK, MOSI, MISO, SS）。 查阅从设备手册，确定其要求的时钟模式 (CPOL/CPHA) 和最大时钟频率。 在主设备上正确配置 SPI 控制器（模式、频率等），并按照从设备的数据帧格式编写读写程序
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