SPI接口及其在数据交换中的应用_杨美刚1
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2007 年第 11 期，第 40 卷 通 信 技 术 Vol.40，No.11,2007
总第 191 期 Communications Technology No.191,Totally
·业务与系统·
SPI 接口及其在数据交换中的应用
杨美刚， 李小文
（重庆邮电大学，重庆 400065）
【摘 要】SPI 是一种常用的串行通信协议，用于 MCU 系统与外围设备的通信。文中以 OMAP1612/11 的 SPI 接口为例，论
述了 SPI 接口的端口、寄存器等结构，介绍了 SPI 协议，给出了 SPI 在主模式 MCU_DSP 发送/接收协议下的数据发送/接收过
程，并在 FPGA 从端对 SPI 接口进行仿真。
【关键词】SPI 接口；FPGA；串行接口技术；数据交换
【中图分类号】TN929.5 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2007)11-0385-03
SPI Interface and Its Application in Data Exchange
YANG Mei-gang， LI Xiao-wen
(Chongqing University of Posts and Telecommunication, Chongqing 400065, China)
【Abstract】SPI is a common-use serial communication protocol, which is used for communication between MCU
and peripherals. Taking the SPI interface of OMAP1612 as an example, the paper gives an account of the structure,
including the port for SPI interface and register etc，and describes the SPI protocol in detail. The SPI
receive/transmit process of MCU-DSP receive/transmit protocol in master mode is also given, including the
simulation of the whole process with FPGA in the terminal.
【Key words】SPI；FPGA；Serial Interface Technology；Data Commutation
0 引言
在数字技术高速发展的今天，有许多芯片被用作数据交
换的核心器件，以起到承上启下的枢纽作用，或者是在集成
电路之间进行数据的存储和显示等。这些芯片同数字逻辑电
路的接口很多采用 SPI (Serial Peripheral Interface) 接
口技术。SPI 接口技术主要用于扩展外设和进行数据交换，
在许多高档的单片机中，已经作为一种配置标准。如
OMAP1612/11 等等，使工程技术人员在设计系统时具有更大
的灵活性，因而受到工程技术人员的欢迎。笔者根据自己的
实践经验，以 OMAP1612/11 为例，对 SPI 接口作详细介绍，
并用软件模拟 SPI 接口时序的方法来实现 OMAP1612/11 和
FPGA 之间的数据交换
[1]
。
1 SPI 总线接口
SPI(Serial Peripheral Interface ——串行外设接口)
总线系统是一种同步串行外设接口，允许MCU与各种外围设
备以串行方式进行通信、数据交换。SPI总线通常由4条线组
成，即：串行时钟线(SCK)、主机输出从机输入线(MOSI)、
主机输入从机输出线(MIS0)和从机选择线SSN。SCK靠主机和
数据流来驱动，MOSI数据线从主机输出数据作为从机的输入
数据，MISO数据线传送从机输出的数据作为主机的输入数
据。在大多数情况下，使用一个SPI作为主机，它控制数据
向1个或几个从机传送。主机驱动数据从它的SCK和MOSI端到
各从机的SCK和MOSI端，被选择的从机驱动数据从它的MISO
端到主机的MISO端。SSN控制线用于从机选择控制
[2～3]
。典型
SPI接口如图1所示。
图1 典型SPI接口
SPI可以使用MCU_DSP协议或者DMA协议在主/从模式下
收稿日期：2007-04-27。
作者简介：杨美刚（1982-），男，硕士研究生，主要研究方向为第三代移动通信；李小文（1955-），男，教授，硕士生导师，主要研究方向
为 TD_SCDMA 第三代移动通信终端研发与测试。
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