SPI协议并没有我想的那么简单 _SPI协议

先说串口
之前写过一篇UART，通用串行异步通讯协议，感兴趣可以参考一下《我打赌！你还不会UART 》；因为UART没有时钟信号，无法控制何时发送数据，也无法保证双发按照完全相同的速度接收数据。因此，双方以不同的速度进行数据接收和发送，就会出现问题。
如果要解决这个问题，UART为每个字节添加额外的起始位和停止位，以帮助接收器在数据到达时进行同步；
双方还必须事先就传输速度达成共识（设置相同的波特率，例如每秒9600位）。
传输速率如果有微小差异不是问题，因为接收器会在每个字节的开头重新同步。相应的协议如下图所示；

文章插图
串口传输的过程
异步串行工作得很好，但是在每个字节发送的时候都需要额外的起始位和停止位以及在发送和接收数据所需的复杂硬件方面都有很多开销。
不难发现，如果接收端和发送端设置的速度都不一致，那么接收到的数据将是垃圾（乱码）。
下面开始讲一下SPI协议，会有哪些优点。
SPI通讯协议
于是我们想有没有更好一点的串行通讯方式；相比较于 UART ， SPI 的工作方式略有不同。
SPI 是一个同步的数据总线，也就是说它是用单独的数据线和一个单独的时钟信号来保证发送端和接收端的完美同步。
时钟是一个振荡信号，它告诉接收端在确切的时机对数据线上的信号进行采样。
产生时钟的一侧称为主机，另一侧称为从机。总是只有一个主机（一般来说可以是微控制器/MCU），但是可以有多个从机（后面详细介绍）；
数据的采集时机可能是时钟信号的上升沿（从低到高）或下降沿（从高到低）。

具体要看对SPI的配置；

整体的传输大概可以分为以下几个过程：

主机先将 NSS 信号拉低，这样保证开始接收数据；
当接收端检测到时钟的边沿信号时，它将立即读取数据线上的信号，这样就得到了一位数据（1 bit ）;

由于时钟是随数据一起发送的，因此指定数据的传输速度并不重要，尽管设备将具有可以运行的最高速度（稍后我们将讨论选择合适的时钟边沿和速度）。
主机发送到从机时：主机产生相应的时钟信号，然后数据一位一位地将从 MOSI 信号线上进行发送到从机；
主机接收从机数据：如果从机需要将数据发送回主机，则主机将继续生成预定数量的时钟信号，并且从机会将数据通过 MISO 信号线发送；