參考：

https://www.cnblogs.com/aaronLinux/p/6219146.html

https://www.cnblogs.com/reality-soul/p/6170879.html

https://blog.csdn.net/yaolanshu_june/article/details/52356138

這幾個已經說的很清楚了，沒必要重複，這裡只是總結下常用的

1. 標準SPI，Dual SPI和Qual SPI

1.1 標準SPI
標準SPI通常就稱SPI，它是一種序列外設介面規範，有4根引腳訊號：clk , cs, mosi, miso
1.2 Dual SPI
它只是針對SPI Flash而言，不是針對所有SPI外設。對於SPI Flash，全雙工並不常用，因此擴充套件了mosi和miso的用法，讓它們工作在半雙工，用以加倍資料傳輸。
也就是對於Dual SPI Flash，可以傳送一個命令位元組進入dual mode，這樣mosi變成SIO0（serial io 0），mosi變成SIO1（serial io 1）,這樣一個時鐘週期內就能傳輸2個bit資料，加倍了資料傳輸。
1.3 Qual SPI
與Dual SPI類似，也是針對SPI Flash，Qual SPI Flash在Dual SPI基礎上增加了兩根I/O線（SIO2,SIO3），目的是一個時鐘內傳輸4個bit所以對於SPI Flash，有標準spi flash，dual spi , qual spi 三種類型，分別對應3-wire(因為mosi和miso單工), 4-wire, 6-wire，在相同clock下，線數越多，傳輸速率越高。
btw：spi flash一般為NOR Flash

1.SPI協議簡介

1.1.SPI協議概括

　　SPI，是英語Serial Peripheral interface的縮寫，顧名思義就是序列外圍裝置介面。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI介面主要應用在 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD轉換器，還有數字訊號處理器和數字訊號解碼器之間。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的序列通訊匯流排，，在主器件的移位脈衝下，資料按位傳輸，高位在前，低位在後. 並且在晶片的管腳上只佔用四根線，節約了晶片的管腳，同時為PCB的佈局上節省空間，提供方便，正是出於這種簡單易用的特性，現在越來越多的晶片集成了這種通訊協議，比如AT91RM9200.

　　SPI的通訊原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主裝置和一個或多個從裝置，需要至少4根線，事實上3根也可以（單向傳輸時）。也是所有基於SPI的裝置共有的，它們是SDI（資料輸入），SDO（資料輸出），SCK（時鐘），CS（片選）。

• SDO     – 主裝置資料輸出，從裝置資料輸入
• SDI      – 主裝置資料輸入，從裝置資料輸出
• SCLK   – 時鐘訊號，由主裝置產生
• CS        – 從裝置使能訊號，由主裝置控制

　　CS: 其中CS是控制晶片是否被選中的，也就是說只有片選訊號為預先規定的使能訊號時（高電位或低電位），對此晶片的操作才有效，這就允許在同一總線上連線多個SPI裝置成為可能

。

　　SDI/SDO/SCLK: 通訊是通過資料交換完成的，這裡先要知道SPI是序列通訊協議，也就是說資料是一位一位的傳輸的。這就是SCK時鐘線存在的原因，由SCK提供時鐘脈衝，SDI，SDO則基於此脈衝完成資料傳輸。資料輸出通過 SDO線，資料在時鐘上升沿或下降沿時改變，在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位資料傳輸，輸入也使用同樣原理。這樣，在至少8次時鐘訊號的改變（上沿和下沿為一次），就可以完成8位資料的傳輸。

　　要注意的是，SCK訊號線只由主裝置控制，從裝置不能控制訊號線。同樣，在一個基於SPI的裝置中，至少有一個主控裝置。這樣傳輸的特點：這樣的傳輸方式有一個優點，與普通的序列通訊不同，普通的序列通訊一次連續傳送至少8位資料，而SPI允許資料一位一位的傳送，甚至允許暫停，因為SCK時鐘線由主控裝置控制，當沒有時鐘跳變時，從裝置不採集或傳送資料，也就是說，主裝置通過對SCK時鐘線的控制可以完成對通訊的控制。SPI還是一個數據交換協議：因為SPI的資料輸入和輸出線獨立，所以允許同時完成資料的輸入和輸出。不同的SPI裝置的實現方式不盡相同，主要是資料改變和採集的時間不同，在時鐘訊號上沿或下沿採集有不同定義，具體請參考相關器件的文件。

在點對點的通訊中，SPI介面不需要進行定址操作，且為全雙工通訊，顯得簡單高效。在多個從裝置的系統中，每個從裝置需要獨立的使能訊號，硬體上比I2C系統要稍微複雜一些。

 1.SCLK只能被主端控制，從端接收。

2.可以同時發出和接收序列資料;

3.可以當作主機或從機工作;

4.提供頻率可程式設計時鐘;

5.傳送結束 中斷標誌;

6.寫衝突保護;

7.匯流排競爭保護等

最後，SPI介面的一個缺點：沒有指定的流控制，沒有應答機制確認是否接收到資料。

SPICLK、MOSI、MISO及 /SS，其中SPICLK是整個SPI匯流排的公用時鐘，MOSI、MISO作為主機，從機的輸入輸出的標誌，MOSI是主機的輸出，從機的輸入，MISO 是主機的輸入，從機的輸出。/SS是從機的標誌管腳，在互相通訊的兩個SPI匯流排的器件，/SS管腳的電平低的是從機，相反/SS管腳的電平高的是主機。在一個SPI通訊系統中，必須有主機。SPI匯流排可以配置成單主單從，單主多從，互為主從。

SPI四種工作模式：
SPI 模組為了和外設進行資料交換，根據外設工作要求，其輸出串行同步時鐘極性和相位可以進行配置，時鐘極性（CPOL）對傳輸協議沒有重大的影響。
• 如果 CPOL=0，串行同步時鐘的空閒狀態為低電平；
• 如果CPOL=1，串行同步時鐘的空閒狀態為高電平。
• 時鐘相位（CPHA）能夠配置用於選擇兩種不同的傳輸協議之一進行資料傳輸。
• 如果CPHA=0，在串行同步時鐘的第一個跳變沿（上升或下降）資料被取樣；
• 如果CPHA=1，在串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）資料被取樣。

• SPI主模組和與之通訊的外裝置時鐘相位和極性應該一致。