摘要：常規(guī)的SPI接口總線是雙數(shù)據(jù)線全雙工的同步通訊總線，在芯片的管腳上占用四根線。這里將介紹一種半雙工的，單數(shù)據(jù)線，且編程器作為從機的通訊協(xié)議，這次的通訊時鐘比較高，達(dá)到了10MHz。

1、標(biāo)準(zhǔn)的SPI通訊協(xié)議
SPI是串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface）的縮寫，是一種高速，全雙工，同步的通訊協(xié)議。SPI
通常需要四根線，它們是MOSI（數(shù)據(jù)輸出）、MISO（數(shù)據(jù)輸入）、SCLK（時鐘）、SS（片選）。
（1）MOSI - 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入；
（2）MISO – 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出；
（3）SCLK – 時鐘信號，由主設(shè)備產(chǎn)生；
（4）SS – 從設(shè)備使能信號，有主設(shè)備控制；

圖1 SPI標(biāo)準(zhǔn)通訊接口

SPI通訊接口的優(yōu)點是傳輸數(shù)據(jù)快，能達(dá)到幾兆到幾十兆，并且沒有系統(tǒng)開銷。但是，SPI總線的缺點也比較明顯，主要是沒有指定的流控制，也沒有應(yīng)答機制確認(rèn)是否接收到數(shù)據(jù)。

2.單線SPI接口
還有一種另類的SPI通訊接口方式。這種SPI接口在標(biāo)準(zhǔn)SPI接口上做修改，由原來的兩根數(shù)據(jù)線改為一根數(shù)據(jù)線。這樣，通訊方式也成為半雙工的通訊方，在接線上面，顯得更簡約了。

圖2SPI單線通訊接口

3.讓編程器當(dāng)從機的SPI單線通訊接口
在編程界，遇到特殊編程接口的芯片已經(jīng)成為家常便飯。因為有時候，芯片為了設(shè)計更優(yōu)的編程方式，會采用一些少見的，奇葩的通訊方式。

在支持MAXIM部分芯片的編程時，該芯片采取的是芯片當(dāng)主機的單數(shù)據(jù)線的SPI通訊，其通訊特點是：
（1）TCLK由始至終都是由芯片產(chǎn)生，編程器接收時鐘；
（2）時鐘頻率較高，達(dá)到10MHz;
（3）通訊方式是芯片每收到一個字節(jié)后立刻返回一個字節(jié)。

其數(shù)據(jù)通訊見下圖（注：圖片來源于編程手冊）。由于在通訊過程中不會發(fā)生主從互換的問題，因此使能腳SS也是可以忽視的。

圖3編程器當(dāng)從機的單數(shù)據(jù)線SPI通訊

對于該系列的芯片，由于通訊時鐘頻率較高，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，編程器的采樣時鐘至少為20MHz，而且還需要硬件很好地兼容，并且編程器發(fā)送完數(shù)據(jù)后必須立刻切換為接收狀態(tài)，一般的編程器很難達(dá)到這種苛刻的要求。

在這里采用的處理方案是使用超高速處理器的P800-ISP對其進(jìn)行支持。下圖是截取從邏輯分析儀上捕捉到燒寫過程的一段通訊波形，明顯看到，時鐘的脈寬為50ns（對應(yīng)的時鐘頻率為10MHz）。

圖4單線SPI通訊波形

該單線SPI編程接口的總結(jié)如下：
優(yōu)點:是接線少（實際用到的線只需要兩根）、通訊快、數(shù)據(jù)簡單；

缺點：但高頻通訊時對從機要求苛刻，需要兼容高頻率采樣和收發(fā)狀態(tài)的切換能力（如，發(fā)送數(shù)據(jù)后馬上切換到接收狀態(tài)）。