一个芯片和单片机是spi通信的，spi通信那部分，和单片机任意io口连接都可以吗？_百度知道
一个芯片和单片机是spi通信的，spi通信那部分，和单片机任意io口连接都可以吗？
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spi是一种协议，串行接口，及数据和命令都在同一个接口上。参照spi协议，在io口上实现电平变化即可。
那SCLK时钟那部分要接单片机的哪里呢？
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CSDN今日推荐单片机SPI通信接口
　　SPI 是英语 Serial Peripheral Interface 的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI 是一种高速的、全双工、同步通信总线，标准的 SPI 也仅仅使用 4 个引脚，常用于单片机和 EEPROM、FLASH、实时时钟、数字信号处理器等器件的通信。SPI 通信原理比 I2C要简单，它主要是主从方式通信，这种模式通常只有一个主机和一个或者多个从机，标准的 SPI 是 4 根线，分别是 SSEL（片选，也写作 SCS）、SCLK（时钟，也写作 SCK）、MOSI（主机输出从机输入Master Output/Slave Input）和 MISO（主机输入从机输出 Master Input/Slave Output）。
　　SSEL：从设备片选使能信号。如果从设备是低电平使能的话，当拉低这个引脚后，从设备就会被选中，主机和这个被选中的从机进行通信。
　　SCLK：时钟信号，由主机产生，和 I2C通信的 SCL 有点类似。
　　MOSI：主机给从机发送指令或者数据的通道。
　　MISO：主机读取从机的状态或者数据的通道。
　　在某些情况下，我们也可以用 3 根线的 SPI 或者 2 根线的 SPI 进行通信。比如主机只给从机发送命令，从机不需要回复数据的时候，那么 MISO 就可以不要；而在主机只读取从机的数据，不需要给从机发送指令的时候，那 MOSI 就可以不要；当一个主机一个从机的时候，从机的片选有时可以固定为有效电平而一直处于使能状态，那么 SSEL 就可以不要；此时如果再加上主机只给从机发送数据，那么 SSEL 和 MISO 都可以不要；如果主机只读取从机送来的数据，SSEL 和 MOSI 都可以不要。
　　3 线和 2 线的 SPI 大家要知道怎么回事，实际使用也是有应用的，但是当我们提及 SPI的时候，一般都是指标准 SPI，都是指 4 根线的这种形式。
　　SPI 通信的主机也是我们的单片机，在读写数据时序的过程中，有四种模式，要了解这四种模式，首先我们得学习以下两个名词。
　　CPOL：Clock Polarity，就是时钟的极性。时钟的极性是什么概念呢？通信的整个过程分为空闲时刻和通信时刻，如果 SCLK 在数据发送之前和之后的空闲状态是高电平，那么就是CPOL=1，如果空闲状态 SCLK 是低电平，那么就是 CPOL=0。
　　CPHA：Clock Phase，就是时钟的相位。
　　主机和从机要交换数据，就牵涉到一个问题，即主机在什么时刻输出数据到 MOSI 上而从机在什么时刻采样这个数据，或者从机在什么时刻输出数据到 MISO 上而主机什么时刻采样这个数据。同步通信的一个特点就是所有数据的变化和采样都是伴随着时钟沿进行的，也就是说数据总是在时钟的边沿附近变化或被采样。而一个时钟周期必定包含了一个上升沿和一个下降沿，这是周期的定义所决定的，只是这两个沿的先后并无规定。又因为数据从产生的时刻到它的稳定是需要一定时间的，那么，如果主机在上升沿输出数据到 MOSI 上，从机就只能在下降沿去采样这个数据了。反之如果一方在下降沿输出数据，那么另一方就必须在上升沿采样这个数据。
　　CPHA=1，就表示数据的输出是在一个时钟周期的第一个沿上，至于这个沿是上升沿还是下降沿，这要视 CPOL 的值而定，CPOL=1 那就是下降沿，反之就是上升沿。那么数据的采样自然就是在第二个沿上了。
　　CPHA=0，就表示数据的采样是在一个时钟周期的第一个沿上，同样它是什么沿由 CPOL决定。那么数据的输出自然就在第二个沿上了。仔细想一下，这里会有一个问题：就是当一帧数据开始传输第一个 bit 时，在第一个时钟沿上就采样该数据了，那么它是在什么时候输出来的呢？有两种情况：一是 SSEL 使能的边沿，二是上一帧数据的最后一个时钟沿，有时两种情况还会同时生效。
　　我们以 CPOL=1/CPHA=1 为例，把时序图画出来给大家看一下，如图 15-1 所示。
　　图15-1 SPI 通信时序图（一）
　　大家看图 15-1 所示，当数据未发送时以及发送完毕后，SCK 都是高电平，因此 CPOL=1。可以看出，在 SCK 第一个沿的时候，MOSI 和 MISO 会发生变化，同时 SCK 第二个沿的时候，数据是稳定的，此刻采样数据是合适的，也就是上升沿即一个时钟周期的后沿锁存读取数据，即 CPHA=1。注意最后最隐蔽的 SSEL 片选，这个引脚通常用来决定是哪个从机和主机进行通信。剩余的三种模式，我们把图画出来，简化起见把 MOSI 和 MISO 合在一起了，大家仔细对照看看研究一下，把所有的理论过程都弄清楚，有利于你对 SPI 通信的深刻理解，如图 15-2 所示。
　　图15-2 SPI 通信时序图（二）
　　在时序上，SPI 是不是比 I2C要简单的多？没有了起始、停止和应答，UART 和 SPI 在通信的时候，只负责通信，不管是否通信成功，而 I2C却要通过应答信息来获取通信成功失败的信息，所以相对来说，UART 和 SPI 的时序都要比 I2C简单一些。
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很久前用过C8051，现在有相关需求需要重新使用C8051，然后发现一年前开发的相关经验都忘得
基本上差不多了。连最基本的GPIO口配置还得重新来看手册，所以有此文，做个记录，以备下次快速
二、正文：
首先是GPIO口的配置步骤：
1． 用端口输入方式寄存器（PnMDIN）选择所有端口引脚的输入方式（模拟或数字）。
2． 用端口输出方式寄存器（PnMDOUT）选择所有端口引脚的输出方式（漏极开路或推挽）。
3． 用端口跳过寄存器（PnSKIP）选择应被交叉开关跳过的那些引脚。
4． 将引脚分配给要使用的外设（XBR0、XBR1、XBR2）。
5． 使能交叉开关（XBARE = 1）。
先着重说明下，什么是"优先交叉开关译码器(Priority Crossbar Decoder)"：
这玩意儿的这个名称，我暂时只在Silicon的单片机上见过，也许是因为只有该类型MCU用这种IO
口分配机制吧。我们平时使用的MCU，其IIC,UART,SPI等等这些外设接口已经被厂商配置成某个或者某
几个IO上，若是需要要用这些功能，直接将该引脚配置成相应规定好的第二功能即可，若是该IO口引脚
不得以被使用，还可以使用重映射功能，将该功能映射到厂商规定的第二个备用IO口。但是Slicon却不
然，它提供的MCU原理图上，光光的，什么都没有，也就是说，基本上这些第二功能接口几乎可被配置
在任意一个IO口上。也就是交叉开关会将这些外设功能按照下图外设功能分配优先级，从高到低分配给
不同的外设引脚，外设功能的优先级如下图：
从优先权最高的UART0开始，这个被固定配置在"P0.4","P0.5"，接着在"XBR0"内，SPI配置为启用，
且P0SKIP的第"0""1""2""3"位未被选择为跳过，则对应SPI引脚被配置到"P0.0","P0.1","P0.2",
"P0.3"上；若是SPI配置为禁用，IIC启用，且P0SKIP的第"0""1"位未被选择为跳过，则IIC的"SDA",
"SCL"被配置在"P0.0","P0.1"上。
即若是该引脚已经被配置，或者在端口跳过寄存器中被设置，则交叉开关会跳过这些引脚，然后分
配到接下来空闲的引脚上，该配置选项即对应于GPIO口配置步骤的3、4、5。Uart口的分配是固定的
原因在于下载引导程序内，需要固定此IO口。
说到这，那就一步步详解GPIO口配置步骤吧。
决定引脚输入模式，要么是模拟输入，要么是数字输入，数字输入为复位后的默认配置。
寄存器："PnMDIN"，"n"为对应的port口：
--& "0"，配置为模拟输入；
--& "1"，配置为数字输入。
配置引脚输出方式：
寄存器："PnMDOUT"，"n"为对应的port口：
--& "0"，漏极开路；配合外部上拉电阻，通常用来检测输入。
--& "1"，推挽输出。
对应的引脚是否被交叉开关分配为第二功能：
寄存器："PnSKIP"，"n"为对应的port口：
--& "0"，对应的引脚不被交叉开关跳过；
--& "1"，对应的引脚被交叉开关跳过。
此步骤注意：若是引脚已被规定了特殊的使用，譬如VREF,XTAL1/2等IO口，或者被配置为
模拟输入的引脚，对应位在该寄存器内必须被配置为"1"。
对应外设功能是否被分配到IO口引脚：
寄存器："XBR0"，"XBR1"为
--& "0"，不需要分配IO口引脚；
--& "1"，需要分配IO口引脚。
对于给定的XBRn设置，可以使用优先权译码表确定I/O引脚分配；另一种方法是使用
Silicon Labs IDE 软件的配置向导功能来确定基于XBRn寄存器设置的端口I/O引脚分配。
使能交叉开关，在使能交叉开关未被打开前，外部引脚保持标准端口I/O方式（输入）。
配置完毕后，未被交叉开关选择到的IO口，均可当做通用IO口使用，通过对应的端口数据寄存器
访问端口P3-0，这些寄存器既可以按位寻址也可以按字节寻址。端口P4（仅C/1/4/5）使用的
SFR只能按字节寻址。向端口写入时，数据被锁存到端口数据寄存器中，以保持引脚上的输出数据值不
变。读端口数据寄存器将总是返回端口输入引脚的逻辑状态，而与XBRn的设置值无关（即使在引脚被
交叉开关分配给其它信号时，端口寄存器总是读其对应的端口I/O引脚）。但在对端口SFR执行下面的
读-修改-写指令（ANL、ORL、XRL、JBC、CPL、INC、DEC、DJNZ）和对端口SFR中的某一位执行MOV、
CLR、SETB期间例外。这些指令读端口寄存器（而不是引脚）的值，修改后再写回端口SFR。
三、参考文献
详细解说开漏输出和推挽输出
http://blog.sina.com.cn/s/blog_14evewa.html
至此，记录完毕。
记录时间：2016-11-25
记录地点：深圳WZ
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