SPI 连接器是什么，有那些类型，主要用途。

SPI 连接器是什么，有那些类型，主要用途。

“串行外围接口”是一个同步的四线制串行线，用于连接微控制器和传感器、存储器及外围设备。三条信号线持有时钟信号（SCLK，经常在10MHz左右）和并行数据线带有“主出，从进(MOSI)”或是“主进，从出(MISO)”信号。数据交换的时候有四种时钟模式，模式0和模式3是最经常使用的。每个时钟周期将会传递数据进和出。如果没有数据传递的话，时钟将不会循环。
SPI主设备使用“片选”线来使一个给定的SPI从设备工作，所以那三条信号线可能并行地连接若干个芯片。所有的SPI从设备都支持片选。一些设备有其它信号，通常包括给主设备的中断。
不像例如USB、SMBUS之类的串行线，甚至SPI从功能的低层协议在不同厂家之间都不是通用的（除了SPI存储芯片之类的）。
---SPI可用于要求/答复类型的设备协议，例如触摸屏传感器和存储芯片。

---它也可以用于在每个方向传递数据（半双工），或是同时双向传递（全双工）。

---一些设备可以使用8比特字节。其它可以使用不同的字节长度，例如12比特或是20比特的数字采样。

同时，SPI从设备基本不支持任何自动发现/列举的协议。一个指定SPI主设备可以获得从设备树，这种树通常是根据配制表手工建立的。

SPI仅仅是那些四线制协议使用的一个名字，大多数的控制器很容易处理“微线”（可认为是一种半双工的SPI，用于要求/答复协议），SSP（同步串行协议），PSP（可编程串行协议）和其它相关协议。

微控制器通常都支持SPI协议的主、从双方。这篇文档（Linux）目前仅仅支持SPI交互的主的一方。
谁使用它？在什么系统上？

使用SPI的Linux开发者可能是为嵌入式系统的板子写设备驱动。SPI用于控制外部芯片，它也是一种可以控制MMC或SD存储卡的协议（老的 DataFlash卡，是MMC的前身，使用同样的连接器和卡形状，仅仅支持SPI）。一些PC硬件为BIOS代码使用SPI闪存。

SPI从设备包括用于模拟传感器，编解码的数字/模拟转换器，例如USB控制器的外围设备，以太网适配器等等。

大多数系统在一个主板上使用SPI连接一些设备。一些提供在扩展连接器上的SPI连接。例如在没有特定SPI控制器存在，GPIO引脚就被用于产生一个低速的“bitbanging”适配器。很少有系统能热拔插SPI控制器。使用SPI的原因主要是低成本和简单操作。如果动态配置非常重要的话，USB是一种更适合的低引脚数的外围总线。

许多微控制器能够以SPI模式集成一个或多个I/O接口来运行Linux。若给定SPI支持，就可以不需要特定的MMC/SD/SDIO控制器来使用MMC或SD卡。

这些驱动编程接口是怎样工作的呢？

头文件包括内核文档，也包括主要的源代码，必须读它。这仅仅是一个总体概述，所以必须在弄懂细节之前获得一个整体印象。

SPI通常要求进入I/O队列。要求一个指定的SPI设备以FIFO顺序执行，然后以完成回调来异步完成。也有一些简单的同步操作来完成这些调用，包括例如写命令然后读回复的普通处理类型。

有两种类型的SPI驱动，被称为：

控制器驱动：它们通常内嵌于片上系统处理器，通常既支持主设备，又支持从设备。这些驱动涉及硬件寄存器，可能使用DMA。或它们使用GPIO引脚成为PIO bitbangers。

协议驱动：它们通过控制器驱动，以SPI连接的方式在主从设备之间传递信息。

所以例如一个协议驱动可能告诉MTD层把数据送到存储在SPI闪存如DataFlash上的文件系统内。其它可能控制音频接口，提供触摸屏传感器作为输入接口，或是在工业处理过程中监控温度、电压水平。它们也可能共用同样的控制器驱动。