SPI 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间，要求通讯速率较高的场合。
?SPI 时钟频率相比 I2C 要高很多，最高可以工作在上百 MHz。 SPI 以主从方式工作，通常是有一个主设备和一个或多个从设备，一般 SPI 需要4 根线，但是也可以使用三根线(单向传输)

2.SPI 物理层

SPI 通讯设备之间的常用连接方式，如下图：

在这里插入图片描述

3.SPI 协议层?

SPI 通讯的通讯时序，如下图所示：

在这里插入图片描述

4.SPI四种工作模式?

SPI 有四种工作模式，通过串行时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)的搭配来得到四种工作模式：

① CPOL=0，串行时钟空闲状态为低电平。
② CPOL=1，串行时钟空闲状态为高电平，此时可以通过配置时钟相位(CPHA)来选择具体的传输协议。
③ CPHA=0，串行时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
④ CPHA=1，串行时钟的第二个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
这四种工作模式如下图所示：

SPI四种工作模式

5.SPI时序图?

以 CPOL=0， CPHA=0 这个工作模式为例， SPI 进行全双工通信的时序如下图所示：

在这里插入图片描述
从上图可以看出， SPI 的时序图很简单，不像 I2C 那样还要分为读时序和写时序，因为 SPI 是全双工的，所以读写时序可以一起完成。图中CS 片选信号先拉低，选中要通信的从设备，然后通过 MOSI 和 MISO 这两根数据线进行收发数据， MOSI 数据线发出了0XD2 这个数据给从设备，同时从设备也通过 MISO 线给主设备返回了 0X66 这个数据。这个就是 SPI 时序图。

二、硬件实现

1.实验准备

硬件：

STM32开发板
ATH20温湿度传感器
0.96寸OLED显示屏
杜邦线

软件：

Keil5 MDK
串口调试助手

2.字模获取

文字取模的理论知识可以参考：汉字取模

字模软件下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1tIyl4bRt7LKKNQVkNbCkWQ?
提取码：1234?
打开应用程序后，输入自己想要的汉字，即可。

我这里需要将正向的文字左旋 90 °，然后再向下翻转，这样，OLED 上显示的文字才是正向的。

3.代码编写?

具体的工程文件：链接：https://pan.baidu.com/s/1i4FOYWawDklSqSLwPzln7A?
提取码：1234?
在?gui.c?下有个?oledfont.h?头文件，打开后，将?cfont16[ ]?数组内的内容修改成自己需要的中文文字点阵即可。

这里我添加的汉字字模有：袁、某、人、欢、迎、来、到、重、庆、交、通、大、学、物、联、网、实、训、室、温、度、湿、：、℃、％

然后在test.c文件最后设置自己想要显示的内容。

函数说明：

GUI_ShowChinese() 的参数
参数一：X 坐标
参数二：Y 坐标
参数三：汉字点阵大小（这里使用的是 16×16 的，参数应该是 16）
参数四：要显示的汉字
参数五：显示样式（1：白字黑底；0：黑字白底）

GUI_ShowString() 的参数
参数一：X 坐标
参数二：Y 坐标
参数三：字符串（ASCLL码中的）
参数四：bit （表示字符显示格式，这里我用的 16 ，和汉字一样高）
参数五：显示样式（1：白字黑底；0：黑字白底）