一、SPI通信协议的介绍：
SPI（Serial Peripheral Inertface):串行外设接口，是一种高速的、全双工、同步的通信总线。采用一主多从的模式，其中一个设备作为主机，其他设备作为从机，从机可以是一个也可以是多个。涉及到通信有四条线：
MISO 主机输入从机输出：主机通过MOSI输入，从机通过MOSI输出。
MOSI 主机输出从机输入：主机通过MOSI输出，从机通过MOSI输入。
SCLK时钟线：完全由主机掌握，即由主设备产生，主要是产生时钟信号，其时钟信号的频率决定了传输的速度。对于主机来说时钟线为输出，对于从机来说，所有时钟线为输入。
CS（SS）从设备片选信号：由主设备控制，低电平有效。主机选择从机时，将连接对应的ss线置0就可以选择此从机，主要确保只有选定的设备与主设备进行通信。相较于IIC，这种方法更简单但会浪费更多引脚，但无需IIC一样先进行寻址（SS线置0相当于寻址了）。
二、SPI的四种工作模式介绍
SPI有四种工作模式，看起来是很复杂繁琐的，其实不然，SPI的工作模式主要是由时钟信号的相位和极性决定的，即由CPOL时钟极性和CPHA时钟相位决定。
CPOL：时钟极性，决定空闲时SCK的状态，当CPOL=1时，SCK时钟线空闲状态下为高电平，反之CPOL=0时SCK空闲状态下为低电平。
CPHA：时钟相位，决定第几个下降沿采样，当CPHA=1时，在SCK时钟线第二个跳变沿采样，反之CPHA=0时在SCK时钟线第一个跳变沿采样。
由于CPOL和CPHA都有两种情况，如果将这两种结合起来也就是四种情况，也就构成了SPI的四种工作模式。
2.1 SPI模式0（CPOL = 0，CPHA = 0）
CPOL = 0：空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿
CPHA = 0：数据在第1个跳变沿（上升沿）采样
2.2 SPI模式1（CPOL = 0，CPHA = 1）
CPOL = 0：空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（下降沿）采样
2.3 SPI模式2（CPOL = 1，CPHA = 0）
CPOL = 1：空闲时是高电平，第1个跳变沿是下降沿，第2个跳变沿是上升沿
CPHA = 0：数据在第1个跳变沿（下降沿）采样
2.4 SPI模式3（CPOL = 1，CPHA = 1）
CPOL = 1：空闲时是高电平，第1个跳变沿是下降沿，第2个跳变沿是上升沿
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（上升沿）采样
三、软件SPI程序的编写
3.1 引脚的初始化：
对于其引脚的初始化，我们将输出引脚配置为推挽输出，输入引脚配置为浮空或者上拉输入。即：将SS、MOSI、SCK这三个由主机控制的配置为推挽输出，MISO配置为上拉输入。这里使用标准库SPI模式0来举例：
void my_spi_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB端口时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=MOSI_PIN | SCK_PIN | NSS_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//引脚速率50MHZGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=MISO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//上拉输入GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);SPI_SCK(0);//根据自己的SPI模式来选择。
}宏定义部分：不知道为什么BitAction强制转换成一位在我编译器中用不了导致一直通信失败，我们可以去掉也不会影响通信。
#define MISO_PORT GPIOB
#define MISO_PIN GPIO_Pin_14
#define MOSI_PORT GPIOB
#define MOSI_PIN GPIO_Pin_15
#define SCK_PORT GPIOB
#define SCK_PIN GPIO_Pin_13
#define NSS_PORT GPIOB
#define NSS_PIN GPIO_Pin_12#define SPI_MOSI(x) MOSI_PORT->BSRR = MOSI_PIN<<(16*(!x))
#define SPI_SCK(x) SCK_PORT->BSRR = SCK_PIN<<(16*(!x))
#define SPI_NSS(x) NSS_PORT->BSRR = NSS_PIN<<(16*(!x))
//#define READ_MISO (BitAction)(MISO_PORT->IDR & MISO_PIN)
#define READ_MISO (MISO_PORT->IDR & MISO_PIN)3.2 SPI交换一个字节的数据
这里举例的为模式0，即SCK空闲时为低电平、第一个边沿采样，即上升沿采样。故在初始化中我们就将SCK置低电平。在交换字节函数里，由于是第一个边沿采样，所以我们的在SCK上升沿之前就将数据改变好放在数据线上方便数据交换(高位先行)。
uint8_t MySPI_SW_Byte(uint8_t Byte)
{uint8_t receive_byte = 0x00;for(uint8_t i=0;i<8;i++){SPI_MOSI((BitAction)(Byte & (0x80>>i)));
//如果通信失败可以换成下面注释掉的代码
// if(Byte & (0x80>>i))
// { SPI_MOSI(1); }
// else
// { SPI_MOSI(0); }SPI_SCK(1);//将时钟线拉高，采样数据。if(READ_MISO)receive_byte |= (0x80>>i);SPI_SCK(0);//拉低时钟线，方便数据改变}return receive_byte;
}3.3 向指定寄存器写入数据
/***** SPI写一个字节的数据 *****/
uint8_t MySPI_WriteByte(uint8_t reg,uint8_t data)
{uint8_t status;SPI_NSS(0); //拉低片选，使能传输status = MySPI_SW_Byte(reg); //发送寄存器值(位置),并读取状态值MySPI_SW_Byte(data);SPI_NSS(1); //拉高片选，失能传输return status; //返回读到的状态值
}3.4 读取指定寄存器的数据
/***** SPI读一个字节的数据 *****/
uint8_t MySPI_ReadByte(void)
{uint8_t data; //用于存储读到的数据;SPI_NSS(0); //拉低片选，使能传输status = MySPI_SW_Byte(reg); //发送寄存器值(位置)data = MySPI_SW_Byte(0xff); //随便发一组无用数据来读出寄存器的数据SPI_NSS(1); //拉高片选，失能传输return data; //返回读到的数据值
}3.5 写入指定长度数据到指定寄存器
/***********************************************************
函数名称：void MySPI_WriteLen(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len)
函数功能：在指定位置写出指定长度的数据
入口参数：reg:指定寄存器地址 *pBuf:数据指针 len:数据长度
返回参数：status 此次读到的状态寄存器值
************************************************************/
uint8_t MySPI_WriteLen(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len)
{uint8_t status; //用于存放读到的寄存器状态SPI_NSS(0); //拉低片选，使能传输status = MySPI_SW_Byte(reg); //发送寄存器值(位置)for(uint8_t i=0;i<len;i++){MySPI_SW_Byte(*pBuf++); //发送要写入的数据}SPI_NSS(1); //拉高片选，失能传输return status; //返回读到的状态值
}3.6 读取指定寄存器指定长度数据
/***********************************************************
函数名称：void MySPI_ReadLen(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len)
函数功能：在指定位置读出指定长度的数据
入口参数：reg:指定寄存器地址 *pBuf:数据指针 len:数据长度
返回参数：status 此次读到的状态寄存器值
************************************************************/
uint8_t MySPI_ReadLen(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len)
{uint8_t status; //用于存放读到的寄存器状态SPI_NSS(0); //拉低片选，使能传输status = MySPI_SW_Byte(reg); //发送寄存器值(位置),并读取状态值for(uint8_t i=0;i<len;i++){pBuf[i] = MySPI_SW_Byte(0xff); //随便发一组无用数据来读出寄存器的数据}SPI_NSS(1); //拉高片选，失能传输return status; //返回读到的状态值
}到这里就关于SPI部分代码写完了。