3 串行外设接口 (SPI)

SPI 可提供处理器与外设之间的同步通信。表 3-1 显示了 SPI 接口总共有四根信号线。

第一个是时钟 (CLK)，只能通过控制器进行控制。控制器可在 CLK 的每个脉冲上发送一个数据位或从外设接收一个数据位。由于 SPI 是全双工的，它需要一根发送线 (COPI) 和一根数据接收线 (CIPO)，这意味着它可以同时进行接收和发送。最后，设有一条用于激活外设的外设选择线 (CS)。

当用于启动通信的外设选择线保持低电平时，通信发生，然后在每个时钟脉冲上发送或接收一个数据位。仅当外设和处理器在相同的电压电平下运行时，这种通信才有可能实现。由于通常情况并非如此，可使用 2N7001T 为 CIPO 线路提供单向电平转换。《具有可配置电压转换和三态输出的 SN74AXC4T245 四位总线收发器》 数据表介绍了如何使用 SN74AXC4T245（一款 4 位方向控制电平转换器）对以相反方向运行的其他三条线路进行电平转换。2N7001T 可轻松以高达 100Mbps 的数据速率运行，这一速率通常在 SPI 接口的建议通信速度范围内。或者，SN74AXC4T774 或 TXB0104 器件也可用作单芯片解决方案。