SPI總線之CPOL CPHA

【 CPHA相位】

首先說明一點(diǎn)，capture strobe = latch = read = sample，都是表示數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)有效的時(shí)刻。

相位，對(duì)應(yīng)著數(shù)據(jù)采樣是在第幾個(gè)邊沿（edge），是第一個(gè)邊沿還是第二個(gè)邊沿，0對(duì)應(yīng)著第一個(gè)邊沿，1對(duì)應(yīng)著第二個(gè)邊沿。

對(duì)于：

CPHA=0，表示第一個(gè)邊沿：

對(duì)于CPOL=0，idle時(shí)候的是低電平，第一個(gè)邊沿就是從低變到高，所以是上升沿；

對(duì)于CPOL=1，idle時(shí)候的是高電平，第一個(gè)邊沿就是從高變到低，所以是下降沿；

CPHA=1，表示第二個(gè)邊沿：

對(duì)于CPOL=0，idle時(shí)候的是低電平，第二個(gè)邊沿就是從高變到低，所以是下降沿；

對(duì)于CPOL=1，idle時(shí)候的是高電平，第一個(gè)邊沿就是從低變到高，所以是上升沿；

用圖文形式表示，更加容易看懂：

此處，再多解釋一下可能會(huì)遇到的CKP和CKE，其是Microchip的PIC系列芯片中的說法。

（1）CKP是Clock Polarity Select，就是極性=CPOL：

CKP，雖然名字和CPOL不一樣，但是都是指時(shí)鐘相位的選擇，定義也一樣：

CKP: Clock Polarity Select bit

1 = Idle state for clock (CK) is a high level

0 = Idle state for clock (CK) is a low level

所以不多解釋。

（2）CKE是Clock Edge Select，就是相位=CPHA：

CKE: SPI Clock Edge Select bit

1 = Transmit occurs on transition from active to Idle clock state

0 = Transmit occurs on transition from Idle to active clock state

意思是

1 =（數(shù)據(jù)）傳輸發(fā)生在時(shí)鐘從有效狀態(tài)轉(zhuǎn)到空閑狀態(tài)的那一時(shí)刻

0 =（數(shù)據(jù)）傳輸發(fā)生在時(shí)鐘從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)到有效狀態(tài)的那一時(shí)刻

其中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)刻，即圖中標(biāo)出的“數(shù)據(jù)transmit傳輸?shù)臅r(shí)刻”，很明顯，該時(shí)刻是一個(gè)時(shí)鐘和下一個(gè)時(shí)鐘之間交界的地方，對(duì)應(yīng)的不論是上升沿還是下降沿，都與我們前面提到的CPHA=數(shù)據(jù)采樣的時(shí)刻，的邊沿方向所相反。

所以，此處的CKE，正好與CPHA相反。

所以，CKP和CKE所對(duì)應(yīng)的取值的含義為：

When CKP = 0:

CKE=1 => Data transmitted on rising edge of SCK

CKE=0 => Data transmitted on falling edge of SCK

When CKP = 1:

CKE=1 => Data transmitted on falling edge of SCK

CKE=0 => Data transmitted on rising edge of SCK

下面再列出其他一些地方找到的，常見的SPI的四種模式的時(shí)序圖，供參考：

【如何看懂和記憶CPOL和CPHA】

所以，關(guān)于在其他地方介紹的，看似多么復(fù)雜難懂難記憶的CPOL和CPHA，其實(shí)經(jīng)過上面解釋，就肯容易看懂了：

去看時(shí)序圖，如果起始的始終SCLK的電平是0，那么CPOL=0，如果是1，那么CPOL=1，

然后看數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻，即時(shí)序圖數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)那個(gè)矩形區(qū)域的中間所對(duì)應(yīng)的位置，對(duì)應(yīng)到上面SCLK時(shí)鐘的位置，對(duì)應(yīng)著是第一個(gè)邊沿或是第二個(gè)邊沿，即CPHA是0或1。（對(duì)應(yīng)的是上升沿還是還是下降沿，要根據(jù)對(duì)應(yīng)的CPOL的值，才能確定）。