SPI

通常会发现 串行外设接口（SPI）器件需要快速的数据传输速率。 SPI非常适合高带宽用例，如外部非易失性存储器和图形显示器。除了 I2C 之外，许多传感器器件都支持SPI。

SPI是同步 串行接口，这意味着它依赖于共享时钟信号来同步器件之间的数据传输。主器件控制时钟信号的触发，所有其他连接的外设称为从站器件。每个设备连接到同一组数据信号以形成总线。

理论上，SPI的数据传输速率仅受主机切换时钟信号的速度的限制。时钟速度通常在16MHz至25MHz范围内。这种高速共享时钟允许SPI外设更快速地传输数据，误码率比 UART 少。

SPI支持全双工 数据传输，意味着主机和从机可以同时交换信息。为了支持全双工传输，总线必须提供以下单独的信号，这使SPI成为最小的4-Wire接口：

• 主机 Out 从机 In (MOSI)
• 主机 In 从机 Out (MISO)
• 共享时钟信号（CLK）
• 公共接地参考（GND）

SPI支持沿同一总线连接的多个从设备。与 I2C 不同，从器件使用硬件进行寻址。每个从器件需要一个外部 芯片选择 信号，以允许主器件将该特定器件寻址作为数据传输目标。如果仅使用单个从器件，则不需要此信号。

管理设备连接

为了打开与特定SPI从站的连接，您需要知道总线的唯一名称。在开发初始阶段，或将应用程序移植到新硬件时，使用 getSpiBusList（） 从 PeripheralManagerService 发现所有可用的设备名称：

PeripheralManagerService manager = new PeripheralManagerService();
List<String> deviceList = manager.getSpiBusList();
if (deviceList.isEmpty()) {
    Log.i(TAG, "No SPI bus available on this device.");
} else {
    Log.i(TAG, "List of available devices: " + deviceList);
}

支持多个硬件芯片选择的SPI控制器将会将每个可用从站端口报告为单独的设备名称。例如，在同一SPI总线上支持CS0，CS1 和 CS2 的电路板将从 getSpiBusList（） 中返回类似于“SPI0.0”，“SPI0.1”和“SPI0.2” 的名称。

知道目标名称后，使用 PeripheralManagerService 连接到该设备。完成与外围设备通信后，关闭连接以释放资源。此外，在现有连接关闭之前，您无法打开与设备的新连接。要关闭连接，请使用设备的close（） 方法。

public class HomeActivity extends Activity {
    // SPI Device Name
    private static final String SPI_DEVICE_NAME = ...;

    private SpiDevice mDevice;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        // Attempt to access the SPI device
        try {
            PeripheralManagerService manager = new PeripheralManagerService();
            mDevice = manager.openSpiDevice(SPI_DEVICE_NAME);
        } catch (IOException e) {
             Log.w(TAG, "Unable to access SPI device", e);
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();

        if (mDevice != null) {
            try {
                mDevice.close();
                mDevice = null;
            } catch (IOException e) {
                Log.w(TAG, "Unable to close SPI device", e);
            }
        }
    }
}

配置时钟和数据模式

在与SPI总线建立连接后，配置数据传输速率和操作模式，使同一总线上的从设备相匹配。要使数据传输成功，总线上的所有器件都必须具有相同的时钟和数据格式。

设置SPI模式，定义时钟信号的极性和相位。您选择的模式基于三个属性：

支持以下模式：

设置以下 SpiDevice 参数：

以下代码配置模式0，16MHz时钟，每字8位，MSB的SPI连接：

public void configureSpiDevice(SpiDevice device) throws IOException {
    // Low clock, leading edge transfer
    device.setMode(SpiDevice.MODE0);

    device.setFrequency(16000000);     // 16MHz
    device.setBitsPerWord(8);          // 8 BPW
    device.setBitJustification(false); // MSB first
}

传输数据

SPI支持半双工和全双工数据传输。大多数应用程序应该使用半双工 write（） 或 read（） 方法与从设备交换数据。

// Half-duplex data transfer
public void sendCommand(SpiDevice device, byte[] buffer) throws IOException {
    // Shift data out to slave
    device.write(buffer, buffer.length);

    // Read the response
    byte[] response = new byte[32];
    device.read(response, response.length);
    ...
}

要执行全双工交换，请改用 transfer（） 方法。该方法接受两个读写缓冲区。写缓冲区包含要发送给从站的数据，而读缓冲区为空，并接受来自从站的数据。

数据长度必须小于或等于最小缓冲区大小。通常全双工传输缓冲区大小相等。

// Full-duplex data transfer
public void sendCommand(SpiDevice device, byte[] buffer) throws IOException {
    byte[] response = new byte[buffer.length];
    device.transfer(buffer, response, buffer.length);
    ...
}