问题1：什么是SPI？四线SPI的四根信号线各自作用是什么？

 
- SPI定义：SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）是一种高速的、全双工的、同步的串行通信总线，常用于短距离设备间（如微控制器与传感器、存储芯片、显示模块等）的通信。
- 四线SPI信号线作用
- SCLK（Serial Clock）：串行时钟线，由主设备产生，用于同步主从设备之间的数据传输。
- MOSI（Master Out Slave In）：主设备输出、从设备输入线，主设备通过该线向从设备发送数据。
- MISO（Master In Slave Out）：主设备输入、从设备输出线，从设备通过该线向主设备发送数据。
- NSS（Slave Select，也称为CS - Chip Select）：从设备选择线，由主设备控制，用于选择要通信的从设备（低电平有效，通常一个从设备对应一个NSS引脚）。

问题2：什么是时钟极性，什么是时钟相位？
 
- 时钟极性（CPOL，Clock Polarity）：指SPI通信中时钟信号的空闲状态电平。
- CPOL=0时，时钟空闲状态为低电平；
- CPOL=1时，时钟空闲状态为高电平。
- 时钟相位（CPHA，Clock Phase）：指数据采样是在时钟的上升沿还是下降沿。
- CPHA=0时，在时钟的第一个跳变沿（若CPOL=0则为上升沿，若CPOL=1则为下降沿）采样数据；
- CPHA=1时，在时钟的第二个跳变沿（若CPOL=0则为下降沿，若CPOL=1则为上升沿）采样数据。
 

问题3：为什么说SPI的时序分四种模式？

SPI（Serial Peripheral Interface）的四种模式由时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）两个参数的组合决定。CPOL定义时钟空闲时的电平状态，CPHA定义数据采样的边沿。四种模式分别对应不同的数据采样和稳定的时序要求。

模式0（CPOL=0, CPHA=0）

• 时钟极性（CPOL）：空闲时为低电平。
• 时钟相位（CPHA）：数据在时钟的第一个边沿（上升沿）采样，第二个边沿（下降沿）切换。
• 典型应用：常见于大多数SPI设备，如传感器和存储器。

模式1（CPOL=0, CPHA=1）

• 时钟极性（CPOL）：空闲时为低电平。
• 时钟相位（CPHA）：数据在时钟的第二个边沿（下降沿）采样，第一个边沿（上升沿）切换。
• 典型应用：某些特定外设，如部分ADC或通信模块。

模式2（CPOL=1, CPHA=0）

• 时钟极性（CPOL）：空闲时为高电平。
• 时钟相位（CPHA）：数据在时钟的第一个边沿（下降沿）采样，第二个边沿（上升沿）切换。
• 典型应用：较少见，需根据设备手册配置。

模式3（CPOL=1, CPHA=1）

• 时钟极性（CPOL）：空闲时为高电平。
• 时钟相位（CPHA）：数据在时钟的第二个边沿（上升沿）采样，第一个边沿（下降沿）切换。
• 典型应用：部分特殊设备或高速通信场景。

模式选择的关键点

• 设备兼容性：主从设备的模式必须一致，否则无法通信。
• 时序稳定性：模式影响数据建立和保持时间，需根据硬件特性选择。
• 信号完整性：高频场景下，模式可能影响抗干扰能力。

问题四:为什么说SPI读既是写,写既是读

SPI是全双工移位通信：主从两侧各有一个移位寄存器。每个时钟沿到来时，主机通过 MOSI 往外“移出”1位，同时从 MISO “移入”1位。也就是——每“写”一位的同时必然“读”到一位。

写即是读：你往总线“写”一个字节（移出8位），同一过程里也会“读”回从机在MISO上的8位（可能是无效/占位字节）。

读即是写：你想从从机“读”数据，必须提供时钟，所以主机必须同时“写”出一个占位字节（通常是0xFF或0x00），用这些时钟把从机的数据“移入”。

部分相关代码:

#include "spi.h"
#include "MCIMX6Y2.h"
#include "fsl_iomuxc.h"
#include "gpio.h"

void init_spi3(void)
{
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_RX_DATA_ECSPI3_SCLK,0);
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_CTS_B_ECSPI3_MOSI,0);
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_RTS_B_ECSPI3_MISO,0);
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_TX_DATA_GPIO1_IO20,0);
    
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_RX_DATA_ECSPI3_SCLK,0x10B1);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_CTS_B_ECSPI3_MOSI,0x10B1);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_RTS_B_ECSPI3_MISO,0x10B1);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_TX_DATA_GPIO1_IO20,0x10B1);

    struct GPIO_Type_t t =
    {
        .direction = gpio_output,
        .defalut_value = 1
    };
    init_gpio(GPIO1,20,&t);

    ECSPI3->CONREG = 0;
    ECSPI3->CONREG |= (7<<20) | (0x0E<<12) | (2<<8) | (1<<4) | (1<<3) | (1<<0);
    ECSPI3->CONFIGREG = 0;
    ECSPI3->CONFIGREG |= (1<<20) | (1<<4) | (1<<0);
    //ECSPI3->CONREG |= (1<<0);
}

unsigned char spi3_read_write(unsigned char data)
{
    while((ECSPI3->STATREG & (1<<0)) == 0);
    ECSPI3->TXDATA = data;

    while((ECSPI3->STATREG & (1<<3)) == 0);
    return ECSPI3->RXDATA;
}

#include "spi.h"
#include "gpio.h"
#include "adxl345.h"

void adxl345_write(unsigned char reg_address,unsigned char data)
{
    write_gpio(GPIO1,20,0);
    spi3_read_write(reg_address);
    spi3_read_write(data);
    write_gpio(GPIO1,20,1);
}

unsigned char adxl345_read(unsigned char reg_address)
{
    unsigned char ret;
    write_gpio(GPIO1,20,0);
    spi3_read_write(reg_address | 0x80);
    ret = spi3_read_write(0xFF);
    write_gpio(GPIO1,20,1);
    return ret;
}

void init_adxl345(void)
{
    adxl345_write(0x2E,0x08);
    adxl345_write(0x31,0x0B);
    adxl345_write(0x2C,0x08);
    adxl345_write(0x2D,0x0B);
}

struct ADXL345_Data adxl345_work(void)
{
    struct ADXL345_Data ret;
    ret.x = adxl345_read(0x32);
    ret.x |= adxl345_read(0x33)<<8;
    ret.y = adxl345_read(0x34);
    ret.y |= adxl345_read(0x35)<<8;
    ret.z = adxl345_read(0x36);
    ret.z |= adxl345_read(0x37)<<8;

    ret.xg = ret.x * 0.0039;
    ret.yg = ret.y * 0.0039;
    ret.zg = ret.z * 0.0039;
    
    return ret;
}

#include <stdio.h>
#include "beep.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "gpio.h"
#include "interrupt.h"
#include "clock.h"
#include "epit.h"
#include "gpt.h"
#include "delay.h"
#include "uart.h"
#include "i2c.h"
#include "string.h"
#include "im75.h"
#include "adc.h"
#include "spi.h"
#include "adxl345.h"

int main(void)
{
    init_clocks();
    system_interrupt_init();
    init_led();
    init_beep();
    //init_key();
    //init_epit();
    init_gpt1();
    init_uart1();
    init_i2c1();
    init_spi3();
    init_adc1_channle1();

    while(1)
    {
        struct ADXL345_Data t;
        t = adxl345_work();
        //printf("x = %d,y = %d,z = %d\n",t.x,t.y,t.z);
        int i,j,k;
        i = t.xg * 10;
        j = t.yg * 10;
        k = t.zg * 10;
        printf("x = %d.%d,y = %d.%d,z = %d.%d\n",i/10,i%10,j/10,j%10,k/10,k%10);
    }
    return 0;
}