SPI由於介面相對簡單（只需要4根線），用途算是比較廣泛，主要應用在 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD轉換器，還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。即一個SPI的Master通過SPI與一個從設備，即上述的那些Flash，ADC等，進行通訊。而主從設備之間通過SPI進行通訊，首先要保證兩者 ...
SPI由於介面相對簡單（只需要4根線），用途算是比較廣泛，主要應用在 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD轉換器，還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。即一個SPI的Master通過SPI與一個從設備，即上述的那些Flash，ADC等，進行通訊。而主從設備之間通過SPI進行通訊，首先要保證兩者之間時鐘SCLK要一致，互相要商量好了，要匹配，否則，就沒法正常通訊了，即保證時序上的一致才可正常訊。而這裡的SPI中的時鐘和相位，指的就是SCLk時鐘的特性，即保證主從設備兩者的時鐘的特性一致了，以保證兩者可以正常實現SPI通訊。
SPI的極性Polarity和相位Phase，最常見的寫法是CPOL和CPHA，不過也有一些其他寫法，簡單總結如下：
- CKPOL (Clock Polarity) = CPOL = POL = Polarity = （時鐘）極性
- CKPHA (Clock Phase) = CPHA = PHA = Phase = （時鐘）相位
- SCK=SCLK=SPI的時鐘
- Edge=邊沿，即時鐘電平變化的時刻，即上升沿(rising edge)或者下降沿(falling edge)
對於一個時鐘周期內，有兩個edge，分別稱為：- Leading edge=前一個邊沿=第一個邊沿，對於開始電壓是1，那麼就是1變成0的時候，對於開始電壓是0，那麼就是0變成1的時候；
- Trailing edge=後一個邊沿=第二個邊沿，對於開始電壓是1，那麼就是0變成1的時候（即在第一次1變成0之後，才可能有後面的0變成1），對於開始電壓是0，那麼就是1變成0的時候；
本博文采用如下用法：
- 極性=CPOL
- 相位=CPHA
- SCLK=時鐘
- 第一個邊沿和第二個邊沿
CPOL和CPHA，分別都可以是0或時1，對應的四種組合就是：
下麵詳細介紹。
CPOL極性
先說什麼是SCLK時鐘的空閑時刻，其就是當SCLK在發送8個bit比特數據之前和之後的狀態，於此對應的，SCLK在發送數據的時候，就是正常的工作的時候，有效active的時刻了。其英文精簡解釋為：Clock Polarity = IDLE state of SCK。
SPI的CPOL，表示當SCLK空閑idle的時候，其電平的值是低電平0還是高電平1：
- CPOL=0，時鐘空閑idle時候的電平是低電平，所以當SCLK有效的時候，就是高電平，就是所謂的active-high；
- CPOL=1，時鐘空閑idle時候的電平是高電平，所以當SCLK有效的時候，就是低電平，就是所謂的active-low
從上圖中可以看出，(CPOL=0)的SCK 波形，它有（傳輸）8 個脈衝，而在脈衝傳輸前和完成後都保持在【低電平狀態】。此時的狀態就是時鐘的空閑狀態或無效狀態，因為此時沒有脈衝，也就不會有數據傳輸。同理得出，（CPOL=）1 的圖，時鐘的空閑狀態或無效狀態時SCK 是保持【高電平的】。
CPHA相位
首先說明一點，capture strobe = latch = read = sample，都是表示數據採樣，數據有效的時刻。相位，對應著數據採樣是在第幾個邊沿（edge），是第一個邊沿還是第二個邊沿，0對應著第一個邊沿，1對應著第二個邊沿。
對於：
CPHA=0，表示第一個邊沿：
- 對於CPOL=0，idle時候的是低電平，第一個邊沿就是從低變到高，所以是上升沿；
- 對於CPOL=1，idle時候的是高電平，第一個邊沿就是從高變到低，所以是下降沿；
CPHA=1，表示第二個邊沿：
- 對於CPOL=0，idle時候的是低電平，第二個邊沿就是從高變到低，所以是下降沿；
- 對於CPOL=1，idle時候的是高電平，第一個邊沿就是從低變到高，所以是上升沿；
我們看上面的圖，發現數據 SI 是對應 SCK 的第一個時鐘沿，再仔細看，數據是在SCK的第一個時鐘邊沿保持穩定【數據被採樣捕獲】，在下一個邊沿改變【SCK 的下降沿數據改變】因此我們得出結論：該系列FLASH 是【數據在第一個時鐘沿被採樣捕獲】或【數據在SPCK 起始邊沿捕獲，在SPCK 下一個邊沿改變】
如何判斷CPOL和CPHA
如果起始的SCLK的電平是0，那麼CPOL=0，如果是1，那麼CPOL=1，然後看數據採樣時刻，即時序圖數據線上的數據那個矩形區域的中間所對應的位置，對應到上面SCLK時鐘的位置，對應著是第一個邊沿或是第二個邊沿，即CPHA是0或1。（對應的是上升沿還是還是下降沿，要根據對應的CPOL的值，才能確定）。
- 如何判斷CPOL：SCLK的空閑時候的電壓，是0還是1，決定了CPOL是0還是1；
- 如何判斷CPHA：而數據採樣時刻對應著的SCLK的電平，是第一個邊沿還是第二個邊沿，對應著CPHA為0還是1。
