SPI 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间，要求通讯速率较高的场合。
SPI 时钟频率相比 I2C 要高很多，最高可以工作在上百 MHz。 SPI 以主从方式工作，通常是有一个主设备和一个或多个从设备，一般 SPI 需要4 根线，但是也可以使用三根线(单向传输)

2.SPI 物理层

SPI 通讯设备之间的常用连接方式，如下图：

3.SPI 协议层

SPI 通讯的通讯时序，如下图所示：

4.SPI四种工作模式

SPI 有四种工作模式，通过串行时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)的搭配来得到四种工作模式：

① CPOL=0，串行时钟空闲状态为低电平。
② CPOL=1，串行时钟空闲状态为高电平，此时可以通过配置时钟相位(CPHA)来选择具体的传输协议。
③ CPHA=0，串行时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
④ CPHA=1，串行时钟的第二个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
这四种工作模式如下图所示：

5.SPI时序图

以 CPOL=0， CPHA=0 这个工作模式为例， SPI 进行全双工通信的时序如下图所示：

从上图可以看出， SPI 的时序图很简单，不像 I2C 那样还要分为读时序和写时序，因为 SPI 是全双工的，所以读写时序可以一起完成。图中CS 片选信号先拉低，选中要通信的从设备，然后通过 MOSI 和 MISO 这两根数据线进行收发数据， MOSI 数据线发出了0XD2 这个数据给从设备，同时从设备也通过 MISO 线给主设备返回了 0X66 这个数据。这个就是 SPI 时序图。

二、硬件实现

1.实验准备

硬件：

STM32开发板
ATH20温湿度传感器
0.96寸OLED显示屏
杜邦线

软件：

Keil5 MDK
串口调试助手

2.字模获取

文字取模的理论知识可以参考：汉字取模

字模软件下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1tIyl4bRt7LKKNQVkNbCkWQ
提取码：1234
打开应用程序后，输入自己想要的汉字，即可。

我这里需要将正向的文字左旋 90 °，然后再向下翻转，这样，OLED 上显示的文字才是正向的。

3.代码编写

具体的工程文件：链接：https://pan.baidu.com/s/1i4FOYWawDklSqSLwPzln7A
提取码：1234
在 gui.c 下有个 oledfont.h 头文件，打开后，将 cfont16[ ] 数组内的内容修改成自己需要的中文文字点阵即可。

这里我添加的汉字字模有：袁、某、人、欢、迎、来、到、重、庆、交、通、大、学、物、联、网、实、训、室、温、度、湿、：、℃、％

然后在test.c文件最后设置自己想要显示的内容。

函数说明：

GUI_ShowChinese() 的参数
参数一：X 坐标
参数二：Y 坐标
参数三：汉字点阵大小（这里使用的是 16×16 的，参数应该是 16）
参数四：要显示的汉字
参数五：显示样式（1：白字黑底；0：黑字白底）

GUI_ShowString() 的参数
参数一：X 坐标
参数二：Y 坐标
参数三：字符串（ASCLL码中的）
参数四：bit （表示字符显示格式，这里我用的 16 ，和汉字一样高）
参数五：显示样式（1：白字黑底；0：黑字白底）