第1章 课程导论与硬件准备

各位同学，欢迎来到《SPI接口驱动调试与全志T113性能调优实战》。我是你们这门课的主讲。说实话，做嵌入式这么多年，SPI这个接口看起来简单，但真正把它调稳、调快，坑还真不少。这一章我们先打好基础，把协议、芯片特性和工具都备齐。

1.1 SPI协议基础回顾

SPI，全称Serial Peripheral Interface，摩托罗拉发明的。它是个同步、全双工的串行总线。为什么这么多年还在用？说白了就四个字：简单、够快。

一条SPI总线需要四根线：

• SCLK — 时钟，由主机产生
• MOSI — 主机输出，从机输入
• MISO — 主机输入，从机输出
• CS — 片选，低电平有效

我刚开始学的时候，总觉得这跟I2C差不多。后来踩了坑才明白，SPI没有应答机制，也没有设备地址。你拉低CS，对方就得响应。所以硬件上必须一一对应，或者用GPIO做片选扩展。

时钟极性与相位

这是SPI最容易搞混的地方。CPOL决定时钟空闲电平，CPHA决定数据采样沿。组合起来就是四种模式：

1.2 全志T113 SPI控制器特性

T113这颗芯片，我用了快三年。它集成了两个SPI控制器，每个都支持DMA。嗯，这里要注意，不是所有SoC的SPI都带DMA，T113在这方面算良心的。

主要特性我列一下：

• 支持主模式和从模式
• 4种SPI模式全支持
• 数据位宽：8位、16位、32位可配
• 内置FIFO：发送64字节，接收64字节
• 支持DMA传输，降低CPU占用
• 时钟最高可达100MHz（实际受PCB走线限制）
• 支持多片选，最多4个从设备

我个人习惯，拿到一块新板子，第一件事就是看芯片参考手册里的SPI章节。T113的SPI寄存器不算多，但有个坑——FIFO阈值设置。设不好，要么溢出，要么空读。后面调试章节我会专门讲这个。

1.3 开发板与逻辑分析仪准备

工欲善其事，必先利其器。这门课我们用的开发板是全志T113-S3官方评估板。你手头如果有其他T113核心板，也问题不大，引脚定义稍微对一下就行。

硬件清单

• 全志T113-S3开发板 × 1
• USB转TTL串口模块 × 1（用于调试串口）
• 逻辑分析仪 × 1（建议24MHz以上采样率）
• 杜邦线若干
• SPI从设备模块（如Flash W25Q64、SPI LCD等）

连接方式

把SPI从设备接到开发板的SPI1接口。T113-S3评估板上，SPI1的引脚通常是这样：

逻辑分析仪的通道，我习惯这样接：CH0接SCLK，CH1接MOSI，CH2接MISO，CH3接CS。这样一眼就能看出时序关系。

1.4 本章知识体系

下面这张图，把本章的核心脉络串起来了。你想想看，从协议到芯片再到工具，其实是一条线：理解协议 → 掌握控制器 → 搭好环境 → 开始调试。