SPI通讯协议：单线，双线，四线SPI有什么区别？

SPI串行外围设备接口总线，它是摩托罗拉在1970年代开发的同步串行数据协议。英锐恩单片机开发工程师表示，该协议的开发目的是代替并行总线，并在短距离内提供高速数据传输。

SPI是一种全双工协议，需要四个信号：时钟，主机输出/从机输入，主机输入/从机输出和从机选择。数据同时发送和接收。SPI允许多个从机设备由一个主机控制，每个从机设备都有单独的从机选择线。

那么，单线、双线和四线SPI之间的差异在哪里？

1.单线SPI

英锐恩单片机开发工程师介绍，单线SPI适用于大多数情况，例如快速原型设计、设备编程和自动测试。SPI速度很快，大多数单个SPI串行吞吐速率达到10 Mbps左右。单个SPI并行吞吐速率范围为10–24 Mbps。但是，一条数据线将无法以SPI最快的速度发送数据。

多I/O SPI能够支持单个设备的更高吞吐量。英锐恩单片开发工程师解释，SPI本身是全双工的，由于使用2-4引脚进行发送和接收，因此双线和四线SPI均为半双工。在Single SPI中，通过发送命令字节来切换到Dual或Quad SPI。命令字节将以双模式或四模式请求响应。

2.双线SPI

双SPI具有双I/O接口，与标准串行闪存设备相比，其传输速率可提高一倍。MISO和MOSI数据引脚以半双工模式运行，每个时钟周期发送两个位。MOSI线变为IO0，而MISO线变为IO1。双SPI串行吞吐量速率达到20 Mbps左右。

3.四线SPI

Quad SPI与Dual SPI类似，但吞吐量提高了四倍。添加了两条额外的数据线，每个时钟周期传输4位。现在，数据线为IO0、IO1、IO2和IO3。Quad SPI串行吞吐速率达到约40 Mbps。

4.双线和四线SPI的优势

英锐恩单片机开发工程师表示，多I/O SPI对内存密集型数据特别有用。与仅使用一条数据线的传统SPI相比，双线和四线SPI使用2条和4条数据总线，这将使数据吞吐量提高2倍或4倍。

在创建双线和四线SPI之前，较早的解决方案使用并行存储器。并行存储器将使用8、16或32引脚将外部存储设备连接到单片机。与并行接口相比，双线和四线SPI允许外部闪存芯片采用较小的封装。这些小封装可减少板上的PCB空间，从而有助于简化PCB设计并减少GPIO。

英锐恩单片机开发工程师介绍，使用双线或四线SPI的决定取决于引脚数和开发人员希望使用的数据传输速度。支持Quad SPI的闪存芯片通常支持Dual SPI，而且单、双和四线SPI也是引脚兼容的。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的SPI协议：单线，双线，四线SPI的区别。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机、运放芯片和模拟开关。