嵌入式大厂面经SPI常见考点(持续更新中!)

这是一个嵌入式大厂面试题专栏,每天更新高频面试题。专栏将包含题目描述、详细解析、相关知识点扩展以及实际代码示例。内容涵盖操作系统、驱动开发、通信协议等核心领域,并结合实际项目经验进行分析。每道题目都会附带面试官可能的追问方向,帮助大家更好地准备面试!

SPI通信协议面试常见考题总结

SPI(Serial Peripheral Interface)是嵌入式系统中常用的同步串行通信协议,以下是面试中常见的SPI相关问题及答案:

1. SPI基本原理与特点

Q: 什么是SPI通信协议?其基本特点是什么?

  • SPI是一种同步串行通信协议,由摩托罗拉公司开发
  • 全双工通信,可以同时发送和接收数据
  • 主从架构,一个主设备可以控制多个从设备
  • 没有复杂的寻址机制,使用专用的片选线选择从设备
  • 没有应答机制,主设备无法确认从设备是否正确接收数据

Q: SPI通信需要哪些信号线?每条线的作用是什么?

  • SCLK(Serial Clock):时钟信号,由主设备产生
  • MOSI(Master Out Slave In):主设备输出,从设备输入的数据线
  • MISO(Master In Slave Out):主设备输入,从设备输出的数据线
  • CS/SS(Chip Select/Slave Select):片选信号,用于选择特定的从设备

Q: SPI与I2C、UART相比有哪些优缺点?

优点:

  • 速度快,可达几十MHz
  • 全双工通信,效率高
  • 协议简单,硬件实现容易
  • 无需寻址开销,传输效率高

缺点:

  • 需要更多的信号线(至少4根)
  • 没有应答机制,无法确认数据是否正确接收
  • 通信距离有限
  • 多从设备时需要多条片选线,引脚占用多

2. SPI工作模式

Q: SPI有几种工作模式?它们有什么区别?

SPI有4种工作模式(Mode 0-3),由CPOL和CPHA两个参数决定:

  • CPOL(Clock Polarity):时钟极性,决定空闲状态下SCLK的电平 CPOL=0:空闲状态为低电平CPOL=1:空闲状态为高电平
  • CPHA(Clock Phase):时钟相位,决定数据采样的时刻 CPHA=0:在第一个时钟边沿采样CPHA=1:在第二个时钟边沿采样

0

0

0

低电平

上升沿

1

0

1

低电平

下降沿

2

1

0

高电平

下降沿

3

1

1

高电平

上升沿

Q: 如何选择合适的SPI工作模式?

  • 根据从设备的要求选择,不同设备可能支持不同的模式
  • 查阅从设备的数据手册,确定其支持的SPI模式
  • 常见设备的默认模式: SD卡:初始化时使用Mode 0大多数FLASH存储器:Mode 0或Mode 3某些传感器:Mode 1或Mode 2

3. SPI通信时序与实现

Q: 描述一下

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发布于 03-26 10:13 上海
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发布于 03-25 16:01 黑龙江
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发布于 03-25 09:08 山西

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