SPI簡介：
SPI，是英語Serial Peripheral Interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線。
SPI 規定了兩個 SPI 設備之間通信必須由主設備 (Master) 來控制次設備 (Slave). 一個 Master 設備可以通過提供 Clock 以及對 Slave 設備進行片選 (Slave Select) 來控制多個 Slave 設備, SPI 協議還規定 Slave 設備的 Clock 由 Master 設備通過 SCK 管腳提供給 Slave 設備, Slave 設備本身不能產生或控制 Clock, 沒有 Clock 則 Slave 設備不能正常工作。
SPI總線是Motorola公司推出的三線同步接口，同步串行3線方式進行通信:一條時鐘線SCK，一條數據輸入線MOSI，一條數據輸出線MISO;用于 CPU與各種外圍器件進行全雙工、同步串行通訊。
SPI相關的縮寫或說法：
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：
(1) CKPOL (Clock Polarity) = CPOL = POL = Polarity = （時鐘）極性
(2) CKPHA (Clock Phase) = CPHA = PHA = Phase = （時鐘）相位
(3) SCK=SCLK=SPI的時鐘
(4) 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)
對于一個時鐘周期內，有兩個edge，分別稱為：
Leading edge=前一個邊沿=第一個邊沿，對于開始電壓是1，那么就是1變成0的時候，對于開始電壓是0，那么就是0變成1的時候；
Trailing edge=后一個邊沿=第二個邊沿，對于開始電壓是1，那么就是0變成1的時候（即在第一次1變成0之后，才可能有后面的0變成1），對于開始電壓是0，那么就是1變成0的時候；
本實驗默認設置CPOL=0，CPHA=0。
實驗要求：
按照SPI原理設計一個接收電路與一個發送電路，并作為從機進行自環測試。
實驗過程：
SPI的特點即外部從機串行輸入輸出數據，而主機可以并行讀取寫入數據。一個SPI從機必需四個輸入信號：sck——串行同步時鐘；ncs——片選信號；mosi——主機輸出從機輸入信號；miso——主機輸入從機輸出信號。同時還需要一個clk時鐘信號和一個rst復位信號。
本實驗共分為三個部分：myspi從機模塊，bcd2led輸出數據顯示模塊，sck_counter串行同步脈沖生成模塊。
1.從機模塊：
從機模塊又分為三個部分：sck跳變沿檢測部分，spi接收部分，spi發送部分。
sck跳變沿檢測部分：使用寄存器記錄SCK狀態，由狀態判斷SCK是否出現跳變沿。代碼截圖如下：
spi接收電路部分：當復位信號無效、片選信號有效且出現SCK上跳沿時，接收電路進入狀態一，接收寄存器（8位）通過左移方式存入mosi數據，存滿8位后進入狀態二，將接收標志信號置為1，等待4個時鐘周期后進入狀態三，將接收標志信號清零并返回狀態一。具體代碼截圖如下：
spi發送電路部分：當接收標志信號置1時發送標志信號也置為1。當復位信號無效、片選信號有效且發送標志信號為1時，發送電路進入狀態一，發送寄存器從數據緩存區中讀出8位數據進入狀態二，如果出現出現SCK上跳沿則從發送寄存器中取出最高位作為miso發送，進入狀態三，如果出現出現SCK下跳沿則將發送寄存器左移一位，最低位寫入0，直至發送寄存器中8位數據全部發送完畢，進入狀態四，將發送標志信號和miso信號都置為0，返回狀態一。具體代碼截圖如下：
2. 輸出數據顯示模塊：
將從機模塊輸出的miso信號傳入數據顯示模塊中，若miso為1則時七段液晶顯示管顯示數字1，若miso為0則顯示數字0,。具體代碼截圖如下：
3.sck脈沖生成模塊：
每10次clk時鐘周期使SCK信號跳反一次，該sck信號作為從機模塊的sck輸入信號。具體實現代碼截圖如下：
代碼編寫完成后管腳分配截圖如下：
把代碼下載DE0開發板后置SW0高電平，SW1低電平，SW2控制輸入數據，手動按BUTTON28次后存入對應8位數據，再手動按8次對應顯示上次輸入的8位數據。
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