數(shù)字接口系列文章之SPI總線

數(shù)字接口系列文章之SPI總線

　串行外設(shè)接口 (SPI) 總線是一種運(yùn)行于全雙工模式下的同步串行數(shù)據(jù)鏈路。用于在單個(gè)主節(jié)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)之間交換數(shù)據(jù)。SPI 總線實(shí)施簡(jiǎn)單，僅使用四條數(shù)據(jù)信號(hào)線和控制信號(hào)線（請(qǐng)參見(jiàn)圖 1）。

　　圖 1 基本的 SPI 總線

　　盡管表 1 中的引腳名稱取自 MOTOROLA 公司的 SPI 標(biāo)準(zhǔn)，但特殊集成電路的 SPI 端口名稱通常與圖 1 中所標(biāo)示的名稱有所不同。

　　表 1 SPI 引腳名稱分配

　　SPI 數(shù)據(jù)速率通常介于 1 到 70 MHz 之間，字節(jié)長(zhǎng)度范圍從 8 位和 12 位到這些數(shù)值的倍數(shù)位。

　　數(shù)據(jù)傳輸通常會(huì)包含一次數(shù)據(jù)交換。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)向從節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，從節(jié)點(diǎn)也會(huì)向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。為此，主節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部移位寄存器和從節(jié)點(diǎn)被設(shè)置成環(huán)形（請(qǐng)參見(jiàn)圖 2）。

　　圖 2 兩個(gè)移位寄存器形成一個(gè)內(nèi)部芯片環(huán)形緩沖器

　　在數(shù)據(jù)交換之前，主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)使其內(nèi)部移位寄存器加載存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)。產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，主節(jié)點(diǎn)會(huì)通過(guò) MOSI 線同步輸出其移位寄存器。同時(shí)，從節(jié)點(diǎn)在 SIMO 處從主節(jié)點(diǎn)讀取第一位，并將其存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，然后通過(guò) SOMI 輸出 MSB。主節(jié)點(diǎn)會(huì)在 MISO 處讀取從節(jié)點(diǎn)的第一位，并將其存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中以待稍后處理。整個(gè)過(guò)程將一直持續(xù)，直至交換完所有數(shù)據(jù)位，然后主節(jié)點(diǎn)使時(shí)鐘空閑并通過(guò) /SS 禁用從節(jié)點(diǎn)。

　　除設(shè)置時(shí)鐘頻率之外，主節(jié)點(diǎn)還會(huì)配置相對(duì)于數(shù)據(jù)的時(shí)鐘極性和時(shí)鐘相位。這兩個(gè)選項(xiàng)分別稱作 CPOL 和 CPHA，能夠允許時(shí)鐘信號(hào)實(shí)現(xiàn) 180 度相移且數(shù)據(jù)延遲半個(gè)時(shí)鐘周期。圖 3 顯示了相應(yīng)的時(shí)序圖。

　　圖 3 時(shí)鐘極性和相位的時(shí)序圖

　　CPOL = 0 時(shí)，時(shí)鐘在邏輯 0 處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK 的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　CPOL = 1時(shí)，時(shí)鐘在邏輯高電平處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　在 SPI 中，主節(jié)點(diǎn)可以與單個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。在使用單個(gè)從節(jié)點(diǎn)的情況下，從選擇信號(hào)可以關(guān)聯(lián)到從設(shè)備的本地接地電位以允許永久接入。對(duì)于使用多個(gè)從節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用，可能有兩種結(jié)構(gòu)：獨(dú)立和菊花鏈?zhǔn)綇墓?jié)點(diǎn)（請(qǐng)參見(jiàn)圖 4）。

　　圖 4 主節(jié)點(diǎn)與獨(dú)立從節(jié)點(diǎn)（左）以及菊花鏈?zhǔn)綇墓?jié)點(diǎn)（右）進(jìn)行通信

　　從節(jié)點(diǎn)獨(dú)立尋址時(shí)，主節(jié)點(diǎn)必須提供多個(gè)從選擇信號(hào)。該結(jié)構(gòu)一般用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，其中的多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 都必須單獨(dú)接入。

　　菊花鏈?zhǔn)綇墓?jié)點(diǎn)需要主節(jié)點(diǎn)提供唯一的從選擇信號(hào)，因此該結(jié)構(gòu)要求同時(shí)啟用所有從節(jié)點(diǎn)，以確保菊花鏈內(nèi)通過(guò)所有移位寄存器的數(shù)據(jù)流不會(huì)中斷。典型的應(yīng)用為工業(yè)級(jí) I/O 模塊中的級(jí)聯(lián)多通道輸入串行器和輸出驅(qū)動(dòng)器。

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2011-05-09 10:22:51

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一種通用SPI接口的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

SPI 串行總線是一種常用的標(biāo)準(zhǔn)接口,其使用簡(jiǎn)單方便而且占用系統(tǒng)資源少,應(yīng)用相當(dāng)廣泛。本文將介紹一種新的通用的SPI 總線的FPGA 實(shí)現(xiàn)方法。

2011-09-09 11:58:27

SPI4.2總線應(yīng)用和調(diào)試

SPI4.2總線(System Packet Interface，系統(tǒng)間數(shù)據(jù)包接口)是一種速度高達(dá)10 Gb/s的芯片間互連總線，主要應(yīng)用于ATM信元傳輸、POS(Packet Over SONET/SDH，基于SONET/SDH的包傳輸)和10 Gb/s以太網(wǎng)等高端場(chǎng)合

2012-01-04 15:56:11

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基于FPGA的串行外圍接口SPI設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

SPI 總線是一個(gè)同步串行接口的數(shù)據(jù)總線，具有全雙工、信號(hào)線少、協(xié)議簡(jiǎn)單、傳輸速度快等特點(diǎn)。介紹了SPI 總線的結(jié)構(gòu)和工作原理，對(duì)4 種工作模式的異同進(jìn)行了比較，并著重分析了

2012-05-23 10:18:57

4112

SPI總線簡(jiǎn)介與參考實(shí)例

spi協(xié)議介紹，通過(guò)文檔形式說(shuō)明spi總線時(shí)序

2015-11-19 15:12:49

基于SPI總線的PIC單片機(jī)與ISD4003語(yǔ)音芯片的接口電路和軟件設(shè)計(jì)

基于SPI總線的PIC單片機(jī)與ISD4003語(yǔ)音芯片的接口電路和軟件設(shè)計(jì)

2015-11-25 10:59:42

SPI總線及I2C總線工作原理

SPI總線及I2C總線工作原理，本內(nèi)容詳細(xì)介紹了SPI總線和I2C總線的工作原理和比較

2015-12-08 16:55:51

單片機(jī)SPI通信接口

SPI 是一種高速的、全雙工、同步通信總線，標(biāo)準(zhǔn)的 SPI 也僅僅使用 4 個(gè)引腳，常用于單片機(jī)和 EEPROM、FLASH、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)字信號(hào)處理器等器件的通信。

2016-12-26 15:46:29

8950

一文讀懂SPI串行外設(shè)接口

SPI總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。正是由于有了通信方式，我們才能夠通過(guò)芯片控制各種各樣的外圍器件，實(shí)現(xiàn)很多“不可思議”的現(xiàn)代科技。這里將以SPI為題，從編程角度來(lái)介紹SPI總線。

2017-04-27 15:19:02

10068

51單片機(jī)綜合學(xué)習(xí)系列之SPI總線原理與應(yīng)用篇

SPI 總線基本概念 SPI （ Serial Peripheral Interface 串行外設(shè)接口）總線是 Motorola 公司推出的一種同步串行接口技術(shù)。SPI 總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)

2017-10-10 14:15:06

對(duì)三種總線SPI、UART、I2C分析理解

SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口） SPI是一種高速、全雙工、同步、串行通信總線，3~4線接口，以主從模式工作，收發(fā)獨(dú)立，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)SPI設(shè)備互相

2017-11-15 12:32:36

7998

SPI總線的組成及其在51單片機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)例分析

MCS51系列、MCS96系列等單片機(jī)由于都不帶SPI串行總線接口而限制了其在SPI總線接口器件的使用。文中介紹了SPI串行總線的特征和時(shí)序，并以串行E2PROM為例，給出了在51系列單片機(jī)上利用

2017-11-16 13:31:04

SPI總線接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方法

本文介紹了通過(guò)SPI總線接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方法，給出了用MCS51單片機(jī)匯編語(yǔ)言模擬SPI串行總線的輸入、輸出，輸入/輸出以傳送8位數(shù)據(jù)的子程序。實(shí)際上，也可以根據(jù)SPI串行總線的操作時(shí)序特點(diǎn)來(lái)在MCS96系列、ATMEL89系列等單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)SPI總線的接口。

2017-11-16 13:34:27

軟件模擬SPI接口的實(shí)現(xiàn)方法過(guò)程詳解

由于SPI總線接口只占用微處理器四個(gè)I／O口線，采用SPI總線接口可以簡(jiǎn)化電路沒(méi)計(jì)，節(jié)省很多常規(guī)電路中的接口器件和I／O口線，提高設(shè)計(jì)的可靠性。

2017-12-01 11:13:57

24644

對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)速率校準(zhǔn)卡SPI接口的開(kāi)發(fā)和利用

在總線接口電路的設(shè)計(jì)中，采用了具備在系統(tǒng)可編程能力的復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD取代傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路?；贑PLD設(shè)計(jì)的SPI接口其目的在于為PC104的處理器擴(kuò)展SPI接口的功能。能夠?qū)崿F(xiàn)PC104總線與SPI總線之間的通信。

2018-07-20 08:44:00

1448

spi與i2c總線有什么區(qū)別

SPI是串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface）的縮寫(xiě)。I2C總線是一個(gè)真正的多主機(jī)總線，總線上多個(gè)主機(jī)初始化傳輸，可以通過(guò)傳輸檢測(cè)和仲裁來(lái)防止數(shù)據(jù)被破壞。

2017-12-06 11:39:08

38678

深入理解串行外設(shè)接口(SPI)總線及應(yīng)用

串行外設(shè)接口（SPI）總線是一個(gè)工作在全雙工模式下的同步串行數(shù)據(jù)鏈路。它可用于在單個(gè)主控制器和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。其簡(jiǎn)單的實(shí)施方案只使用四條支持?jǐn)?shù)據(jù)與控制的信號(hào)線（圖1）：雖然

2018-01-31 17:11:48

3981

淺談I2C總線，I2C接口和SPI接口的作用相同

SDA 和 SCL 都是雙向的。SPI 總線有兩根單獨(dú)的線，分別用于兩個(gè)方向的通信，而 I2C 總線不同，它使用同一根線來(lái)完成主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收從機(jī)響應(yīng)。另外，與 SPI 總線具有多個(gè)工作模式

2018-03-21 10:24:24

24704

SPI接口之間數(shù)據(jù)傳輸中故障分析

單片機(jī)（MCU）系統(tǒng)為了與SPI標(biāo)準(zhǔn)外圍接口器件進(jìn)行通信，必須使用SPI（ Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口）總線。SPI總線系統(tǒng)是Motorola提出的一種同步

2018-06-02 07:17:00

8447

PIC24H系列參考手冊(cè)之串行外設(shè)接口（SPI）

和 A/D 轉(zhuǎn)換器等。 SPI 模塊與 Motorola 的 SPI 和 SIOP 接口兼容。根據(jù)器件型號(hào)不同，PIC24H 器件系列在單個(gè)器件上提供一個(gè)或兩個(gè) SPI 模塊。

2018-06-25 03:20:00

PIC32系列參考手冊(cè)之串行外設(shè)接口（SPI）

本文主要介紹了PIC32系列參考手冊(cè)之串行外設(shè)接口（SPI）。

2018-06-06 17:28:00

多種SPI總線隔離設(shè)計(jì)方案

串行外設(shè)接口(SPI)是一種同步串行總線接口，常用于微處理器和外圍設(shè)備之間的短距離通信。SPI總線不是一種管理嚴(yán)格的協(xié)議，可以用各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。常常需要使用電氣隔離，或者電氣隔離能帶來(lái)好處。

2019-07-13 10:47:05

12541

SPI接口簡(jiǎn)介如何減少系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)中的數(shù)字GPIO數(shù)量

串行外設(shè)接口（SPI）是微控制器和外圍IC（如傳感器、ADC、DAC、移位寄存器、SRAM等）之間使用最廣泛的接口之一。本文先簡(jiǎn)要說(shuō)明SPI接口，然后介紹ADI公司支持SPI的模擬開(kāi)關(guān)與多路轉(zhuǎn)換器，以及它們?nèi)绾螏椭鷾p少系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)中的數(shù)字GPIO數(shù)量。

2019-07-16 09:37:36

2511

SPI總線接口在OLED模塊中的應(yīng)用詳細(xì)說(shuō)明

針對(duì)OLED模塊應(yīng)用中8位數(shù)據(jù)并行接口占用單片機(jī)I/O管腳較多的問(wèn)題，本文介紹了SPI總線接口在OLED模塊中的應(yīng)用，并以VGG12864L-S002顯示模塊為例，進(jìn)行了相應(yīng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中，采用SPI方式達(dá)到了并行接口方式的效果，同時(shí)簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，節(jié)約了I/O管腳。

2019-11-21 16:39:56

帶有N的SPI總線詳細(xì)資料概述

本文檔概述了SPI（串行外圍接口）總線，該總線通常用于集成電路或傳感器之間的通信。本教程討論了總線的底層基礎(chǔ)，包括數(shù)據(jù)傳輸、仲裁，以及尋址。它還討論了基本的讀/寫(xiě)以及在哪里可以找到LabVIEW示例

2020-03-10 08:00:00

一文介紹SPI串行總線

SPI協(xié)議是由摩托羅拉公司提出的通訊協(xié)議（SerialPeripheralInterface），即串行外圍設(shè)備接口，是一種高速全雙工的通信總線。

2020-07-16 17:58:22

2594

使用Verilog實(shí)現(xiàn)SPI串行總線接口的資料和源代碼免費(fèi)下載

集成電路設(shè)計(jì)越來(lái)越向系統(tǒng)級(jí)的方向發(fā)展，并且越來(lái)越強(qiáng)調(diào)模塊化的設(shè)計(jì)。SPI（Serial Peripheral Bus）總線是Motorola公司提出的一個(gè)同步串行外設(shè)接口，容許CPU 與各種外圍接口

2020-08-19 08:00:00

SPI接口應(yīng)用框圖_SPI接口工作模式

SPI，是Serial Peripheral interface（串行外設(shè)接口）縮寫(xiě)。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義，用來(lái)做MCU與外設(shè)之間的通信接口。

2020-09-02 16:25:19

2164

STM32的SPI接口、cubeMX軟件配置SPI接口和分析SPI相關(guān)代碼

接口，是一種高速全雙工的通信總線。主要用在MCU與FLASHADCLCD等模塊之間的通信。 SPI信號(hào)線 SPI 共包含 4 條總線。 SS（Slave Select）：片選信號(hào)線，當(dāng)有多個(gè)SPI

2020-09-24 14:09:48

14561

CAN、I2S、I2C、SPI、SSP總線有什么差異？

一、SPI 總線串行外圍設(shè)備接口 SPI（serial peripheral interface）總線技術(shù)是 Motorola 公司推出的一種同步串行接口，Motorola 公司生產(chǎn)的絕大多數(shù)

2022-12-08 18:29:51

988

基于SPI串行總線接口的Verilog實(shí)現(xiàn)

簡(jiǎn) 介：集成電路設(shè)計(jì)越來(lái)越向系統(tǒng)級(jí)的方向發(fā)展，并且越來(lái)越強(qiáng)調(diào)模塊化的設(shè)計(jì)。SPI（Serial Peripheral Bus）總線是Motorola公司提出的一個(gè)同步串行外設(shè)接口，容許CPU

2021-05-29 10:16:26

4456

基于Verilog的SPI接口設(shè)計(jì)

SPI接口電路的學(xué)習(xí)1、SPI接口電路原理SPI, Serial Perripheral Interface, 串行外圍設(shè)備接口, 是Motorola 公司推出的一種同步串行接口技術(shù)。 SPI 總線

2021-11-06 10:05:58

STM32單片機(jī)通信-SPI總線學(xué)習(xí)

2021-11-14 18:21:01

STM32_SPI接口原理

SPI 就是串行外圍設(shè)備接口。SPI 接口主要應(yīng)用在 EEPROM，F(xiàn)LASH，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，AD 轉(zhuǎn)換器，還有數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字信號(hào)解碼器之間。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線

2021-12-05 15:36:05

SPI總線介紹

2021-12-05 19:21:09

SPI總線

SPI總線（串行外設(shè)接口）全雙工通信主設(shè)備：設(shè)置配置：Arduino中的SPI庫(kù)（串行外設(shè)接口）全雙工通信SPI是一個(gè)主/從協(xié)議，一主多從，一次只能和一個(gè)設(shè)備通信。主設(shè)備：MOSI ：主輸出，從輸入

2021-12-22 19:13:02

SPI總線協(xié)議及詳解

串行外圍設(shè)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，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡(jiǎn)單易用的特性，現(xiàn)在越來(lái)越多的芯...

2021-12-22 19:18:49

【硬件】硬件基礎(chǔ)小知識(shí) 之 SPI總線 (簡(jiǎn)潔要點(diǎn))

1. 引言SPI : serial perripheral interface 串行外圍設(shè)備接口SPI總線是硬件上用的比較多的一種串行總線，高速傳輸，無(wú)應(yīng)答無(wú)校驗(yàn)。這里簡(jiǎn)單記錄一下SPI總線的一些

2021-12-22 19:18:59

[SPI].SPI協(xié)議詳解

接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI接口主要應(yīng)用在 EEPROM，F(xiàn)LASH，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，AD轉(zhuǎn)換器，還有數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字信號(hào)解碼器之間。SPI是一種高速

2021-12-22 19:19:40

STM32CubeMX系列|SPI總線

SPI總線1. 簡(jiǎn)介1.1 SPI總線介紹SPI全稱Serial Peripheral Interface，即串行外圍設(shè)備接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI

2021-12-22 19:33:18

CAN、I2S、I2C、SPI、SSP總線的介紹和比較

串行外圍設(shè)備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術(shù)是Motorola公司推出的一種同步串行接口，Motorola公司生產(chǎn)的絕大多數(shù)MCU（微控制器）都配有SPI

2022-02-09 12:27:21

SPI總線協(xié)議及SPI時(shí)序圖詳解

SPI，是英語(yǔ)Serial Peripheral Interface的縮寫(xiě)，顧名思義就是串行外圍設(shè)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，節(jié)約了芯片

2022-02-11 15:41:09

數(shù)字接口（續(xù)）— SPI 總線

數(shù)字接口（續(xù)）— SPI 總線

2022-11-07 08:07:31

淺談SPI總線通信接口及其協(xié)議

上篇內(nèi)容我們介紹了IIC總線通信接口及其協(xié)議，這一篇文章我們介紹另一種項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中非常常見(jiàn)的通信接口——SPI總線。

2023-03-22 16:11:14

1136

將DS1868 3線器件連接至SPI總線

DS1868采用雙通道數(shù)字電位器，具有3線（移位寄存器）接口。本應(yīng)用筆記描述了將DS1868以及達(dá)拉斯半導(dǎo)體的3線器件連接至摩托羅拉SPI總線所需的邏輯和固件。

2023-03-29 11:06:33

610

DS1620與摩托羅拉SPI總線接口

與DS1620數(shù)字溫度傳感器IC的通信通過(guò)簡(jiǎn)單的3線接口實(shí)現(xiàn)。此接口與摩托羅拉 SPI 之間存在許多差異?接口。然而，只需對(duì)DS1620進(jìn)行一些小的硬件和軟件修改，就可以有效地集成到基于SPI的系統(tǒng)中。

2023-05-16 11:28:10

562

如何對(duì)SPI總線接口進(jìn)行ESD靜電放電保護(hù)？

串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface），簡(jiǎn)稱SPI接口，是一種高速、全雙工、同步的通信總線接口，可以使單片機(jī)與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。

2023-06-05 09:50:54

837

SPI接口簡(jiǎn)介

串行外設(shè)接口(SPI)是微控制器和外圍IC（如傳感器、ADC、DAC、移位寄存器、SRAM等）之間使用較廣泛的接口之一。本文先簡(jiǎn)要說(shuō)明SPI接口，然后介紹ADI公司支持SPI的模擬開(kāi)關(guān)與多路轉(zhuǎn)換器，以及它們?nèi)绾螏椭鷾p少系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)中的數(shù)字GPIO數(shù)量。

2023-06-17 09:13:17

4127

SPI通用接口層介紹

一系列的標(biāo)準(zhǔn)接口 API 及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 SPI 設(shè)備、SPI 協(xié)議驅(qū)動(dòng)、SPI 控制器的數(shù)據(jù)抽象協(xié)助數(shù)據(jù)傳輸而定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) kernel-4.14/drivers/spi/spi.c static

2023-07-25 10:52:31

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