当多个器件与同一个 MCU 进行通信时，可以采用菊花链配置连接该器件，以节省 GPIO 端口。图 7-13 展示了该拓扑及对应的波形，其中以菊花链形式连接的外设数量“n”设置为 3。以这种方式最多可以连接 63 个器件。

图 7-13 菊花链 SPI 操作

这种情况下，控制器发送的 SDI 将采用以下格式（请参阅 图 7-13 中的 SDI1）：

• 2 字节标头（HDR1、HDR2）
• “n”个字节的命令字节，以菊花链中的最远外设开头（本例中为 A3、A2、A1）
• “n”个字节的数据字节，以菊花链中的最远外设开头（本例中为 D3、D2、D1）
• 共计 2 x“n”+ 2 个字节

当数据通过链传送时，控制器会通过以下格式接收数据（请参阅 图 7-13 中的 SDO3）：

• 3 个字节的状态字节，以菊花链中的最远外设开头（本例中为 S3、S2、S1）
• 在（HDR1、HDR2）之前发送的 2 字节标头
• 3 个字节的报告字节，以菊花链中的最远外设开头（本例中为 R3、R2、R1）

标头字节是在菊花链 SPI 通信开始时置位的特殊字节。对于这两个前导位，标头字节必须以 1 和 0 开头。

第一个标头字节 (HDR1) 包含菊花链中外设总数的信息。N5 至 N0 是6位，专用于显示菊花链中器件的数量，如图 7-14 所示。每个菊花链最多可串行连接 63 个器件。不允许外设数量 = 0，且这会导致出现 SPI_ERR 标志。

第二个标头字节 (HDR2) 包含全局 故障清除 命令，该命令将清除芯片选择 (nSCS) 信号上升沿上所有器件的故障寄存器。HDR2 寄存器的 5 个后置位标记为 SPARE（无关紧要位）。MCU 可以使用这些位来确定菊花链连接的完整性。

图 7-14 标头字节

此外，该器件将以两个前导位为 1 和 1 开头的字节识别为“传递”字节。该器件不会处理这些“通过”字节，这些字节只会在 SDO 上按以下字节发送出去。

当数据通过器件时，它通过计算接收到的状态字节数（后跟第一个标头字节）来确定自身在链中的位置。例如，在这种三器件配置中，菊花链中的器件 2 会先接收两个状态字节，然后再接收两个标头字节。

根据两个状态字节，器件可以确定其位于链中的第二个位置，而通过 HDR2 字节，器件可以确定链中连接的器件数量。这样，器件只加载缓冲区中的相关地址和数据字节，并绕过其他位。该协议可实现更快的通信，而不会因为链中连接多达 63 个器件而增加系统延迟。

命令、数据、状态和报告字节保持不变，如标准帧格式所述。