2024年3月22日发(作者：满曜儿)
什么是SPI通信？
SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行.
SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在 EEPROM，
FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一
种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的
管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越
来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200.
SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进
行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器
和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一
般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输
入数据线MOST和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或
INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多
个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备
共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。
（1）SDO – 主设备数据输出，从设备数据输入
（2）SDI – 主设备数据输入，从设备数据输出
（3）SCLK – 时钟信号，由主设备产生
（4）CS – 从设备使能信号，由主设备控制
其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时
（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成
为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串
行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK
提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在
时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输
入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成
8位数据的传输。
要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基
于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，
与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一
位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从
设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控
制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成
数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间
不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。
在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。
2024年3月22日发(作者：满曜儿)
什么是SPI通信？
SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行.
SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在 EEPROM，
FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一
种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的
管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越
来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200.
SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进
行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器
和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一
般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输
入数据线MOST和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或
INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多
个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备
共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。
（1）SDO – 主设备数据输出，从设备数据输入
（2）SDI – 主设备数据输入，从设备数据输出
（3）SCLK – 时钟信号，由主设备产生
（4）CS – 从设备使能信号，由主设备控制
其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时
（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成
为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串
行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK
提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在
时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输
入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成
8位数据的传输。
要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基
于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，
与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一
位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从
设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控
制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成
数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间
不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。
在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。