概況：

SPI, 串行外圍設備接口。高速的，全雙工的，同步通信總線。有四個引腳：SDI(數據輸入)，SDO(數據輸出)，SCLK(時鐘)，CS(片選)。

應用：

常作為單片機外設芯片串行擴展接口，主要應用于EEPROM,FLASH,實時時鐘，AD轉換器，數字信號處理器和數字信號解碼器之間。

通信原理：

以主從方式工作

MOSI(SDO)：主器件數據輸出，從器件數據輸入。

MISO(SDI)：主器件數據輸入，從器件數據輸出。

SCLK ：時鐘信號，由主器件產生。

SPI串行傳輸，數據一位一位從MSB或LSB開始傳輸，產生相應的脈沖沿時，MOSI,MISO才進行數據傳輸。

CS：從器件使能信號，由主器件控制。

CS控制芯片是否被選中，只有片選信號為實現約定的使能信號時(高電位或地電位)，對此芯片的操作才有效，這也就允許同一總線上連接多個SPI設備。

工作過程：

SPI可以用全雙工通信方式同時發送和接收8(16)位數據，過程如下：

主機啟動發送過程，送出時鐘脈沖信號——>主移位寄存器的數據通過SDO移入到從移位寄存器，同時從移位寄存器中的數據通過SDI移人到主移位寄存器中——>8(16)個時鐘脈沖過后，時鐘停頓，主移位寄存器中的8(16)位數據全部移人到從移位寄存器中，隨即又被自動裝入從接收緩沖器中，從機接收緩沖器滿標志位(BF)和中斷標志位(SSPIF)置“1”。同理，從移位寄存器中的8位數據全部移入到主寄存器中，隨即又被自動裝入到主接收緩沖器中.主接收緩沖器滿標志位(BF)和中斷標志位(SSPIF)置“1”——>主CPU檢測到主接收緩沖器的滿標志位或者中斷標志位置1后，就可以讀取接收緩沖器中的數據。同樣，從CPU檢測到從接收緩沖器滿標志位或中斷標志位置1后，就可以讀取接收緩沖器中的數據，這樣就完成了一次相互通信過程。

SPI總線接口及時序

SPI輸出串行同步時鐘極性和相位可以根據外設工作要求進行配置。

若CPOL = 0，串行同步時鐘的空閑狀態為低電平;

若CPOL = 1，串行同步時鐘的空閑狀態為高電平;

時序如下

若CPHA = 0，在串行同步時鐘的第一個跳變沿(上升或下降)數據將被采樣;

若CPHA = 1，在串行同步時鐘的第二個跳變沿(上升或下降)數據將被采樣;

時序如下：

SPI主模塊與與之通信的外設空閑狀態的極性和時鐘相位應該一致。