SPI，是英語 Serial Peripheral interface 的縮寫，中文全稱是串行外圍設備接口。是 Motorola 所研發的一種串行通信協議。SPI接口主要應用在 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD 轉換器，還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。SPI通信協議是一種高速的，全雙工，同步的通信總線協議。可以支持百兆 bit/s 的通信速率。

SPI的通信原理十分簡單，它是以主從方式來工作，這種模式通常是：一個主設備和一個或多個從設備，由主設備發起通信。需要至少 4 根線，然而事實上 3 根也可以（單向傳輸時）。4 根線分別是：

MOSI – 主設備數據輸出，從設備數據輸入（MOSI：master output slave input）

MISO – 主設備數據輸入，從設備數據輸出（MISO：master input slave output）

SCLK – 時鐘信號，由主設備產生

CS /NSS – 從設備使能信號（片選），由主設備控制

接線實例：

時序圖：

SPI有四種工作模式，由 CPOL 和 CPHA 決定。

CPOL： 時鐘極性， 表示 SPI總線在空閑時， 時鐘信號是高電平還是低電平。 如果 CPOL 被設為 1， 空閑時 SCK 時鐘信號為高電平。 當 CPOL 被設為 0 時則正好相反。

CPOL = 0： SCK idle phase is low;

CPOL = 1： SCK idle phase is high;

CPHA： 時鐘相位， 表示 SPI 進行數據采樣時，SCK 是上升沿還是下降沿。 若 CPHA 被設置為 1， 則 SPI 設備在時鐘信號變為下降沿時觸發數據采樣， 在上升沿時發送數據。當 CPHA 被設為 0 時也正好相反。

CPHA = 0： Output data at negedge of clock while receiving data at posedge of clock;

CPHA = 1： Output data at posedge of clock while receiving data at negedge of clock;
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