SPI，I2C和UART比USB，以太網，藍牙和WiFi等協議慢得多，但它們更簡單，使用的硬件和系統資源也更少。 SPI，I2C和UART非常適用于微控制器之間以及微控制器和傳感器之間的通信，在這些傳感器中不需要傳輸大量高速數據。

串行與并行通信

電子設備通過物理連接在設備之間的導線發送數據位來相互通信，有點像一個字母中的字母，除了26個字母（英文字母表中），一個位是二進制的，只能是1或0。通過電壓的快速變化，位從一個設備傳輸到另一個設備。在工作電壓為5V的系統中，0位作為0V的短脈沖通信，1位通過5V的短脈沖通信。

數據位可以并行或串行形式傳輸。在并行通信中，數據位是同時發送的，每個都通過單獨的線路。下圖顯示了二進制（01000011）中字母“C”的并行傳輸：

在串行通信中，通過單線逐個發送這些位。下圖顯示了二進制（01000011）中字母“C”的串行傳輸：

SPI通信簡介

許多設備都采用了SPI通用通信協議。例如，SD卡模塊，RFID讀卡器模塊和2.4 GHz無線發送器/接收器都使用SPI與微控制器通信。

SPI的一個獨特優勢是可以不間斷地傳輸數據。可以連續流發送或接收任意數量的比特。使用I2C和UART，數據以數據包形式發送，限制為特定的位數。啟動和停止條件定義每個數據包的開始和結束，因此數據在傳輸過程中會被中斷。

通過SPI通信的設備處于主從關系。主設備是控制設備（通常是微控制器），而從設備（通常是傳感器，顯示器或存儲器芯片）接收來自主設備的指令。最簡單的SPI配置是單主機，單從機系統，但是一個主機可以控制多個從機（下面將詳細介紹）。

SPI是串行外設接口（Serial Peripheral Interface）的縮寫，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，節約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節省空間。

（1）MISO– Master Input Slave Output，主設備數據輸入，從設備數據輸出；

（2）MOSI– Master Output Slave Input，主設備數據輸出，從設備數據輸入；

（3）SCLK – Serial Clock，時鐘信號，由主設備產生；

（4）CS – Chip Select，從設備使能信號，由主設備控制。

*實際上，從設備的數量受到系統負載電容的限制，受主設備在電壓電平之間精確切換的能力。