19.1. SPI 概述¶

SPI（Serial Peripheral Interface Bus，串行外设接口总线） 是一种同步串行通信协议，由 Motorola 公司在 1970 年代开发。SPI 的设计初衷是取代并行总线，提供一种适用于短距离的高速数据传输解决方案。

作为一种高效、灵活的通信协议，SPI 被广泛应用于嵌入式系统、传感器接口、存储器模块（如 Flash 存储器）以及各种外围设备之间的数据传输。

19.1.1. SPI 的特点¶

19.1.1.1. 1. 全双工通信¶

SPI 是一种全双工通信协议，允许数据在主设备与从设备之间同时发送和接收，极大地提高了通信效率。

19.1.1.2. 2. 简单硬件接口¶

SPI 需要以下四条信号线来完成通信：

SCLK（Serial Clock，时钟信号）：由主设备生成，提供数据传输的同步时钟。
MOSI（Master Out Slave In，主输出/从输入）：主设备向从设备发送数据。
MISO（Master In Slave Out，主输入/从输出）：从设备向主设备发送数据。
SS/CS（Slave Select/Chip Select，从设备选择）：由主设备控制，用于选择当前活动的从设备。低电平激活。

19.1.1.3. 3. 灵活的多从设备架构¶

单主多从结构：单个主设备可通过多条独立的从设备选择线（SS）与多个从设备通信。

19.1.1.4. 4. 同步传输¶

SPI 的数据传输由时钟信号同步，不依赖额外的起始或停止位，因此具有低通信开销和高效率的优点。

19.1.2. SPI 的典型应用¶

存储设备：如 EEPROM、Flash 存储器等。
传感器接口：包括温度传感器、压力传感器等。
显示模块：如 OLED 和 LCD 显示屏。
音频设备：如 DAC（数字 - 模拟转换器）和 ADC（模拟 - 数字转换器）。
通信模块：如无线通信模块、以太网芯片等。