[SPI概述]
SPI是串行外设接口的缩写。摩托罗拉最早是在其MC68HCXX系列处理器上定义的，该处理器用作MCU和外设之间的通信接口。
[SPI接口信号]
如表1所示，SPI接口总共包含四条信号线。
表1 SPI接口信号
[SPI应用框图]
图1 SPI应用框图
图1是SPI的典型应用框图。SPI主机和从机通过四条信号线连接。MISO/MOSI信号的采样时钟SCK由主控设备的波特率发生器提供，波特率分频系数的可配置范围为(1 N) * 2 (m 1)，N，M=0~7，最小分频为2，最大分频为2048。如果主时钟为25兆赫兹，SCK时钟的频率范围为12.5兆赫兹~ 12.21兆赫兹。主设备和从设备各有8位移位寄存器。移位寄存器在SCK的每个有效沿对由MISO/MOSIO组成的环路进行串行移位，主从器件之间的数据交换可在8个SCK周期内完成。在图中，因为只有一个从设备，所以主设备SSn被拉至电源，从设备被拉至地。如果有多个从设备，则需要多个设备来区分与该从设备的数据交换。
[SPI工作模式]
图2 SPI工作模式
如图2所示，SPI根据时钟极性(CPOL)和采样相位(CPHA)可分为四种工作模式。CPOL代表SCK空闲电平的极性，0表示SCK空闲时处于低电平，1表示SCK空闲时处于高电平。CPHA代表采样阶段。为0时，SCK单周期的第一个时钟沿用于采样；当它为1时，SCK单周期中的第二个时钟沿用于采样。
[后记]
一般来说，SPI控制器支持摩托罗拉模式和TI模式。TI模式SPI，也称为SSI，主要在芯片选择信号方面与摩托罗拉模式不同。当数据传输有效时，摩托罗拉模式总是低电平有效，而TI模式仅在第一位数据传输前一个周期有效，用于指示数据传输开始，其他周期为低电平。TI模式时钟的极性和采样是固定的。具体时序如图3所示。
图3 SPI TI模式
通用数字接口(1)通用异步收发器