SPI，是英語Serial Peripheral interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，並且在芯片的管腳上只佔用四根線，節約了芯片 的管腳，同時爲PCB的佈局上節省空間，提供方便，正是出於這種簡單易用的特性，現在越來越多的芯片集成了這種通信協議。
其工作模式有兩種：主模式和從模式，無論那種模式，都支持3Mbit/s的速率，並且還具有傳輸完成標誌和寫衝突保護標誌。
跟SPI密切相關的兩個概念是時鐘極性和時鐘相位。
時鐘極性：表示時鐘信號在空閒時是高電平還是低電平。
時鐘相位：決定數據是在SCK的上升沿採樣還是在SCK的結束沿採樣。
下面以矩力的7022B芯片爲例子，分析SPI工作模式的設置。
在7022B的數據手冊中，指出：在SCK的上升沿放數據，在下降沿取數據。在SCK的下降沿將DIN的數據採樣到7022B中，在SCK的上升沿將7022B的數據放置在DOUT上面輸出。
下面是模擬SPI總線對7022B進行讀取的例子，這個例子生動表示了何時放數據，何時採樣數據。
unsigned long Read_reg3(unsigned char cmd)
{
int i;
unsigned long data;
set_bit(SPI_PORT,SPI_SS);
clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK);
clr_bit(SPI_PORT,SPI_SS);
for(i=0;i<8;i++)
{
set_bit(SPI_PORT,SPI_SCK);
if(cmd&0x80)
{
set_bit(SPI_PORT,SPI_MOSI);
}
else
{
clr_bit(SPI_PORT,SPI_MOSI);
}
cmd=cmd<<1;
nop;
nop;
clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK);nop;
}
clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK);
_delay_us(3);
data=0;
for(i=0;i<24;i++)
{
set_bit(SPI_PORT,SPI_SCK);
nop;
nop;
nop;
if(PINB&(1
{
data+=1;
}else
{
data+=0;
}
data=data<<1;
nop;
clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK);
}
set_bit(SPI_PORT,SPI_SS);
return data;
}
如果採用硬件SPI，則需要對單片機（ATMEGA16）SPI寄存器進行設置，本例子中，需要設置SPCR=0x57;//MSB在先01010011
時鐘極性爲0，因爲空閒時CLK電平爲低。
時鐘相位設置爲1，因爲是下降沿採樣數據，上升沿放數據。
我 對SPI的理解錯在採樣的概念上。比如，下降沿採樣，當主機接收時，我覺得應該是先有下降沿，再有采樣。其實，正確的理解是：採樣是對主機從機都一致的概 念，採樣之前必須把數據準備好。當主機接收數據時，主機也是下降沿採樣，但是在下降沿發生之前，必須準備好數據，換句話說，從機在上升沿發生後，就要把數 據放出來，爲下降沿採樣做好準備。