本节继续讲嵌入式硬件通信接口协议中的另外一个串行通信接口-SPI。相比于UART串口协议，SPI又有着其独特之处。

简介

SPI（全称SerialPeripheral Interface），串行外设接口。

SPI是串行外设接口（SerialPeripheral Interface）的缩写。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200。

--from 百度百科

该接口由摩托罗拉在20世纪80年代中期开发，并已成为事实标准。

--from Wiki

从维基百科查阅的的“事实标准”，在这来科普一下知识盲点：

事实标准是指非由标准化组织制定的，而是由处于技术领先地位的企业、企业集团制定(有的还需行业联盟组织认可，如DVD标准需经DVD论坛认可)，由市场实际接纳的技术标准。

--from 百度百科

SPI接口定义了一主多从这样的一个通信架构，在同一SPI总线上只有一个主机，可以有多个从机。这样的架构就限制了通信的主动权只能在主机端，主机发起一次通信，从机做出想要。

信号线

SPI被称为四线串行总线，其信号线分别有：

SCLK：串行时钟（主机输出）

MOSI：主输出从机输入或主机输出从机输入（主机输出的数据）

MISO：主输入从输出或主输入从输出（从输出的数据输出）

SS：从机选择（通常为低电平有效，主机输出）

信号线命名也是五花八门，以下的命名也是会遇见的：

串口时钟：

SCLK：SCK

主输出--->从输入（MOSI）：

SIMO，MTSR - 对应主设备和从设备上的MOSI，相互连接

SDI，DI，DIN，SI - 在从设备上; 连接到主设备上的MOSI，或连接到下面的连接

SDO，DO，DOUT，SO - 在主设备上; 连接到从站上的MOSI，或连接到上面的连接

主输入<---从输出（MISO）：

SOMI，MRST - 对应主设备和从设备上的MISO，相互连接

SDO，DO，DOUT，SO - 在从设备上; 连接到主设备上的MISO，或连接到下面的连接

SDI，DI，DIN，SI - 主设备; 连接到奴隶上的MISO或上面的连接

从机选择：

SS：SSEL，CS，CE，nSS，/ SS，SS＃

以上容易让人混淆的名字是SDO、SDI、DOUT、DIN等，这些都需要看具体印在主设备还是从设备上单独讨论。但是一般的还是尽量写清写规范，这样不容易产生歧义。

SPI作为同步串行接口，可以认为有两个同步信号，第一个是从机选择SS信号，告知被选中的从机，准备开始进行SPI通信，第二个是同步时钟信号SCLK，收发双方进行数据的交互时，都是基于SCLK的跳变进行逐bit输出和采样的。

四根信号线并非全部都需要，根据工作模式，可以配置成两线、三线。

在STM32CubeMX工具的配置页面，可以很清楚看到，配置不同的工作模式时，对应被使能的芯片管脚有何不同：

对比发现，全双工的四线和三线的区别是从机选择信号NSS。这种情况一般是因为SPI总线上只有一主一从的通信架构，从机的NSS信号一直接低电平，不需要做从机选择。

信号时序

四线SPI接口的时序一般的总是先拉低从机选择信号线SS，然后输出SCLK，带着数据MOSI，此时MISO为高阻态。大致如下如：

一般有SPI接口的器件，在Spec上都会有对应的时序图，这里分别截取SPI接口FLASH型号为GD25Q32C、SPI接口OLED型号为QG-2832TLBFG04，这两器件的Spec内关于SPI时序部分的介绍，如下两张截图：