SPI接口协议
SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，是串行外围设备接口。SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。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。
SPI 接口连线
SPI接口一般由MISO（主入从出）、MOSI（主出从入）、SCLK（时钟信号）、CSS(片选)组成。
- MOSI（Master Out SlaveIn）：主器件数据输出，从器件数据输入，用于主器件到从器件的数据传输。
- MISO（Master In Slave Out）：主器件数据输入，从器件数据输出，用于从器件到主器件的数据传输。
- SCLK(SPI Clock) ：时钟信号，只能由主器件产生。
- CSS：设备选择线（片选），由主器件控制，当从器件片选信号输入低电平时为选中状态，/SS是针对从器件而言的，作为主器件，不需要使用CSS。
接口说明
CS: 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效，这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。
SDI/SDO/SCLK: 通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。
主从说明
主机控制SCK信号线，从机只控制MISO信号线。
产生时钟的一侧称为主机，另一侧称为从机。总是只有一个主机（一般来说可以是微控制器/MCU），但是可以有多个从机。
主从连接方式
主从连接方式主要有两种：多CSS(NSS)、链式
多CSS（NSS）
如果要和特定的从机进行通讯，可以将相应的NSS信号线拉低，并保持其他NSS信号线的状态为高电平；如果同时将两个NSS信号线拉低，则可能会出现乱码，因为从机可能都试图在同一条MISO线上传输数据，最终导致接收数据乱码。
连接方式如图：
链式
在数字通信世界中，在设备信号（总线信号或中断信号）以串行的方式从一 个设备依次传到下一个设备，不断循环直到数据到达目标设备的方式被称为菊花链。
菊花链的最大缺点是因为是信号串行传输，所以一旦数据链路中的某设备发生故障的时候，它下面优先级较低的设备就不可能得到服务了； 另一方面，距离主机越远的从机，获得服务的优先级越低，所以需要安排好从机的优先级，并且设置总线检测器，如果某个从机超时，则对该从机进行短路，防止单个从机损坏造成整个链路崩溃的情况；
SPI优缺点
使SPI作为串行通信接口脱颖而出的原因很多；
- 全双工串行通信；
- 高速数据传输速率。
- 简单的软件配置；
- 极其灵活的数据传输，不限于8位，它可以是任意大小的字；
- 非常简单的硬件结构。从站不需要唯一地址（与I2C不同）。从机使用主机时钟，不需要精密时钟振荡器/晶振（与UART不同）。不需要收发器（与CAN不同）。
SPI的缺点
- 没有硬件从机应答信号（主机可能在不知情的情况下无处发送）；
- 通常仅支持一个主设备；
- 需要更多的引脚（与I2C不同）；
- 没有定义硬件级别的错误检查协议；
- 与RS-232和CAN总线相比，只能支持非常短的距离；
SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据，也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。