SPI（Serial Peripheral interface），串行外围设备接口。是一种全双工形式的高速同步通信总线。
SPI 硬件接口由四根信号线组成，分别是：
- SDI：数据输入
- SDO：数据输出
- SCK：时钟
- CS/SS：片选
SPI 工作模式称为主从模式，因此设备相互连接后，主模式成为 SPI 主控制器，从模式则成为 SPI 设备。
SPI 主从设备之间的数据传输为环形模式，双方内部各存在一个串行以为寄存器。具体如下图：
当主设备发送数据时，将数据从内存中拷入串行移位寄存器，随后通过 MOSI 引脚向从设备发送数据。从设备则会将串行移位寄存器中的数据进行移位，将原有数据通过 MISO 引脚输出，从而接收主设备发送的数据，并拷入内存中。 同时，主设备串行移位寄存器中接收到从设备发过来的数据。
因此，SPI 的数据传输为一发一收。为了避免收到不需要的数据，SPI 设备制定了相关的命令，来在正确的时序点接收数据。
关于，SPI 数据在时序中的发送与接收点，SPI 设计了 4 种不同的模式，分别为：
| 模式 | 极性 | 说明 |
|---|---|---|
| Mode0 | CPOL=0，CPHA=0 | 此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据采样是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿(准备数据），（发送数据）数据发送是在下降沿。 |
| Mode1 | CPOL=0，CPHA=1 | 此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据发送是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。 |
| Mode2 | CPOL=1，CPHA=0 | 此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据采集是在第1个边沿，也就是SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。 |
| Mode3 | CPOL=1，CPHA=1 | 此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据发送是在第1个边沿，也就是SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在上升沿，数据发送是在下降沿。 |
如图所示：
上述只是作为 SPI 传输数据所需了解的内容。实际应用中，则需要参考硬件情况，以及通信需求来对 SPI 进行合理的配置。不同的 SPI 中存在不同的电子器件，在配置和使用上都会存在差异。因此，不同的 SPI 驱动都会又较大的差异性。
