物理层

串行全双工总线

需要四根线：SCLK（时钟线），CS（片选线）、MOSI(主设备输出、从设备输入)，MISO（主设备输入，从设备输出）。

片选信号

片选信号CS是用来选择主机与哪一个从机进行通信的信号线。当从机的片选信号为1使能时，主机和谁通信，那根CS线就是高电平，其余CS线为低电平。这样SPI至少需要四根线。

通信过程

先发高位，后发低位（与IIC相同），串口则是先发低位，后发高位。

在时钟线上升沿或者下降沿的时候发送器向数据线发送数据，紧接着的下一个上升沿或者下降沿，接收器从数据线上接收数据（取决于四种模式）

四种模式

SPI总线有四种不同的工作模式，取决于极性(CPOL)和相位(CPHL)这两个因素

CPOL表示SCLK空闲时的状态
CPOL=0，空闲时SCLK为低电平

CPOL=1，空闲时SCLK为高电平

CPHA表示采样时刻

CPHA=0，即表示输出(out)端在上一个时钟周期的后沿改变数据，而输入(in)端在时钟周期的前沿(或不久之后)捕获数据。输出端保持数据有效直到当前时钟周期的尾部边缘。对于第一个时钟周期来说，第一位的数据必须在时钟前沿之前出现在MOSI线上。也就是一个CPHA=0的周期包括半个时钟空闲和半个时钟置位的周期。

CPHA=1，即表示输出(out)端在当前时钟周期的前沿改变数据，而输入(in)端在时钟周期的后沿(或不久之后)捕获数据。输出端保持数据有效直到下一个时钟周期的前沿。对于最后一个时钟周期来说，从机设备在片选信号消失之前保持MISO信号线有效。也就是一个CHPA=1的周期包括半个时钟置位和半个时钟空闲的周期。