01 SPI

作者：马亚丹　|　最后修改：2026-01-30

一、概述

SPI（ Serial Peripheral Interface，串行外设接口）：是一种同步串行通信协议，主要用于嵌入式系统中，微控制器与各外设之间的短距离高速通信。

SPI 的通信是主从架构，即一主多从，其协议层面没有总线仲裁、冲突检测等机制，所以 SPI 系统不适合存在多个主设备，只能有一个主机。标准的 SPI 有四根信号线：

SCLK（Serial Clock）：时钟线，由主设备唯一控制，决定数据传输的节奏。
MOSI（Master Output, Slave Input）：主线输出 / 从线输入，主设备通过此线向从设备发送数据。
MISO（Master Input, Slave Output）：主线输入 / 从线输出，从设备通过此线向主设备返回数据。
CS（Chip Select ，又称 SS：Slave Select）：从设备选择线（低电平有效），主设备通过拉低某从设备的 CS 脚，指定与哪个从设备通信（同一总线上可接多个从设备，需独立 CS)。同一时间只能有一个从设备的 CS 被拉低，对总设备来说 CS 只能是输入状态。

SPI 总线的通信速率范围很广，常见的速率为 1MHz，5MHz，10MHz，20MHz，合宙 Air8101 通用 SPI 接口可取值：400KHz~31MHz，具体取值请参考 spi-API-4.1 和 4.6 章节波特率取值范围。

SPI 的优点包括简单的硬件连接、高速数据传输和全双工通信。其缺点是通常需要更多的引脚，尤其是在多个从设备的情况下，每个从设备需要一个独立的 SS 引脚。此外，SPI 没有标准化的协议层，因此设备间的兼容性需要仔细管理。

Air8101 支持主机模式，作为主控外挂 4G 模组（如 Air780EPM）时，可作为 SPI 从机使用。