SPI是串行外設接口（Serial Peripheral Interface）的縮寫。是Motorola公司推出的一種同步串行接口技術，是一種高速的、全雙工，同步的通信總線。

SPI的通信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設備和一個或多個從設備，需要至少4根線：它們是SDI（數據輸入）、SDO（數據輸出）、SCLK（時鐘）、CS（片選）。

（1）SDO/MOSI——主設備數據輸出，從設備數據輸入；

（2）SDI/MISO——主設備數據輸入，從設備數據輸出；

（3）SCLK——時鐘信號，由主設備產生；

（4）CS/SS——從設備使能信號，由主設備控制。

CS作為片選信號不難理解。當總線上掛有多個從設備時，主機通過控制對應從設備的片選信號，即可選中激活該設備，完成與該設備的通訊。一般片選為低電平時，處于選中狀態。

需要說明的是，SPI通信有4種不同的模式，不同的從設備可能在出廠時就是配置為某種模式，這是不能改變的；但我們的通信雙方必須是工作在同一模式下，所以我們可以對我們的主設備的SPI模式進行配置，通過CPOL（時鐘極性）和CPHA（時鐘相位）來控制我們主設備的通信模式，具體如下：

Mode0：CPOL=0，CPHA=0

Mode1：CPOL=0，CPHA=1

Mode2：CPOL=1，CPHA=0

Mode3：CPOL=1，CPHA=1

時鐘極性CPOL是用來配置SCLK的電平出于哪種狀態時是空閑態或者有效態，時鐘相位CPHA是用來配置數據采樣是在第幾個邊沿。

作為特殊應用的加密芯片來說，其SPI通訊大多數采用標準SPI接口協議，但也不乏例外，調試過程中有幾點注意：

1、加密芯片作為防盜版功能模塊或者是數據加解密模塊，大多數需作為SPI從機設備，上位機端作為SPI主機。

2、主機SPI設置成CKPOL=0 ，CKPHA=0。其含義：此時空閑態時，SCLK處于低電平，數據采樣是在第1個邊沿，也就是SCLK由低電平到高電平的跳變，所以數據采樣是在上升沿，數據發送是在下降沿。

3、有些加密芯片協議特殊，而且由于SPI沒有同步信號功能，所以加密芯片需要借助BUSY引腳來給主機發送通知信號，當BUSY為高電平，允許SPI主設備發送數據，反之允許主機接收數據。

4、BUSY為SPI請求信號。當BUSY拉低時允許SPI主設備讀取數據，此時SPI主機端將CS/SS拉低，SPI_CLK產生時鐘。 

5、芯片發生故障無法正常運行時可通過復位重置。