SPIとは？マイクロコントローラ（MCU）のシリアルインタフェースの種類と特徴

SPI (Serial Peripheral Interface)

UARTでは、送受信機器双方がタイマを用いて時間を計測し、通信タイミングを合わせていました。これに対して、SPIでは送受信双方が専用クロック信号に同期してデータの送受信を行うものです。チップセレクト信号も用いることが可能であり、本信号線を使用することにより、１対複数台の機器と送受信を行うこともできます。UARTに比べて不利な点は、通信を行うために必要な信号線が、多くなってしまうことです。

図1.1 MCUをマスタとし外部機器３台を接続した場合の回路例

【送信(マスタ→スレーブ)】
マスタ側から同期クロックを出力するとともに、本同期クロックに合わせてデータを出力します。

図1.2 SPI送信フォーマット例

【受信 (マスタ→スレーブ)】
スレーブ側から送信されたデータを本同期クロックの立ち上がりエッジで受け取ります。

図1.3 SPI受信フォーマット例

なお、データの送信順序（最上位ビット、最下位ビットどちらを先に送るか）、使用するクロックの極性、データの送信/取り込みエッジなどは、予め決めて設定しておく必要があります。

次のコラム：I2Cとは？マイクロコントローラ(MCU)のシリアルインタフェースの種類と特長