视频字幕
SPI通信协议是单片机系统中常用的串行通信方式。它是一种同步全双工的通信协议，采用主从架构。主设备控制通信时序，从设备响应主设备请求。SPI具有传输速率高、全双工通信、硬件实现简单等特点，广泛应用于微控制器与各种外设的连接。
SPI通信使用四根信号线。SCK是串行时钟线，由主设备产生，用于同步数据传输。MOSI是主设备输出从设备输入线，主设备通过此线向从设备发送数据。MISO是主设备输入从设备输出线，从设备通过此线向主设备发送数据。SS或CS是从设备选择线，由主设备控制，用于选择与哪个从设备进行通信。
SPI通信的工作原理如下：首先主设备拉低SS线选中要通信的从设备。然后主设备产生SCK时钟信号。数据传输是同步的，在每个时钟边沿传输一位数据。SPI是全双工通信，主设备可以同时通过MOSI线发送数据和通过MISO线接收数据。通信完成后，主设备拉高SS线释放从设备。
SPI有四种工作模式，由时钟极性CPOL和时钟相位CPHA决定。CPOL控制时钟空闲时的电平状态，CPOL等于0时空闲为低电平，等于1时空闲为高电平。CPHA控制数据采样的时钟边沿，CPHA等于0时在第一个边沿采样，等于1时在第二个边沿采样。主从设备必须配置为相同的模式才能正常通信。
SPI通信协议具有传输速率高、全双工通信、硬件实现简单等优点，但也存在需要更多引脚、无硬件流控制等缺点。SPI广泛应用于单片机系统中，常用于连接各种外设，如EEPROM和Flash存储器、SD卡、LCD和OLED显示屏、各种传感器、ADC和DAC转换器等。这使得SPI成为嵌入式系统中重要的通信接口之一。