SPI接口是在CPU和外圍低速器件之間進行同步串行數據傳輸，在主器件的移位脈沖下，數據按位傳輸，高位在前，地位在后，為全雙工通信，數據傳輸速度總體來說比I2C總線要快，速度可達到幾Mbps。

SPI接口是以主從方式工作的，這種模式通常有一個主器件和一個或多個從器件，其接口包括以下四種信號：

（1）MOSI – 主器件數據輸出，從器件數據輸入

（2）MISO – 主器件數據輸入，從器件數據輸出

（3）SCLK – 時鐘信號，由主器件產生

（4）/SS  – 從器件使能信號，由主器件控制

在點對點的通信中，SPI接口不需要進行尋址操作，且為全雙工通信，顯得簡單高效。

在多個從器件的系統中，每個從器件需要獨立的使能信號，硬件上比I2C系統要稍微復雜一些。

SPI接口在內部硬件實際上是兩個簡單的移位寄存器，傳輸的數據為8位，在主器件產生的從器件使能信號和移位脈沖下，按位傳輸，高位在前，低位在后。如下圖所示，在SCLK的下降沿上數據改變，同時一位數據被存入移位寄存器。

SPI接口內部硬件圖示：

SPI接口的一個缺點：沒有指定的流控制，沒有應答機制確認是否接收到數據。

CAN總線

CAN（Controller Area Network）是ISO國際標準化的串行通信協議。廣泛應用于汽車、船舶等。具有已經被大家認可的高性能和可靠性。

CAN控制器通過組成總線的2根線（CAN-H和CAN-L）的電位差來確定總線的電平，在任一時刻，總線上有2種電平：顯性電平和隱性電平。

“顯性”具有“優(yōu)先”的意味，只要有一個單元輸出顯性電平，總線上即為顯性電平，并且，“隱性”具有“包容”的意味，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線上才為隱性電平。（顯性電平比隱性電平更強）。

總線上執(zhí)行邏輯上的線“與”時，顯性電平的邏輯值為“0”，隱性電平為“1”。

下圖顯示了一個典型的CAN拓撲連接圖。

連接在總線上的所有單元都能夠發(fā)送信息，如果有超過一個單元在同一時刻發(fā)送信息，有最高優(yōu)先級的單元獲得發(fā)送的資格，所有其它單元執(zhí)行接收操作。

CAN總線協議具有下面的特點：

1) 多主控制。當總線空閑時，連接到總線上的所有單元都可以啟動發(fā)送信息，這就是所謂的多主控制的概念。先占有總線的設備獲得在總線上進行發(fā)送信息的資格。這 就是所謂的CSMA/CR（Carrier Sense MultipleAccess/Collosion Avoidance）方法。如果多個設備同時開始發(fā)送信息，那么發(fā)送最高優(yōu)先級ID消息的設備獲得發(fā)送資格。

2) 信息的發(fā)送。在CAN協議中，所有發(fā)送的信息要滿足預先定義的格式。當總線沒有被占用的時候，連接在總線上的任何設備都能起動新信息的傳輸，如果兩個或更 多個設備在同時刻啟動信息的傳輸，通過ID來決定優(yōu)先級。ID并不是指明信息發(fā)送的目的地，而是指示信息的優(yōu)先級。如果2個或者更多的設備在同一時刻啟動 信息的傳輸，在總線上按照信息所包含的ID的每一位來競爭，贏得競爭的設備（也就是具有最高優(yōu)先級的信息）能夠繼續(xù)發(fā)送，而失敗者則立刻停止發(fā)送并進入接 收操作。因為總線上同一時刻只可能有一個發(fā)送者，而其它均處于接收狀態(tài)，所以，并不需要在底層協議中定義地址的概念。

3) 系統的靈活性。連接到總線上的單元并沒有類似地址這樣的標識，所以，添加或去除一個設備，無需改變軟件和硬件，或其它設備的應用層軟件。

4) 通信速度。可以設置任何通訊速度，以適應網絡規(guī)模。對一個網絡，所有單元必須有相同的通訊速度，如果不同，就會產生錯誤，并妨礙網絡通訊，然而，不同網絡間可以有不同的通訊速度。

5) 遠程數據請求。可以通過發(fā)送“遙控幀”，請求其他單元發(fā)送數據。

6) 錯誤檢測、錯誤通知、錯誤恢復功能。所有單元均可以檢測出錯誤（錯誤檢測功能）。檢測到錯誤的單元立刻同時通知其它所有的單元（錯誤通知功能）。如果一個 單元發(fā)送信息時檢測到一個錯誤，它會強制終止信息傳輸，并通知其它所有設備發(fā)生了錯誤，然后它會重傳直到信息正常傳輸出去（錯誤恢復功能）。