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SPI通信インターフェースとは?

えすぴーあいつうしんいんたーふぇーす

マイコンと周辺デバイスを少ない信号線で高速に接続するシリアル通信規格で、センサーやメモリとの連携に広く使われます。

SPI(Serial Peripheral Interface)は、マイコン(マスター)と周辺機器(スレーブ)の間でデータシリアル転送するための同期式通信インターフェースです。モトローラが考案したとされ、組み込みシステムの標準的な接続方式として定着しています。

基本的な信号線は4本で構成されます。クロック信号(SCLK)、マスターからスレーブへのデータ(MOSI)、スレーブからマスターへのデータ(MISO)、そして接続先を選択するチップセレクト(CS/SS)です。クロックに同期して1ビットずつ転送する方式なので、ノイズに強く高速な通信が可能です。

1対多の接続では、スレーブの数だけチップセレクト線を用意し、通信したい相手だけを有効化します。フラッシュメモリ、液晶ディスプレイ、A/Dコンバーター、温度センサーなど幅広いデバイスがSPIに対応しています。I2Cと比べるとピン数は多くなりますが、全二重通信に対応しており転送速度が高い点が特徴です。

Arduinoや各種マイコンボードでも標準搭載されており、電子工作から産業機器まで幅広い場面で活用されています。シンプルな仕組みながら信頼性が高く、組み込みエンジニアが最初に習得する通信規格のひとつです。

使い方・例文

ArduinoでSDカードモジュールとやり取りするときや、高速A/Dコンバーターの値を読み取るときにSPI通信インターフェースが使われます。

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