SPI（Serial Peripheral Interface）是一種高速、全雙工的同步通信匯流排，主要用於EEPROM、FLASH、實時時鐘、AD轉換器等設備之間的連線。SPI接口使用四根線進行通信，節約了晶片管腳，並為PCB布局提供了便利。
在SPI通信中，有一個主設備（Master）和多個從設備（Slave），主設備負責發起通信並控制時鐘信號，從設備通過片選信號（CS）被選中後進行數據交換。SPI的通信模式由時鐘極性（CPOL）和時鐘相位（CPHA）決定，它們定義了通信的時序。
時鐘極性（CPOL）：確定時鐘信號在空閒狀態時的電平。CPOL=0表示時鐘信號在空閒時為低電平，而CPOL=1表示時鐘信號在空閒時為高電平。
時鐘相位（CPHA）：定義數據採樣的時鐘信號邊沿。CPHA=0表示數據在時鐘的第一個跳變沿（上升沿或下降沿）採樣，而CPHA=1表示數據在時鐘的第二個跳變沿採樣。
基於CPOL和CPHA的不同組合，SPI有四種工作模式：
模式0（CPOL=0, CPHA=0）：時鐘信號在空閒時為低電平，數據在時鐘的第一個跳變沿（上升沿）採樣。
模式1（CPOL=0, CPHA=1）：時鐘信號在空閒時為低電平，數據在時鐘的第二個跳變沿（下降沿）採樣。
模式2（CPOL=1, CPHA=0）：時鐘信號在空閒時為高電平，數據在時鐘的第一個跳變沿（下降沿）採樣。
模式3（CPOL=1, CPHA=1）：時鐘信號在空閒時為高電平，數據在時鐘的第二個跳變沿（上升沿）採樣。
這些模式提供了靈活性，使SPI適應不同的硬體設計和通信需求。在實際套用中，模式0和模式3是最常用的。