SPI模块通常引出4个引脚，分别为： 、MISO、MOSI、SPSCK，下面分别介绍它们的含义。
1．从机选择引脚 (Slave Select)
若一个MCU的SPI工作于主机方式，置 为高电平。若一个MCU的SPI工作于从机方式时，当 =0时，表示主机选中了该从机，反之则未选中该从机。对于单主单从(One master and one slave) 系统，可以采用图10-1的接法。对于一个主MCU带多个从属MCU的系统，主机MCU的 接高电平，每一个从机MCU的 接主机的I/O输出线，由主机控制其电平高低，以便主机选中该从机。
2．主出从入引脚MOSI(Master Out/Slave In)
主出从入引脚MOSI，是主机输出、从机输入数据线。对于MCU被设置为主机方式，主机送向从机的数据从该引脚输出。对于MCU被设置为从机方式，来自主机的数据从该引脚输入。
3．主入从出引脚MISO(Master In/Slave Out)
从机的数据从该引脚输入主机，对于MCU被设置为从机方式，送向主机的数据从该引脚输出。
4．SPI串行时钟引脚SPSCK(SPI Serial Clock)
SPI串行时钟引脚SPSCK用于控制主机与从机之间的数据传输。串行时钟信号只能由主机发出，经主机的SPSCK引脚输出给从机的SPSCK引脚，控制整个数据传输过程。在主机启动一次传送过程中，自动产生8个时钟周期信号从SPSCK引脚输出，SPSCK信号的一个跳变进行一位数据移位过程。
10.2.2 SPI模块的寄存器
从程序员角度看，SPI模块有3个8位寄存器，只要理解和掌握了这3个寄存器的用法，就可以进行SPI编程。下面分别阐述这些寄存器的功能及用法。
1．SPI数据寄存器(SPI Data Register，SPDR)
SPI数据寄存器SPDR的地址是：$0012。写入时，为要发送的8位数据，记为：T7～T0；读出时，为接收的8位数据，记为：R7～R0。它们的特点与SCI数据寄存器相似。在实际内部结构上，SPDR由两个独立的数据寄存器组成，即只能写入的发送数据寄存器和只能读出的接收数据寄存器，它们共用一个地址。
2．SPI控制寄存器(SPI Control Register，SPCR)
SPI控制寄存器一般情况下只能复位时写一次，以后不再对其写入，不再更改对SPI的设置。SPCR的地址：$0010，定义为：
数据位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
定义 SPRIE DMAS SPMSTR CPOL CPHA SPWOM SPE SPTIE
复位 0 0 1 0 1 0 0 0
D7 — SPRIE位：SPI接收中断允许位(SPI Receiver Interrupt Enable Bit)，SPRIE=1，允许SPI接收中断；SPRIE=0，不允许SPI接收中断。当收到一个字节的数据时，状态及控制寄存器SPSCR(下面将介绍该寄存器)的SPRF位(SPI接收器满标志位)被置1，此时，若SPCR寄存器的SPRIE=1，则产生SPI中断。通常情况下SPRIE=0，即收到数据不产生中断。
D6 — DMAS位：DMA选择位(DMA Select Bit)。目前没用，为0。
D5 — SPMSTR位：SPI主机位(SPI Master Bit)，该位决定SPI工作方式，SPMSTR =1，主机方式；SPMSTR=0，从机方式。
D4 — CPOL位：时钟极性选择位(Clock Polarity Bit)，该位决定SPSCK引脚空闲时的极性。此位对数据的传输格式没有影响。CPOL=1，SPSCK空闲时为高电平；CPOL=0，SPSCK空闲时为低电平。时钟极性选择位CPOL与时钟相位位CPHA配合使用。
D3 — CPHA位：时钟相位位(Clock Phase Bit)，该位控制串行时钟与SPI数据的时序关系。见图10-6。CPHA=1，从机以SPSCK的第一次沿跳变为移位开始信号，在多个字节的连续传送过程中，从机的 引脚信号可始终保持为低电平；CPHA=0，从机以 的下降沿作为移位开始信号，在SPSCK的第一次沿跳变启动第一次数据采样，在多个字节的连续传送过程中，从机的 引脚信号需要不断地恢复为高电平，来为每一个字节的传送产生移位开始信号(在 的下降沿)。一般情况下设置CPHA=1，复位时CPHA=1。
D2 — SPWOM位：SPI线或模式位(SPI Wired-OR Mode Bit)。该位决定三个引脚SPSCK、MOSI、MISO是否有内部上拉电阻，因而成为开漏输出(open-drain output)。SPWOM=1，设置SPSCK，MOSI和MISO引脚为线或模式；SPWOM=0，设置SPSCK，MOSI和MISO引脚为普通推拉(push-pull)模式。
D1 — SPE位：SPI允许位(SPI Enable)。该位决定是否允许SPI。SPE=1，允许SPI；SPE=0，不允许SPI，相应引脚成为普通I/O引脚。
D0 — SPTIE位：SPI发送中断允许位(SPI Transmit Interrupt Enable)。SPTIE=1，允许SPI发送中断；SPRIE=0，不允许SPI发送中断。当一个字节的数据发送完毕时，状态及控制寄存器SPSCR(下面将介绍该寄存器)的SPTE位(SPI发送器空标志位)被置1，此时，若SPCR寄存器的SPTIE=1，则产生SPI中断。通常情况下SPTIE=0，即发送数据完成不产生中断。(请类比本寄存器的SPI接收中断允许位SPRIE的功能)。
3．SPI状态和控制寄存器(SPI Status and Control Register，SPSCR)
SPSCR的地址：$0011，定义为：
数据位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
定义 SPRF ERRIE OVRF MODF SPTE MODFEN SPR1 SPR0
复位 0 0 0 0 1 0 0 0
D7 — SPRF位(只读)：SPI接收器满标志位(SPI Receiver Full Bit)。当收到一个字节的数据时，SPRF位被置1，程序读取该位得知此位为1后，可以通过数据寄存器SPDR读取收到的数据，读取数据后SPRF位被自动清零。
D6 — ERRIE位：错误中断允许位(Error Interrupt Enable Bit)。ERRIE=1，允许MODF和OVRF产生CPU中断请求；ERRIE=0，禁止MODF和OVRF产生CPU中断请求。
D5 — OVRF位(只读)：溢出标志位(Overflow Bit)。当接收数据寄存器中的数据还没有被读取时，若有新的数据进入移位寄存器，OVRF位被置1。OVRF被置1后，读SPSCR寄存器及接收数据寄存器后，OVRF位被自动清零。
D4 — MODF位(只读)：模式错误标志位(Mode Fault Bit)。若本寄存器的MODFEN=1，在数据传输过程中，若在从机方式， 引脚为高电平，或在主机方式 引脚为低电平，说明 引脚逻辑发生错误(与图10-6相违背)，MODF被置1。MODF被置成1后，若读SPSCR寄存器后再对SPDR进行写操作，MODF位被自动清零。
D3 — SPTE位(只读)：SPI发送器空标志位(SPI Transmitter Empty Bit)。当发送数据寄存器的数据进入移位寄存器中，SPTE被置1，表示发送结束。SPTE被置成1后，若又向发送数据寄存器中写入新的数据，SPTE位被自动清零。
D2 — MODFEN位：模式错误标志允许位(Mode Fault Enable Bit)。MODFEN=1，允许MODF标志的置位，MODFEN=0，禁止MODF标志的置位。但如果MODF位已经被置1，将MODFEN清零，并不会使MODF位也清零。对于主机而言，如果MODFEN为0， 引脚就可以作为一般的I/O引脚。
D1、D0 — SPR1、SPR0位：SPI波特率选择位(SPI Baud Rate Select Bits)。当MCU处于主机模式下，这两位控制串行时钟SPSCK的频率。在从机模式下，这两位没有意义。计算公式为：
SPI的波特率 =
上式中：CGMOUT为时钟产生模块CGM的基准时钟输出。BD是分频系数，由SPR1、SPR0位决定：
SPR1、SPR0=00，BD=2
=01，BD=8
=10，BD=32
=11，BD=128
10.2.3 SPI编程基本方法
在进行SPI编程时，首先在程序初始化部分必须进行SPI系统初始化。SPI的初始化，主要是对SPI控制寄存器SPCR进行写入，以便定义工作方式、时钟的空闲电平、是否允许SPI等。同时，还要对SPI控制和状态寄存器SPSCR的控制位部分写入，例如通过对SPR1、SPR0位的写入确定SPI的波特率。本小节给出最基本的用法，以作为GP32单片机的SPI的编程入门。
1．SPI初始化
对SPI初始化，一般需要两步：
第一步：写控制字到SPCR，确定是否允许SPI接收中断、SPI的工作方式、时钟极性、时钟相位、是否允许SPI等。例如：
LDA #%00100010 //不产生中断、主机方式、时钟空闲低电平
STA SPCR
第二步：写控制字到SPSCR，确定SPI的波特率：
LDA #%00000001 //8分频
STA SPSCR
2．发送一个数据与接收一个数据
要通过SPI发送一个数据，同时通过SPI接收一个数据，作为主机方，只要将数据送入SPDR，然后检查SPSCR的SPTE位(位3)，如果该位为1，表示数据已经送出。若同时接收对方送来的数据，则接着检查SPSCR的SPRF位(位7)，如果该位为1，表示要接收的数据已经进入数据寄存器，可以取出。例如：下列程序发送A中数据，同时接收对方数据放入A中：
STA SPDR //送入SPDR
NOP //适当延时
NOP
BRCLR 3,SPSCR,. //为0等待,即等待SPTE(位3)为1，发送完毕
BRCLR 7,SPSCR,. //为0等待,即等待SPRF(位7)为1，接收完毕
LDA SPDR //取收到的数据到寄存器A中
