四线接口：CLK、DO、DI、CS
四条线：
- CLK 时钟线
- DO 数据输出（主从视角下也常对应 MOSI）
- DI 数据输入（主从视角下也常对应 MISO）
- CS 片选（每个设备一条，独享）
与 I2C、UART 的对比
| 特性 | SPI | I2C | UART |
|---|---|---|---|
| 同步/异步 | 同步（有时钟线） | 同步（有时钟线） | 异步（无时钟线） |
| 通信线数 | 4线（CS/CLK/DO/DI） | 2线（SCL/SDA） | 2线（TX/RX） |
| 多设备 | CS 独享，CLK/DO/DI 共用 | 地址选择 | 点对点 |
| 传输特点 | 发送 N 字节必接收 N 字节 | 主控控制读写 | 全双工独立 |
| 速度 | 高速（MHz 级） | 中速（100k–400k–1M） | 低速（波特率限制） |
| 适用场景 | Flash、高速传感器 | EEPROM、传感器 | 调试、通信模块 |
同步/异步：有时钟线时，可以精准地知道何时读取数据，不需要约定波特率、误差也不会累积，所以速度快，这就是同步通信。否则只能异步通信，速度会慢。
CS 独享：每个设备都有单独的一根 CS 线。和 I2C 不同，I2C 通过软件协议尽量复用连接线（地址广播），SPI 则是通过硬件解决，减少了协议开销，可以满足更高的速度要求。
发送 N 字节必接收 N 字节：这是硬件上的限制，软件上可以读取但忽略、发送假数据，但是硬件上 SPI 被设计成了时钟由发送动作产生——不发送就没有时钟，也就不能接收。
CPOL / CPHA 与四种模式
四种模式通过两个开关组合而来：
- CPOL（Clock Polarity，时钟极性）：空闲时时钟电平。CPOL=0 平时为低电平，CPOL=1 平时为高电平。
- CPHA（Clock Phase，时钟相位）：在第几个边沿采样。CPHA=0 为第一个边沿，CPHA=1 为第二个边沿。
| 模式 | CPOL | CPHA | 时钟空闲 | 采样边沿 |
|---|---|---|---|---|
| Mode 0 | 0 | 0 | 低电平 | 上升沿（第 1 个） |
| Mode 1 | 0 | 1 | 低电平 | 下降沿（第 2 个） |
| Mode 2 | 1 | 0 | 高电平 | 下降沿（第 1 个） |
| Mode 3 | 1 | 1 | 高电平 | 上升沿（第 2 个） |
为什么需要多种模式？ 不同的设备有不同的数据输出时序要求：如果数据在时钟边沿前就准备好，就用 CPHA=0；如果数据在时钟边沿后才稳定，就用 CPHA=1。
若数据在上升沿前已稳定，常用 Mode 0 或 Mode 3；若在下降沿前已稳定，常用 Mode 1 或 Mode 2。
状态位：TXE 与 RXNE
- TXE（Transmit Buffer Empty）：TX buffer 空，可以写数据
- RXNE（Receive Buffer Not Empty）：RX buffer 非空，可读
三种传输方式
和 I2C、UART 一样，HAL 库也提供了查询、中断、DMA 三种方式。
核心函数
HAL_SPI_TransmitReceive— 同时发送和接收HAL_SPI_Transmit— 仅发送HAL_SPI_Receive— 仅接收