SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。 
其工作模式有两种：主模式和从模式，无论那种模式，都支持3Mbit/s的速率，并且还具有传输完成标志和写冲突保护标志。 

跟SPI密切相关的两个概念是时钟极性和时钟相位。 

时钟极性：表示时钟信号在空闲时是高电平还是低电平。  
时钟相位：决定数据是在SCK的上升沿采样还是在SCK的结束沿采样。  
下面以矩力的7022B芯片为例子，分析SPI工作模式的设置。 

在7022B的数据手册中，指出：在SCK的上升沿放数据，在下降沿取数据。在SCK的下降沿将DIN的数据采样到7022B中，在SCK的上升沿将7022B的数据放置在DOUT上面输出。 

下面是模拟SPI总线对7022B进行读取的例子，这个例子生动表示了何时放数据，何时采样数据。 

unsigned long Read_reg3(unsigned char cmd) 
{ 
       int i; 
       unsigned long data; 
       set_bit(SPI_PORT,SPI_SS); 
       clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK); 
       clr_bit(SPI_PORT,SPI_SS); 
       for(i=0;i<8;i++) 
       { 
           set_bit(SPI_PORT,SPI_SCK); 
              if(cmd&0x80) 
              { 
                set_bit(SPI_PORT,SPI_MOSI); 
              } 
              else 
              { 
                clr_bit(SPI_PORT,SPI_MOSI); 
              } 
              cmd=cmd<<1; 
              nop; 
              nop; 
              clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK);nop; 
       } 
       clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK); 
       _delay_us(3); 
       data=0; 
       for(i=0;i<24;i++) 
       { 
           set_bit(SPI_PORT,SPI_SCK); 
              nop; 
              nop; 
              nop; 
              if(PINB&(1 
              { 
                data+=1; 
              }else 
              { 
                data+=0; 
              } 
              data=data<<1; 
              nop; 
              clr_bit(SPI_PORT,SPI_SCK); 
       } 
       set_bit(SPI_PORT,SPI_SS); 
       return data; 
} 

如果采用硬件SPI，则需要对单片机（ATMEGA16）SPI寄存器进行设置，本例子中，需要设置SPCR=0x57;//MSB在先01010011 

时钟极性为0，因为空闲时CLK电平为低。 

时钟相位设置为1，因为是下降沿采样数据，上升沿放数据。 

我对SPI的理解错在采样的概念上。比如，下降沿采样，当主机接收时，我觉得应该是先有下降沿，再有采样。其实，正确的理解是：采样是对主机从机都一致的概念，采样之前必须把数据准备好。当主机接收数据时，主机也是下降沿采样，但是在下降沿发生之前，必须准备好数据，换句话说，从机在上升沿发生后，就要把数据放出来，为下降沿采样做好准备。
参考链接：http://www.picavr.com/news/2009-08/203.htm