SPI – Interface périphérique série

SPI – Interface périphérique série

Aujourd’hui, on va découvrir comment fonctionne l’interface SPI, ou Serial Peripheral Interface, un protocole de communication essentiel dans de nombreux systèmes embarqués et circuits intégrés.

Principe de fonctionnement de SPI

Le protocole SPI permet une communication synchrone entre un maître et un ou plusieurs esclaves via quatre lignes principales :

• MOSI (Master Out Slave In) : ligne de données envoyées par le maître
• MISO (Master In Slave Out) : ligne de données envoyées par l’esclave
• SCLK (Serial Clock) : horloge générée par le maître
• SS ou CS (Slave Select / Chip Select) : ligne de sélection de l’esclave actif

SPI utilise une architecture maître-esclave où le maître contrôle la communication. Chaque cycle d’horloge permet le transfert simultané d’un bit depuis le maître vers l’esclave (via MOSI) et d’un bit en retour (via MISO).

Modes de transmission

Le protocole SPI définit quatre modes de transmission, selon les configurations de la polarité (CPOL) et de la phase (CPHA) de l’horloge :

Avantages et inconvénients

• Avantages :
  • Communication rapide (plusieurs MHz)
  • Implémentation simple
  • Communication full duplex
• Inconvénients :
  • Aucune gestion native de l’adressage (nécessite une ligne CS par esclave)
  • Distance de communication limitée
  • Pas de vérification d’erreurs intégrée

Applications typiques

SPI est couramment utilisé pour interfacer des mémoires Flash, des convertisseurs analogique-numérique (ADC), des capteurs, des afficheurs LCD ou encore des modules radio. Grâce à sa rapidité et à sa simplicité, il reste privilégié dans les systèmes à courte distance nécessitant un haut débit de données.

Demain, on plongera dans l’univers du protocole I2C pour comparer ses particularités face à SPI.