Definición de SPI (Serial Peripheral Interface Bus)
SPI (Serial Peripheral Interface Bus o bus serial de interfaz de periféricos) es un estándar de enlace de datos seriales sincronizados por un reloj, que opera en modo full duplex. En este sistema, los dispositivos se comunican empleando una arquitectura maestro/esclavo, donde el dispositivo maestro inicia el data frame (trama o marco de datos). Es posible conectar múltiples dispositivos esclavos, cada uno con su propia línea Slave Select (SS), permitiendo que el maestro seleccione con cuál comunicarse en cada momento.
SPI permite la comunicación rápida y sencilla entre circuitos integrados de equipos electrónicos. Por ejemplo, es común encontrarlo en la conexión entre un microcontrolador y una memoria flash, o en la interfaz entre un procesador y una pantalla LCD.
Entre las ventajas de SPI se destaca la reducción del número de conductores y pines necesarios, lo que disminuye el tamaño del circuito integrado y los costos de fabricación, montaje y prueba de la electrónica. Esto lo hace especialmente útil en sistemas digitales con varios periféricos de velocidad moderada, como sensores, memorias y pantallas. Además, su implementación es sencilla y permite tasas de transferencia que pueden superar los 10 Mbps.
El hardware típico de SPI consta de cuatro señales principales:
Esta estructura permite controlar casi cualquier dispositivo digital compatible mediante una combinación simple de señales.
SPI es ampliamente utilizado en aplicaciones de comunicación de bajo costo y alta velocidad, como la transferencia de datos entre microcontroladores y periféricos, almacenamiento en tarjetas SD, memorias flash, y control de pantallas LCD. Además, consume poca energía gracias a su diseño eficiente y bajo voltaje de operación.
Sin embargo, SPI tiene limitaciones. No es adecuado para comunicaciones de larga distancia, ya que la calidad de la señal y la velocidad pueden verse afectadas por la longitud del cable. Por lo general, se utiliza en conexiones de pocos centímetros a un par de metros. Para distancias mayores o cuando se requiere comunicación entre varios dispositivos con menos pines, es preferible utilizar protocolos como I2C o CAN.
Comparado con I2C, SPI ofrece mayor velocidad y simplicidad, pero requiere más líneas de conexión (especialmente cuando hay muchos esclavos). A diferencia de UART, SPI es síncrono y puede operar en modo full duplex, transmitiendo y recibiendo datos simultáneamente.
En resumen, el bus SPI es una herramienta eficiente para la comunicación rápida y económica entre circuitos integrados. Su simplicidad y velocidad lo hacen ideal para aplicaciones embebidas, siempre que se consideren sus limitaciones de distancia y número de líneas necesarias.
Resumen: SPI
El bus SPI es un método que permite la comunicación rápida entre circuitos electrónicos, utilizando un dispositivo maestro y uno o varios esclavos. Cada esclavo se selecciona mediante una línea dedicada. Es ideal para conectar periféricos como memorias, sensores y pantallas, y ayuda a reducir el costo y la complejidad del hardware.
¿Cuál es la principal ventaja de usar SPI en lugar de otros protocolos de comunicación?
La principal ventaja de SPI es su alta velocidad de transferencia de datos, que puede superar los 10 Mbps en implementaciones modernas. Además, su arquitectura es sencilla y no requiere protocolos complejos ni líneas adicionales de control, facilitando el diseño y la integración de nuevos dispositivos.
¿Cómo funciona el reloj en el bus SPI?
En SPI, el reloj (SCLK) es generado por el maestro y sincroniza la transferencia de datos entre los dispositivos. El maestro controla la frecuencia y el ritmo de la comunicación, asegurando que tanto emisor como receptor transmitan y reciban datos en sincronía durante cada ciclo de reloj.
¿Cuál es la longitud máxima del bus SPI?
La longitud máxima del bus SPI depende de la velocidad de transferencia y la calidad de los cables. Generalmente, se recomienda usarlo para distancias cortas, entre unos pocos centímetros y hasta 1-2 metros, para evitar errores de transmisión y atenuación de la señal.
¿Qué dispositivos suelen utilizar el bus SPI?
SPI es común en dispositivos como sensores, memorias flash, tarjetas SD, pantallas LCD, módulos de comunicación y controladores de motores, tanto en electrónica de consumo como en aplicaciones industriales y sistemas embebidos.
¿Qué diferencia hay entre el modo síncrono y el modo asíncrono en el bus SPI?
SPI es un protocolo síncrono, lo que significa que la transferencia de datos está regida por el reloj generado por el maestro. No existe un modo asíncrono en SPI; para comunicaciones asíncronas, se utilizan otros protocolos como UART. La sincronía permite mayor velocidad y confiabilidad en la transferencia de datos.
¿Es posible conectar varios dispositivos al mismo bus SPI?
Sí, se pueden conectar varios dispositivos al mismo bus SPI. Cada esclavo debe contar con una línea Slave Select (SS) exclusiva, que el maestro activa para seleccionar el dispositivo con el que desea comunicarse. Así se evitan conflictos en la comunicación y se mantiene la integridad de los datos.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 11-07-2025
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2025). Definición de SPI. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/spi.php
