gpio spi 違いを徹底解説！中学生にもわかるやさしい比較ガイド

---

gpio　spi　違いを理解するための基本知識

gpio は General Purpose Input Output の略で、マイコンや開発ボードの“汎用ピン”として使われます。つまり自分で何をするかを決められる自由度が高く、入力ならスイッチやセンサの信号を読み取り、出力ならLEDを点灯させたりモータを回したりすることができます。
この自由度の高さが GPIO の魅力であり、使い方次第でさまざまな場面に対応します。
一方、spi は Serial Peripheral Interface の略で、複数の周辺機器と高速にデータをやり取りするための通信規格です。
SPI にはマスターとスレーブの関係、クロック信号のタイミング、データの並び方など、いわゆる“会話の約束事”があります。
この約束事を守ることで、複数のデバイスと同時に正確に情報を送受信できるのです。
つまり gpio は信号そのものを扱う道具、spi はデバイス同士の会話を取り決めるルールセットだとイメージすると分かりやすいでしょう。
この章では両者の基本を押さえ、次の章で現場での実用的な使い分けへと繋げます。

ここで覚えておくと良いポイントを三つの観点から整理します。
1) 役割の違い: GPIO は自由度が高い汎用ピン、SPI は高速通信の規格。
2) 配線と信号: GPIO は個別信号をピンごとに扱い、SPI は複数の信号線をまとめて扱います。
3) 使い方の難易度: GPIO は比較的シンプル、SPI は設定がやや難しくなることがあります。
この三点を理解するだけで、最初の設計段階で「どの道具を使うべきか」がすぐ決まります。

以下の表は gpio と spi の代表的な特徴を整理したものです。理解を助けるため、最も基本的な比較だけを抜粋しています。

able border="1">特徴GPIOSPI役割汎用の入出力、自由度が高い周辺機器との高速通信、規約に沿う信号の性質個別のデジタル信号を直接制御シリアルデータを連続して送受信配線の本数ピンごとに自由に接続通常は 4 本以上、MOSI/MISO/CLK/CS など速度の目安低速〜中速域が多い一般に高速、用途次第で数十 Mbps も可能設定の難易度比較的低い設定や配線計画がやや複雑になることがある

この表を見れば、GPIO はオモチャ箱のように自由に組み合わせて使える一方、SPI は会話のルールを守って機器同士を協調させる道具だと分かります。
例えば、LED を点灯させるだけなら GPIO で十分です。一方で多くのセンサやメモリ、フラッシュ装置など高速通信を必要とするデバイスには SPI が適しています。
gpio を使う場面と spi を使う場面を、こうして頭の中で分けておくと、設計の最初の段階で「どのピンをどの機器に割り当てるか」がすぐに決まります。
次の章では、実務的な使い分けの具体例と注意点を詳しく見ていきましょう。

総括としては、GPIO は自由度とシンプルさを活かす場面で活躍、SPI は複数デバイス間の高速通信を要する場面で力を発揮します。
この二つを正しく使い分けることが、電子工作の初歩を飛び越える第一歩になります。

続く章では、実際のプロジェクトでの使い分け方を、LED・センサ・メモリカードなどの具体例とともに紹介します。
そして最後に、選択時のチェックリストを用意しましたので、これを使って自分の要件に合う方を選んでください。
それでは次のセクションへ進みましょう。

ピックアップ解説

友達と話している気分で深掘りしてみよう。
私「SPI っていうのはね、マスターとスレーブがいる通信の約束事だよ。データをどう並べるか、どの順番で送るか、CS をいつ落とすか、全部決まりがあるんだ。」
友達「へー、それを使えばデバイス同士が速く会話できるんだね。でも GPIO とはどう違うの？」
私「GPIO は自由に動かせる“道具”だと思えばいい。1本のピンで ON/OFF をやり取りしたり、センサの変化を読み取ったり。SPI は ‘会話のルール’ を守って複数デバイスと同時に正確に情報を交換する“通信路”だから、規格の理解が重要になるんだ。」
友達「なるほど。じゃあ、ライトを点けるだけなら GPIO、メモリと通信するときは SPI って感じかな。」
私「そのとおり。場面に応じて最適な道具を選ぶことが、うまく動くシステムを作るコツだよ。」

---