spiとspi3の違いを徹底解説:同じSPI規格なのに何が違うのかをやさしく理解する

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spiとspi3の違いを徹底解説:同じSPI規格なのに何が違うのかをやさしく理解する
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中嶋悟

名前:中嶋 悟(なかじま さとる) ニックネーム:サトルン 年齢:28歳 性別:男性 職業:会社員(IT系メーカー・マーケティング部門) 通勤場所:東京都千代田区・本社オフィス 通勤時間:片道約45分(電車+徒歩) 居住地:東京都杉並区・阿佐ヶ谷の1LDKマンション 出身地:神奈川県横浜市 身長:175cm 血液型:A型 誕生日:1997年5月12日 趣味:比較記事を書くこと、カメラ散歩、ガジェット収集、カフェ巡り、映画鑑賞(特に洋画)、料理(最近はスパイスカレー作りにハマり中) 性格:分析好き・好奇心旺盛・マイペース・几帳面だけど時々おおざっぱ・物事をとことん調べたくなるタイプ 1日(平日)のタイムスケジュール 6:30 起床。まずはコーヒーを淹れながらニュースとSNSチェック 7:00 朝食(自作のオートミールorトースト)、ブログの下書きや記事ネタ整理 8:00 出勤準備 8:30 電車で通勤(この間にポッドキャストやオーディオブックでインプット) 9:15 出社。午前は資料作成やメール返信 12:00 ランチはオフィス近くの定食屋かカフェ 13:00 午後は会議やマーケティング企画立案、データ分析 18:00 退社 19:00 帰宅途中にスーパー寄って買い物 19:30 夕食&YouTubeやNetflixでリラックスタイム 21:00 ブログ執筆や写真編集、次の記事の構成作成 23:00 読書(比較記事のネタ探しも兼ねる) 23:45 就寝準備 24:00 就寝


SPIとSPI3の違いを徹底解説: 基本から使い分けまで

SPIとはSerial Peripheral Interfaceの略で、マスターとスレーブが信号ラインを共有してデータを交換する古くからある通信方式です。データは通常MOSI(マスターからスレーブへ)、MISO(スレーブからマスターへ)、SCLK(クロック信号)、CS/SS(チップセレクト)という4本でやり取りされます。
この構成は比較的シンプルで、複数のデバイスを1つのマスターに接続できるのが大きな魅力です。
ただしSPIには幅広い実装の仕方があり、モードやデータ長などの設定次第で通信の安定性が大きく変わることがあります。
SPIのもう一つの特徴は全二重通信が基本である点です。MOSIが常にデータを送る側、MISOが受ける側として同時に動作する場面が多く、処理の待機時間を短縮しやすいという利点があります。
とはいえSPI3という名称を見たとき、それは決して新しい規格を意味するわけではありません。むしろマイコンの設計上の用語で、同じSPIの規格を使う第三の周辺機を指す名称です。
SPIの応用範囲は広く、温度センサーや加速度センサー、外部フラッシュメモリ、ディスプレイなど多様なデバイスと相性が良いです。
次のポイントを覚えておくと混乱が減ります。

  • SPIはデータの送受信方式の総称である
  • SPI3は実装上の周辺機のひとつである
  • データ長やモードは機器と周辺ブロックで合わせる必要がある

それでは実務的な使い分けの観点を表に整理しておきましょう。

実務での使い分けと注意点: SPI3を選ぶべき場面と落とし穴

現場では SPI3を選ぶべき場面がいくつかあります。まずマイコンに複数のSPI周辺ブロックが用意されており、それぞれ別のデバイスと同時に通信を行いたい場合です。SPI1を外部メモリに、SPI3をセンサ群に割り当てると、デバイス間の干渉を減らし安定動作を得られます。設定はソフトウェア側で行い、モードの選択 CPOL CPHA やデータ長の指定、ビット順の設定を忘れずに行います。CSラインはデバイスごとに独立して管理します。
またDMAを使うと大量データを高速に転送できますが、DMAチャネルの設定やデータの整列を間違えるとデータ崩れの原因になります。ボード固有の配線やピンのリマッピングに注意して、必要ならクロックの分配や周波数の安定性を検証します。SPI3を複数デバイスで活用する際のポイントは以下のとおりです。

  • 同じ規格でも周辺ブロックごとに内部の設定が異なる
  • 各デバイスには独立したCSラインが必要
  • 正しいクロック極性とデータ位相の組み合わせを選ぶ
  • DMAや interrupts の活用で性能を引き出す
  • ボードとソフトウェアの整合性を必ず確認する

以下は簡易な比較表です。

able>項目SPISPI3意味汎用の通信規格マイコンの第三のSPI周辺機接続MOSI MISO SCLK CS同様用途センサーやメモリとの通信同等設定の要点モードデータ長など同様
最後に、SPIとSPI3は同じ原理で動く通信の道具です。違いはその「場所」だけと考えると理解しやすくなります。適切に使えば小さな部品同士のやりとりを大きく安定させられるのです。

ピックアップ解説

友達Aと友達Bが自作の小さなロボットについて話している場面を想像してみてください。友達Aが言います、SPIっていうのは部品どうしをつなぐための約束ごとみたいなものだよね。信号をどう送るかのルールを決めておけば、センサーとマイコンが同じ言葉で会話できる。そこに SPI3 という言葉が出てくると、彼らは新しい規格を作ったわけではなく、マイコンの中にある三つ目の会話路を指しているだけだとすぐに気づきます。つまり SPI3 は同じSPI のルールを使って動作する別のキャラクター。トリプルカメラのように、同じ仕組みを別の場所で活用しているだけ。実務での使い分けは、どの部品と話すかを分けるための道具分けです。Aはメモリのデータを読み出す担当、Bはセンサ群を同時に聞く担当、Cはボード間の通信を受け持つ担当、そんなふうに割り当てれば混線を避けやすく、動作安定性も高まります。こういう“同じ言葉を使う別の人”の役割分担を理解すると、SPI3 を取り入れる場面が見えてきます。


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