服务器硬件电路设计之 SPI 问答（四）：3 线 SPI、Dual SPI 与 Qual SPI 的奥秘

在服务器硬件电路设计中，SPI（串行外设接口）是连接外设的关键技术，除标准 SPI 外，3 线 SPI、Dual SPI 和 Qual SPI 因独特优势被广泛应用，三者与标准 SPI 的区别主要体现在信号线数量和数据传输方式上。​

标准 SPI 为 4 线制，包含 SCLK（时钟线）、MOSI（主发从收数据线）、MISO（主收从发数据线）和 CS（片选线），数据传输时需 MOSI 和 MISO 配合，每次仅能传输 1 位数据，虽稳定但速率受限，适用于对传输速度要求不高的场景，如服务器中部分低速传感器数据交互。​

3 线 SPI 简化了标准 SPI 的线路，省去 MISO 线，采用单条数据线双向传输数据，在传输方向切换时需额外控制信号。它减少了信号线数量，节省电路板空间，不过因双向传输存在切换延迟，传输速率比标准 SPI 略低，常用于服务器中空间紧张且对速率要求不高的外设连接，如小型 EEPROM。​

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Dual SPI 则在标准 SPI 基础上优化数据传输方式，保留 SCLK、CS 线，将 MOSI 和 MISO 两条线均作为双向数据线，可同时传输 2 位数据，传输速率是标准 SPI 的 2 倍。在服务器中，常用于需要高速传输的场景，如 SPI Flash 数据读取，能提升数据加载效率。​

Qual SPI（四线 SPI）进一步提升传输能力，使用 4 条数据线同时传输数据，传输速率可达标准 SPI 的 4 倍。它在服务器高性能外设连接中优势明显，比如高速 SPI 接口的固态硬盘，可快速实现大量数据的读写操作，满足服务器对数据处理速度的高要求。