SPI 有两种不同的含义，分别是串行外设接口和锡膏检查的简称。

1. 作为串行外设接口

串行外设接口（Serial Peripheral Interface，简称 SPI）是一种高速、全双工、同步的通信总线。它在芯片的管脚上只占用四根线，包括串行时钟线（SCLK）、主机输入 / 从机输出数据线（MISO）、主机输出 / 从机输入数据线（MOSI）和低电平有效的从设备选择线（SS/CS）。这四根线为 PCB 布局节省了空间，并且因其硬件功能很强，与 SPI 有关的软件就相当简单，使中央处理器（Central Processing Unit，CPU）有更多的时间处理其他事务。

SPI 通常由一个主模块和一个或多个从模块组成，主模块选择一个从模块进行同步通信，从而完成数据的交换，是一个环形结构。通信时至少需要四根线，时钟信号线 SCLK 只能由主设备控制，从设备不能控制。在数据位的传输过程中可以暂停，也就是时钟的周期可以为不等宽，因为时钟线由主设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。

SPI 还是一个数据交换协议，因为其数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。芯片集成的 SPI 串行同步时钟极性和相位可以通过寄存器配置，IO 模拟的 SPI 串行同步时钟需要根据从设备支持的时钟极性和相位来通讯。不过，SPI 接口的一个缺点是没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。

SPI 的片选可以扩充选择 16 个外设，这时 PCS 输出 = NPCS，说 NPCS0~3 接 4 - 16 译码器，这个译码器是需要外接 4 - 16 译码器，译码器的输入为 NPCS0~3，输出用于 16 个外设的选择。

SPI 有 3 种规格，以使用最多的 SPI - 4 为例，它在发送接口和接收接口都有各自的数据通道和流控状态信息通道，其数据通道和流控状态信息通道是独立的并且是点对点通信。数据是以包的形式发送，根据数据包中的内嵌地址可支持高达 256 个端口。

SPI 接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD 转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI 总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使 MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置 FLASHRAM、网络控制器、LCD 显示驱动器、A/D 转换器和 MCU 等。

SPI 接口是高速的，全双工，串行的，同步的通讯接口，是摩托罗拉公司推出的同步接口。主要用于与外设通讯，理论上使用三根线就可以完成通讯（用于单向传输时，也就是半双工方式）。它可以把通讯双方分为主设备和从设备，一个主设备能挂载多个从设备，但主设备间是不能通讯的。

SPI 总线以其独特的优势在电子通信领域得到了广泛的应用，尤其是在微控制器（MCU）与外部设备（如传感器、存储器等）之间的数据传输中扮演着重要角色。其主要特点包括全双工通信、灵活的配置、同步传输、简单易用、占用管脚少、支持多从设备等。

SPI 总线由一个主设备（Master）和一个或多个从设备（Slave）组成。主设备负责控制通信，从设备则响应主设备的命令。其信号线组成通常由四条信号线构成，包括串行时钟 (SCK)、主输出从输入 (MOSI)、主输入从输出 (MISO) 和低电平有效的从设备选择 (SS/CS) 信号。单个主设备可以与单个或多个从设备进行通信，通过片选信号选择不同的从设备。在多从设备配置中，每个从设备需要一个独立的片选信号，或者采用菊花链方式实现。数据传输以完整的数据帧为单位，通常先发送高位再发送低位。在每个 Clock 周期内，SPI 设备都会发送并接收一个 bit 大小的数据，相当于该设备有一个 bit 大小的数据被交换。

SPI 有四种工作模式，通过串行时钟极性 (CPOL) 和相位 (CPHA) 的搭配来得到四种工作模式，其中 mode0 和 mode3 最为常见。

优点包括支持全双工通信、支持高速（100MHz 以上）通信、硬件连接简单；缺点有相比 IIC 多两根线、没有寻址机制只能靠片选选择不同设备、没有从设备接受 ACK 主设备对于发送成功与否不得而知、典型应用只支持单主控。

2. 作为锡膏检查的简称

SPI 是锡膏检查（Solder Paste Inspection）的简称，是一种基于光学原理的 SMT 检测设备，采用三角测量方法来计算 PCB 板上锡膏的高度。主要功能是对锡膏印刷的质量进行检测和分析，及时发现 SMT 工艺中存在的问题。

锡膏检查机类似我们一般常见摆放于 SMT 炉后的 AOI (Auto Optical Inspection) 光学识别装置，同样利用光学影像来检查品质。锡膏检查机增加了锡膏测厚的雷射装置，所以 SPI 可能遇到的问题与 AOI 类似，就是要先取一片拼板目检没有问题后让机器拍照当成标准样品，后面的板子就依照片板子的影像及资料来作判断，这样当然会有很多的误判率，所以必须不断的修改其参数，直到误判率降低到一定水准，所以并不是把 SPI 机器买回来就可以使用，还必须有工程师维护。

锡膏检查机只能做表面的影像检查，如果有被物体覆盖住的区域是无法检查得到的。锡膏检查机可以量测下列数据：锡膏印刷量、锡膏印刷的高度、锡膏印刷的面积 / 体积、锡膏印刷的平整度。锡膏检查机可以侦测出下列不良：锡膏印刷是否偏移 (shift)、锡膏印刷是否高度偏差 (拉尖)、锡膏印刷是否架桥 (Bridge)、锡膏印刷是否缺陷破损。

锡膏厚度测试仪（Solder Paste Inspection），简称 SPI，是一种基于光学原理的 SMT 检测设备，采用三角测量方法来计算 PCB 板上锡膏的高度。在中国大陆地区，通常将离线式锡膏厚度检测设备称为 “锡膏测厚仪”，而在线式设备则被称为 “SPI”。这种仪器的主要功能是对锡膏印刷的质量进行检测和分析，及时发现 SMT 工艺中存在的问题。

工作原理是通过非接触式激光测厚技术实现的。专用激光器产生的线型光束以一定角度照射到待测锡膏上，由于锡膏与周围基板存在高度差异，因此观察到的激光束在锡膏和基板上会出现连续或不连续的变化。通过对这些变化的间距进行三角函数运算，可以地计算出待测锡膏截面与周围基板之间的高度差，从而完成非接触式的快速测量。

产品分为 2D 测量和 3D 测量两类。2D 测厚仪仅能测量锡膏某一特定点的高度，而 3D 测厚仪则能够测量整个焊盘的锡膏高度，更真实地反映出锡膏的实际厚度。此外，3D 测厚仪还能计算锡膏的面积和体积。

产品特点包括 Windows 操作系统界面，易于操作；测量值可保存并打印；测量精度高；可根据电路板厚度调整焦距；机身小巧轻便，便于移动。

应用范围广泛，适用于各种厚度、宽度与长度的测量与统计分析；锡膏印刷制程品质管理的检查；锡膏印刷成型后尺寸的测量；其他物品的测量与检验。

功能丰富，能够测量厚度、长度、宽度、间距、直径、角度等参数；提供高度分布的数据；分析和控制不同锡膏厚度的情况；显示测量结果的单点及多点列表；提供 X - Bar 管制图、Range 管制图、Cp、Cpk 管制图以及统计报表等功能。

SPI 设备利用机器视觉技术检测 PCB 板上的锡膏质量，通过高精度相机捕捉图像，再经算法分析测量锡膏印刷情况。检测流程包括图像采集、处理分析、缺陷检测与结果输出。

SPI 设备的原理主要是基于机器视觉技术，通过高分辨率相机捕捉锡膏印刷的图像，然后运用先进的图像处理算法对这些图像进行分析。通常配备有高精度的光学系统和图像传感器，能够捕捉到非常细微的锡膏印刷细节。通过专用的照明系统和光学镜头，SPI 设备可以生成高清晰度的锡膏图像。这些图像随后被传输到处理单元，通过预设的算法进行自动分析。在分析过程中，设备会测量锡膏的印刷面积、体积、形状、位置以及是否存在桥接、短路等潜在问题。通过对比预设的标准参数，SPI 设备能够迅速识别出不符合要求的锡膏印刷，并及时发出警报或进行自动修正。

检测流程如下：

• 准备工作：首先，需要对 SPI 设备进行校准，确保设备的精度和准确性。同时，根据所要检测的 PCB 板的特性和要求，设置合适的检测参数和标准。

  
  

• 图像采集：将待检测的 PCB 板放置在 SPI 设备的工作台上，启动设备后，高精度相机将在合适的照明条件下捕捉锡膏印刷的图像。

  
  

• 图像处理与分析：采集到的图像数据被传输到处理单元，通过专业的图像处理软件进行预处理，如去噪、二值化、边缘检测等。随后，运用复杂的算法对这些图像进行特征提取和识别，测量锡膏的印刷质量。

  
  

• 缺陷检测与分类：根据预设的标准，SPI 设备会自动检测锡膏印刷中是否存在缺陷，如缺失、过多、偏移、形状异常等。这些缺陷会被自动分类并记录。

  
  

• 结果输出与报告：检测完成后，SPI 设备会生成详细的检测报告，列出所有检测到的缺陷及其位置、类型和严重程度。这些信息对于后续的生产流程调整和质量改进至关重要。

  
  

• 人工复查与修正：虽然 SPI 设备能够实现高精度的自动检测，但在某些情况下，仍需要人工对检测结果进行复查，以确保检测的准确性。对于检测到的缺陷，生产线上的工作人员会及时进行修正，以保证产品质量。

SPI 锡膏检测仪是一种用于检测 PCBA 生产过程中的锡膏印刷精度和质量的专业仪器。它通过图像处理技术，对 PCB 板上的锡膏印刷进行检测和分析，以保证 PCB 板的质量和可靠性。

工作原理是采用光学成像技术，通过高速拍摄 PCB 板上的锡膏印刷图像，将图像传输到电脑上，再通过图像处理算法进行分析和处理，最后输出检测结果。该仪器通过将 PCB 板上的锡膏印刷图像与预设的标准图像进行比较，从而得出检测结果。

应用包括：

• 检测锡膏印刷的精度和质量。可以检测锡膏印刷的位置、面积、高度、形状、间距等参数，以确保锡膏印刷的精度和质量达到要求。这可以避免因锡膏印刷不良引起的焊接问题和电路连接问题。

  
  

• 提高 PCBA 生产效率。传统的锡膏检测方法通常需要人工检查，效率低下且易出错。而 SPI 锡膏检测仪可以实现自动化检测，大大提高了生产效率。同时，该仪器可以在 PCB 板生产过程中实时检测锡膏印刷质量，及时发现问题并进行调整，从而避免不良品的产生。

  
  

• 提高 PCBA 的质量和稳定性。可以确保锡膏印刷的精度和质量符合要求，从而保证 PCB 板的质量和稳定性。这对于需要高品质、高可靠性的电子产品来说尤为重要。

使用时需要注意以下事项：

• 对于不同类型的 PCB 板和锡膏，需要进行相应的设置和调整，以保证检测结果的准确性和可靠性。

  
  

• 在使用过程中需要定期清洁检测仪器的镜头和传感器，以保证图像的清晰度和准确性。

  
  

• 在使用前需要进行仪器的校准和检查，以确保仪器的正常运行。

  
  

• 在使用过程中需要避免外界干扰和振动，以免影响仪器的工作效果。

工程师对 SPI（串行外设接口）总线测试和分析的需求主要涵盖以下三个方面：

• 了解总线正在发生什么：通过监测 SPI 总线上的信号，包括时钟信号（SCLK）、主输出从输入数据线（MOSI）、主输入从输出数据线（MISO）和从设备选择线（SS/CS），可以了解数据的传输情况和总线上各个设备的状态。

  
  

• 调试总线上有故障的节点：当 SPI 总线出现故障时，工程师可以使用专门的测试设备或软件来分析总线上的信号，确定故障节点的位置，并进行调试和修复。

  
  

• 分析 EEPROM 或者 Flash 内存单元的有效性：SPI 总线常用于连接微控制器和外部存储器，如 EEPROM 和 Flash。工程师可以通过对 SPI 总线的测试和分析，检查存储器单元的读写操作是否正常，以确保存储器的有效性。

锡膏厚度测试仪（SPI）是一种基于光学原理的 SMT 检测设备，主要用于对锡膏印刷的质量进行检测。其工作原理如下：

• 通过非接触式激光测厚技术，计算待测锡膏截面与周围基板之间的高度差。专用激光器产生的线型光束以一定角度照射到待测锡膏上，由于锡膏与周围基板存在高度差异，因此观察到的激光束在锡膏和基板上会出现连续或不连续的变化。通过对这些变化的间距进行三角函数运算，可以地计算出待测锡膏截面与周围基板之间的高度差，从而完成非接触式的快速测量。

  
  

• 对锡膏印刷的质量进行多方面检测，包括锡膏印刷量、高度、面积 / 体积、平整度等数据的测量，以及对锡膏印刷是否偏移、高度偏差、架桥、缺陷破损等不良情况的侦测。

SPI 检测设备具有以下特点和作用：

• 产品分为 2D 测量和 3D 测量两类。2D 测厚仪仅能测量锡膏某一特定点的高度，而 3D 测厚仪则能够测量整个焊盘的锡膏高度，更真实地反映出锡膏的实际厚度。此外，3D 测厚仪还能计算锡膏的面积和体积。

  
  

• 产品特点包括 Windows 操作系统界面，易于操作；测量值可保存并打印；测量精度高；可根据电路板厚度调整焦距；机身小巧轻便，便于移动。

  
  

• 应用范围广泛，适用于各种厚度、宽度与长度的测量与统计分析；锡膏印刷制程品质管理的检查；锡膏印刷成型后尺寸的测量；其他物品的测量与检验。

  
  

• 功能丰富，能够测量厚度、长度、宽度、间距、直径、角度等参数；提供高度分布的数据；分析和控制不同锡膏厚度的情况；显示测量结果的单点及多点列表；提供 X - Bar 管制图、Range 管制图、Cp、Cpk 管制图以及统计报表等功能。

  
  

• SPI 设备利用机器视觉技术检测 PCB 板上的锡膏质量，通过高精度相机捕捉图像，再经算法分析测量锡膏印刷情况。检测流程包括图像采集、处理分析、缺陷检测与结果输出。具体如下：

  
  

• 准备工作：首先，需要对 SPI 设备进行校准，确保设备的精度和准确性。同时，根据所要检测的 PCB 板的特性和要求，设置合适的检测参数和标准。

  
  

• 图像采集：将待检测的 PCB 板放置在 SPI 设备的工作台上，启动设备后，高精度相机将在合适的照明条件下捕捉锡膏印刷的图像。

  
  

• 图像处理与分析：采集到的图像数据被传输到处理单元，通过专业的图像处理软件进行预处理，如去噪、二值化、边缘检测等。随后，运用复杂的算法对这些图像进行特征提取和识别，测量锡膏的印刷质量。

  
  

• 缺陷检测与分类：根据预设的标准，SPI 设备会自动检测锡膏印刷中是否存在缺陷，如缺失、过多、偏移、形状异常等。这些缺陷会被自动分类并记录。

  
  

• 结果输出与报告：检测完成后，SPI 设备会生成详细的检测报告，列出所有检测到的缺陷及其位置、类型和严重程度。这些信息对于后续的生产流程调整和质量改进至关重要。

  
  

• 人工复查与修正：虽然 SPI 设备能够实现高精度的自动检测，但在某些情况下，仍需要人工对检测结果进行复查，以确保检测的准确性。对于检测到的缺陷，生产线上的工作人员会及时进行修正，以保证产品质量。

1. 对于串行外设接口的检测设备，力科示波器等产品可以满足工程师测试 SPI 总线的需求，提供总线协议触发功能和总线协议解码功能，帮助工程师完成设备调试。例如，工程师可以通过力科 WaveRunner 104Xi 示波器，利用其 I2C 和 SPI 触发 / 解码选项，增强调试嵌入式系统的生产效率。解码后的信息带有色码，重叠在波形顶部，使得新手和专家都可以简便地理解嵌入式系统的行为。

   
   

2. 对于锡膏检查的检测设备，在锡膏印刷后打件 / 贴片前设置 SPI 检测关卡，可以将锡膏印刷不良的板子在打件前筛检出来，提高 SMT 焊接的良率，节省成本。具体作用包括量测锡膏印刷数据、侦测出锡膏印刷不良情况，运用得好可以提升产品品质，提高生产量降低成本。同时，在 SMT 贴片中，SPI 检测设备与 AOI 检测设备功能不同，SPI 检测锡膏印刷，放置在锡膏印刷之后，筛选不良 PCB；AOI 检测回流焊接后的 PCB 焊点，分为炉前和炉后检测。

SPI 检测设备能够测量锡膏印刷后的高度、体积、面积、短路和偏移量等数据，及时侦测出锡膏印刷是否偏移、高度偏差、架桥、缺陷破损等不良情况。例如，超过 50％的 PCB 元器件焊点缺陷可追溯到不正确或次优的焊膏印刷，而 SPI 利用可拍摄快速 3D 图像的角度相机来测量焊膏的量和对齐方式，能够快速识别出任何不完善的焊料量或对齐工艺变化，从而显着提高打印质量和良率，确保高效生产高质量、高性能的 PCB，同时控制返工成本。

SPI 检测设备经历了从 2D 到 3D 功能的演变。3D 测厚仪能够测量整个焊盘的锡膏高度，更真实地反映出锡膏的实际厚度，还能计算锡膏的面积和体积。其产品特点包括 Windows 操作系统界面，易于操作；测量值可保存并打印；测量精度高；可根据电路板厚度调整焦距；机身小巧轻便，便于移动。

SPI 检测设备应用范围广泛，适用于各种厚度、宽度与长度的测量与统计分析；锡膏印刷制程品质管理的检查；锡膏印刷成型后尺寸的测量；其他物品的测量与检验。功能丰富，能够测量厚度、长度、宽度、间距、直径、角度等参数；提供高度分布的数据；分析和控制不同锡膏厚度的情况；显示测量结果的单点及多点列表；提供 X - Bar 管制图、Range 管制图、Cp、Cpk 管制图以及统计报表等功能。

SPI 检测设备利用机器视觉技术检测 PCB 板上的锡膏质量，通过高精度相机捕捉图像，再经算法分析测量锡膏印刷情况。在 SMT 贴片加工中，SPI 检查设备扮演着至关重要的角色，它是质量控制的关键环节，能够及时发现锡膏印刷过程中的缺陷，为后续的组件贴装提供坚实的基础。同时，通过收集大量的数据并进行统计分析，制造商可以找到工艺参数的优化方案，改善锡膏的质量和稳定性。此外，SPI 检查设备能够在早期阶段发现并解决潜在的质量问题，避免缺陷产品的进一步制造和返工，提高产品的直通率，提升生产效率。