服务器硬件电路设计之 SPI 问答（二）：SPI 与 I2C 的特性博弈及多从机设计之道

在服务器硬件通信协议的选择中，SPI 与 I2C 的差异直接影响电路设计的效能。SPI 作为全双工同步总线，优势显著：其数据传输速率远超 I2C，能满足服务器中高速存储设备的实时交互需求；硬件结构精简，仅需 SCLK、MOSI、MISO 和 SS 四根线即可工作，降低 PCB 布局复杂度。但 SPI 缺乏统一速度标准，高速传输时易受信号完整性困扰，且仅支持一主多从架构，无法实现多主机协同，也没有 I2C 的应答机制，可靠性需依赖额外设计。​

I2C 则以半双工通信、多主机支持和应答机制见长，两根信号线即可连接数十个设备，适合对布线密度要求高的场景，但传输速度较慢，难以应对服务器中高频数据交换。​

处理 SPI 多从机情况时，核心在于 SS（从机选择线）的精准控制。主机需为每个从机分配独立的 SS 引脚，通信时仅将目标从机的 SS 线拉低，其余保持高电平，使未选中设备的 MISO 引脚进入高阻态，避免数据冲突。在服务器主板设计中，常通过 GPIO 扩展芯片增加 SS 线数量，或采用多路复用器动态切换，确保在连接多个 SPI 设备（如 Flash、传感器）时，通信链路的唯一性与稳定性。