除設置時鐘頻率之外，主節(jié)點還會配置相對于數(shù)據(jù)的時鐘極性和時鐘相位。這兩個選項分別稱作 CPOL 和 CPHA，能夠允許時鐘信號實現(xiàn) 180 度相移且數(shù)據(jù)延遲半個時鐘周期。圖 3 顯示了相應的時序圖。

　　圖 3 時鐘極性和相位的時序圖

　　CPOL = 0 時，時鐘在邏輯 0 處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數(shù)據(jù)會在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數(shù)據(jù)會在 SCK 的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　CPOL = 1時，時鐘在邏輯高電平處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數(shù)據(jù)會在 SCK的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數(shù)據(jù)會在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　在 SPI 中，主節(jié)點可以與單個或多個從節(jié)點進行通信。在使用單個從節(jié)點的情況下，從選擇信號可以關(guān)聯(lián)到從設備的本地接地電位以允許永久接入。對于使用多個從節(jié)點的應用，可能有兩種結(jié)構(gòu)：獨立和菊花鏈式從節(jié)點（請參見圖 4）。

　　圖 4 主節(jié)點與獨立從節(jié)點（左）以及菊花鏈式從節(jié)點（右）進行通信

　　從節(jié)點獨立尋址時，主節(jié)點必須提供多個從選擇信號。該結(jié)構(gòu)一般用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，其中的多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 都必須單獨接入。

　　菊花鏈式從節(jié)點需要主節(jié)點提供唯一的從選擇信號，因此該結(jié)構(gòu)要求同時啟用所有從節(jié)點，以確保菊花鏈內(nèi)通過所有移位寄存器的數(shù)據(jù)流不會中斷。典型的應用為工業(yè)級 I/O 模塊中的級聯(lián)多通道輸入串行器和輸出驅(qū)動器。