Das Serial Peripheral Interface, abgekürzt SPI, ist ein Bus-System welches eine Kommunikation zwischen einem Hauptgerät (englisch als «Master» bezeichnet) und einem oder mehreren Nebengeräten (englisch als «Slave» bezeichnet) ermöglicht. Eine direkte Kommunikation zwischen allen Teilnehmern ist hierbei nicht möglich, viel mehr kann der Master jederzeit auswählen mit welchem Slave er Daten austauschen möchte.
Um nur einen Slave anzusprechen werden insgesamt 3 Signalleitungen benötigt, wovon zwei für die bidirektionale Datenübertragung und eine als Taktgeber für die serielle Übertragung genutzt wird. Wenn weitere Slaves angesprochen werden sollen, so werden zusätzliche Signalleitungen je nach gewünschter Topologie benötigt.
SPI wird neben der Kommunikation zwischen Mikrocontrollern auch für das Ansprechen zahlreicher Sensoren und Aktoren verwendet. Ähnlich wie bei I²C können hier über bereits 3 Leitungen eine grosse Anzahl von Steuerkommandos und Daten in beide Richtungen mit einer relativ hohen Taktrate übermittelt werden. Ein besonderer Vorteil ist hier auch die Unterstützung von «Full Duplex», also dem gleichzeitigen Übertragen von Daten in beide Richtungen.
Die technische Implementation ist hierbei sehr einfach und wird beispielsweise auch zur Kommunikation mit SD-Karten verwendet. Auch der Nintendo Game Boy nutzte dieses Protokoll bereits zur Verbindung von mehreren Spielekonsolen über das Game Boy Link Cable.
Wie bereits im ersten Abschnitt erwähnt lassen sich auch bei SPI mehrere Slaves anschliessen. Die verfügbare Anzahl hängt hierbei von der jeweils verwendeten Hardware ab. Auf dem Raspberry Pi lässt sich standardmässig SPI0 mit zwei verschiedenen Slaves nutzen, was von den sogenannten Chip Select Pins gesteuert wird.