本发明公布了一种采用SPI连接MCU和FPGA的控制器间同步通信的方法。FPGA同时承担光纤通信任务和扩展开关量刷新任务。由同步信号启动主控制器中MCU通过SPI向FPGA发送光纤通信数据和开出信号，FPGA发送到MCU的除了接收到底光纤通信数据外还包括开入信号。其余接收到光纤通信数据后应答的称为从控制器，本发明在主控制器使用了长数据帧通信，兼顾扩展开关量和光纤通信的同时减少了通信次数。在从控制器使用了长短数据帧混合使用的方法，通过短数据帧刷新开关量并查询光纤通信状态，使用长数据帧交换光纤通信数据，解决了MCU作为SPI通信主设备时查询光纤通信状态的问题，最终使得应用SPI连接MCU与FPGA的控制器也可以实现同步通信。