PCAL6524HEHP是一款24位通用I/O扩展器,通过快速模式Plus(Fm+)I²C总线接口为微控制器系列提供远程I/O扩展。超低电压接口允许直接连接到工作电压低至0.8V的微控制器。
NXP®I/O扩展器提供了一种简单的解决方案,当需要额外的I/O时,同时将互连保持在最低限度,例如,在电池供电的移动应用中,用于连接传感器、按钮、键盘等。除了提供一组灵活的GPIO外,它简化了在一个低至0.8V的电压电平下运行的处理器与在1.65V至5.5V的不同电压电平下操作的I/O设备的互连。PCAL6524HEHP具有内置的电平移位功能,允许与接口侧的下一代低电压微处理器和微控制器(SDA/SCL)以及端口侧的高电压外设进行无缝通信。
PCAL6524有两个电源电压:VDD(I2C总线)和VDD(P)。VDD(I2C总线)为主机侧的接口(例如,微控制器)提供电源电压,VDD(P)为核心电路和端口P提供电源。PCAL6524HEHP中的双向电压电平转换通过VDD(12C总线)提供。VDD(I2C总线)应连接到外部SCL/SDA线路的VDD。这表示I²C总线至PCAL6524的VDD电平,而PCAL6524HEHP端口P上的电压电平由VDD(P)确定。
PCAL6524HEHP完全符合Fm+I²C总线规范,速度可达1 MHz,并实现灵活I/O,这是专门为增强I/O而设计的附加功能。这些附加功能包括可编程输出驱动强度、锁存输入、可编程上拉/下拉电阻器、可屏蔽中断、中断状态寄存器、可编程漏极开路或推挽输出。
其他Agile I/O Plus功能包括I²C软件重置和设备ID。中断可以按级别或边缘指定,并且可以在不干扰其他中断事件的情况下单独清除。此外,还实现了开关防抖硬件。
通电时,I/O配置为输入。但是,系统主机可以通过写入I/O配置位来启用I/O作为输入或输出。每个输入或输出的数据都保存在相应的输入或输出寄存器中。输入端口寄存器的极性可以用极性反转寄存器反转,节省外部逻辑门。可编程上拉和下拉电阻器消除了对分立元件的需求。
通电复位将寄存器置于其默认状态,并初始化I²C总线/SMBus状态机。复位使相同的复位/初始化发生,而不使部件断电。系统主控器还可以通过I²C命令完成重置,并将所有寄存器初始化为默认状态。
当任何输入状态与其对应的输入端口寄存器状态不同时,PCAL6524HEHP开漏中断(INT)输出被激活。此外,INT输出可以指定为在输入引脚上激活。有大量中断屏蔽功能可用于最大化灵活性。
INT可以连接到微控制器的中断输入端。通过在该线路上发送中断信号,远程I/O可以通知微控制器,如果其端口上有输入数据,而无需通过I²C总线进行通信。因此,PCAL6524HEHP仍然是一个简单的从属设备。输入锁存器功能保持或锁存输入引脚状态,并保持产生中断的逻辑值,直到主设备能够服务中断。这使主机对快速移动输入的中断服务响应最小化。
器件端口P输出具有25 mA的吸收能力,用于在消耗低器件电流的情况下直接驱动LED。
一个硬件引脚(ADDR)可用于编程和更改固定的I²C总线地址,并允许最多四个设备共享同一个I²C母线或SMBus。
特色
- I²C总线至并行端口扩展器
- 1 MHz快速模式Plus I²C总线
- I²C总线上的工作电源电压范围为0.8 V至3.6 V
- 允许在0.8 V至3.6 V SCL/SDA和1.8 V、2.5 V、3.3 V、5.5 V端口P之间进行双向电压电平转换和GPIO扩展
- 低待机电流消耗:通常在3.3 V VDD(P)时为2.0µA
- 施密特触发器动作允许在SCL和SDA输入端实现缓慢的输入转换和更好的开关噪声抗扰度
- Vhys=0.05 V(典型值),0.8 V
- Vhys=0.18 V(典型值),电压为1.8 V
- Vhys=0.33 V(典型值),3.3 V
- 5.5 V耐受I/O端口和3.6 V耐受I²C总线引脚
- 激活低复位输入(reset)
- 开路漏极激活低中断输出(INT)
- 内部通电复位
- SCL/SDA输入上的噪声滤波器
- 锁存输出,最大驱动能力为25 mA,可直接驱动LED
- 根据JESD 78,II级,锁存性能超过100 mA
- ESD保护超过JESD 22:
- 2000 V人体模型(A114-A)
- 1000 V充电设备型号(C101)
- 提供的包装:TSSOP32、HUQFN32、VFBGA36
- 输出端口配置:存储体可选或引脚可选推拉或笔式漏极输出级
- 中断状态:只读寄存器标识中断源
- 按位I/O编程功能
- 输出驱动强度:四种可编程驱动强度,可减少低电容应用中的下降时间
- 输入锁存器:在读取输入端口寄存器之前,保持输入端口寄存器值的变化
- 上拉/下拉启用:浮动输入或上拉/下拉电阻器启用
- 上拉/下拉选择:100 kΩ上拉/下拉电阻器选择
- 中断掩码:当输入改变状态时,掩码防止产生中断,以防止虚假中断
- 逐位中断边缘规范
- 在不干扰其他事件的情况下中断个人清除
- 读取所有中断事件而不清除
- 开关防抖硬件
- 通用呼叫软件重置
- I²C软件设备ID功能