PCAL9539A 带有中断和复位的低电压16位I²C总线和SMBus低功率I/O端口

PCAL9539A是一款低电压16位通用输入/输出(GPIO)扩展器，带有适用于I²C总线/SMBus应用的中断和复位。在保持互连最小化的同时需要额外的I/O时，NXP I/O扩展器提供简易的解决方案，例如，ACPI电源开关、传感器、按钮、LED、风扇控制等。

除提供灵活的GPIO设置外，1.65 V至5.5 V的宽范围VDD允许PCAL9539A连接电源电平不断下降以实现节能的下一代微处理器和微控制器。

PCAL9539A包含四对8位配置、输入、输出和极性反转寄存器的PCA9539寄存器组，另外，PCAL9539A还具备灵活I/O，这是专为增强I/O而设计的额外功能。这些额外功能是：可编程输出驱动强度、可闭锁输入、可编程上拉/下拉电阻、可屏蔽中断、中断状态寄存器、可编程开漏或推挽输出。

PCAL9539A引脚对引脚取代PCA9539和PCA9539A，但是PCAL9539A上电时会屏蔽所有I/O中断。这种屏蔽默认设置使得上电时板卡没有伪中断。

当任何输入状态与其对应的输入端口寄存器状态不同时，会激活PCAL9539A开漏中断(INT)输出并用于通知系统主器件输入状态已改变。

INT可连接至微控制器的中断输入。通过在此线路上发送中断信号，远程I/O可通知微控制器其端口上是否存在输入数据而无需通过I²C总线通信。因此，PCAL9539A可依旧是简易的从器件。

器件输出具有25 mA的灌电流能力，可在消耗低器件电流的同时直接驱动LED。

上电复位会将寄存器设为其默认值并初始化器件状态机。在PCAL9539A中，RESET引脚会引发相同的复位/默认I/O输入配置而无需使器件断电，保持寄存器和I²C总线状态机为其默认状态直至RESET输入再次变为高电平。此输入需要上拉至VDD。

两个硬件引脚(A0、A1)选择固定的I2C总线地址，因而允许最多四个器件共享相同的I²C总线/SMBus。

产品特点 Features
  • I²C总线至并行端口扩展器
  • 1.65 V至5.5 V的工作电源电压范围
  • 低待机电流消耗：
    • 1.5 μA（5 V VDD时的典型值）
    • 1.0 μA（3.3 V VDD时的典型值）
  • 施密特触发器操作允许在SCL和SDA输入上进行缓慢输入转变并带来更好的切换噪音抗扰性
    • Vhys = 0.10 x VDD（典型）
  • 5 V耐受I/O
  • 低电平有效的复位输入(RESET)
  • 开漏低电平有效的中断输出(INT)
  • 400 kHz快速模式I²C总线
  • 内部上电复位
  • 上电时使所有通道配置为输入
  • 上电时没有脉冲干扰
  • 锁存输出具有25 mA的最大驱动能力，用于直接驱动LED
  • 闭锁性能超过JESD78，Class II规定的100 mA
  • ESD保护超过JESD22：
    • 2000 V人体模型(A114-A)
    • 1000 V充电器件模型(C101)
  • 提供封装：TSSOP24、HVQFN24
应用
  • 引脚对引脚取代上电时禁用中断的PCA9539和PCA9539A
    • 软件向后兼容PCA9539和PCA9539A
  • 输出端口配置：组可选推挽或开漏输出级
  • 中断状态：只读寄存器会识别中断源
  • 位元I/O编程功能：
    • 输出驱动强度：四种可编程驱动强度以减少低电容应用中的上升和下降时间
    • 输入闭锁：保持输入端口寄存器值变化直至读取输入端口寄存器
    • 上拉/下拉使能：浮动输入或上拉/下拉电阻使能
    • 上拉/下拉选择：100 kΩ上拉/下拉电阻选择
    • 中断屏蔽：屏蔽会防止输入状态更改时生成中断
封装
型号 可订购的器件编号 订购码 (12NC) 产品状态 封装
PCAL9539AHF 9352 980 92128 PCAL9535AHF,128 量产 HWQFN24 (SOT994-1)
PCAL9539APW 9352 980 94118 PCAL9535APW,118 量产 TSSOP24 (SOT355-1)
订货和供应
型号 订购码 (12NC) 可订购的器件编号 化学成分
PCAL9539AHF 9352 980 92128 PCAL9535AHF,128 PCAL9539AHF
PCAL9539APW 9352 980 94118 PCAL9535APW,118 PCAL9539APW
PCAL9539A 技术支持
档案名称 标题 类型 格式
PCAL9539A Low-voltage 16-bit I2C-bus and SMBus low power I/O port with interrupt and reset Data sheet pdf
AN10441 Level shifting techniques in I2C-bus design Application note pdf
AN255 I2C / SMBus Repeaters, Hubs and Expanders Application note pdf
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75017424 NXP I2C-bus solutions 2013: Smart, simple solutions for the 12 most common design concerns Leaflet pdf
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