TCA6416APWR

TCA6416A 是一款24引脚的设备，为两线双向I2C总线（或SMBus）协议提供16位通用并行输入/输出(I/O)扩展。该设备可以在I2C总线侧（VCCI）和P端口侧（VCCP）使用1.65 V至5.5 V范围内的电源电压工作。

该设备支持100-kHz（标准模式）和400-kHz（快速模式）时钟频率。像TCA6416A这样的I/O扩展器在需要额外I/O用于开关、传感器、按钮、LED、风扇等时提供了简单的解决方案。

TCA6416A的主要优点是在宽电源电压范围内具有电压转换能力。这使得TCA6416A能够与现代处理器在I2C侧接口，这些处理器的供电水平较低以节省功耗。与处理器下降的电源相比，某些PCB组件如LED仍然需要5V电源。

VCCI引脚是I2C总线的电源，因此连接到SCL、SDA、INT和RESET引脚的上拉电阻应终止于VCCI。VCCP引脚是P端口的电源，如果任何P端口使用了上拉电阻或由任何P端口驱动LED，则连接到P00-P07和P10-P17的电阻或LED应终止于VCCP。配置为输出的设备P端口可以直接驱动LED，最大可吸收25 mA电流，但必须通过外部增加电阻来限制电流。

该设备的功能包括当输入端口状态改变时在INT引脚上生成中断。还可以通过将低电平逻辑应用于RESET引脚或将设备断电再重新上电导致上电复位来将设备重置为其默认状态。ADDR硬件可选地址引脚允许两个TCA6416A设备连接到同一I2C总线上。

TCA6416A开漏中断(INT)输出在任何输入状态与其对应的输入端口寄存器状态不同时激活，并用于向系统主机指示输入状态已更改。INT引脚可以连接到处理器的中断输入。通过在这条线上发送中断信号，TCA6416A可以在不需要通过I2C总线通信的情况下通知处理器远程I/O端口上有输入数据。因此，TCA6416A可以保持为一个简单的从设备。

在发生超时或其他不当操作时，系统主机可以通过将RESET输入引脚置为低电平或将VCCP引脚断电再重新上电导致上电复位(POR)来重置TCA6416A。复位会将寄存器恢复到其默认状态并初始化I2C/SMBus状态机。RESET功能和POR会导致同样的复位/初始化发生，但RESET功能可以在不断电的情况下完成这一过程。

一个硬件引脚(ADDR)可用于编程和改变固定的I2C地址，允许两个设备共享同一个I2C总线或SMBus。

TCA6416A的数字核心由八个8位数据寄存器组成：两个配置寄存器（输入或输出选择）、两个输入端口寄存器、两个输出端口寄存器以及两个极性反转寄存器。上电或复位后，I/O被配置为输入。然而，系统主机可以通过写入配置寄存器来将I/O配置为输入或输出。每个输入或输出的数据保存在相应的输入端口或输出端口寄存器中。输入端口寄存器的极性可以通过极性反转寄存器进行反转。所有寄存器都可以由系统主机读取。

• I2C 转并行端口扩展器
• 工作电源电压范围为 1.65 V 至 5.5 V
• 允许在 1.8-V、2.5-V、3.3-V 和 5-V I2C 总线和 P 端口之间进行双向电压电平转换和 GPIO 扩展
• 低待机电流消耗为 3 μA
• 5-V 容忍 I/O 端口
• 400-kHz 快速 I2C 总线
• 硬件地址引脚允许在同一 I2C/SMBus 总线上使用两个 TCA6416A 设备
• 低电平有效的复位输入 (RESET)
• 开漏低电平有效的中断输出 (INT)
• 输入/输出配置寄存器
• 极性反转寄存器
• 内部上电复位
• 上电时所有通道配置为输入
• 上电无毛刺
• SCL/SDA 输入上的噪声滤波器
• 带高电流驱动的锁存输出
• 直接驱动 LED 的最大能力
• 锁存性能超过 JESD 78, Class II 的 100 mA
• ESD 保护超过 JESD 22 – 2000-V 人体模型 (A114-A), 200-V 机器模型 (A115-A), 1000-V 充电设备模型 (C101)

• 服务器
• 路由器（电信交换设备）
• 个人计算机
• 个人电子产品（例如，游戏机）
• 工业自动化
• 使用GPIO受限处理器的产品