PCAL9722HNHP

PCAL9722是一款22位通用输入/输出扩展器，通过SPI接口为大多数微控制器家族提供远程输入/输出扩展。其超低电压接口允许直接连接至工作电压低至1.1V的微控制器。该输入/输出扩展器在需要额外输入/输出时提供了一种简单的解决方案，同时最大限度地减少了互连，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通用输入/输出引脚外，它还简化了工作在不同电压级别的处理器与输入/输出设备之间的互连。PCAL9722内置电平转换功能，使其在需要不兼容输入/输出电压之间通信的混合电源系统中极具灵活性，允许与接口侧的新一代低压微处理器和微控制器以及端口侧更高电压的外设进行无缝通信。PCAL9722有两个电源电压：VDD(SPI)和VDD(P)。VDD(SPI)为主机侧接口提供电源电压，VDD(P)为核心电路和端口P提供电源。PCAL9722中的双向电压电平转换通过VDD(SPI)提供。VDD(SPI)应连接到外部SPI线路的VDD。这向PCAL9722指示了SPI的VDD电平，而PCAL9722端口P上的电压电平由VDD(P)决定。PCAL9722的工作频率高达5 MHz，并实现了Agile I/O，这些是专门为增强输入/输出功能而设计的附加特性。这些附加特性包括：可编程输出驱动强度、可锁存输入、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。附加的Agile I/O Plus特性包括可按电平或边沿指定的中断，并且可以单独清除而不影响其他中断事件。此外，还实现了开关去抖硬件。上电时，输入/输出引脚被配置为输入。然而，系统主机可以通过写入输入/输出配置位将输入/输出引脚启用为输入或输出。每个输入或输出的数据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通过极性反转寄存器进行反转，从而节省外部逻辑门。可编程上拉和下拉电阻消除了对分立元件的需求。在发生超时或其他操作不当时，系统主机可以通过将复位输入置为低电平来重置PCAL9722。上电复位将寄存器置于默认状态并初始化SPI状态机。复位引脚可在不断电的情况下实现相同的复位/初始化操作。当任何输入状态与其对应的输入端口寄存器状态不同时，PCAL9722的开漏中断输出被激活，用于向系统主机指示输入状态已发生变化。此外，中断输出可被指定为在输入引脚边沿激活。有大量可用的中断屏蔽功能以最大限度地提高灵活性。中断输出可以连接到微控制器的中断输入。通过在此线路上发送中断信号，远程输入/输出可以通知微控制器其端口上是否有输入数据，而无需通过SPI总线进行通信。因此，PCAL9722可以保持为一个简单的从设备。输入锁存功能保持或锁存输入引脚状态，并保持产生中断的逻辑值，直到主机能够处理该中断。这最大限度地减少了主机对快速变化输入的中断服务响应时间。器件端口P输出具有25 mA的灌电流能力，可直接驱动LED，同时消耗较低的器件电流。一个硬件引脚可用于编程和改变固定的SPI地址，并允许最多两个器件共享同一SPI总线。

• SPI总线至并行端口扩展器
• 5 MHz SPI总线
• SPI总线侧工作电源电压范围为1.1V至5.5V
• 允许在SPI侧1.1V至5.5V与端口P侧1.8V、2.5V、3.3V、5.5V之间进行双向电压电平转换和通用输入/输出扩展
• 低待机电流消耗：在3.3V VDD下典型值为2.0μA
• 施密特触发器动作允许SPI输入缓慢转换并具有更好的开关噪声抗扰度
• Vhys典型值在1.1V时为0.11 V，在1.8V时为0.18 V，在3.3V时为0.33 V，在5.5V时为0.55 V
• 5.5V耐受的输入/输出端口和SPI总线引脚
• 低电平有效复位输入
• 开漏低电平有效中断输出
• 内部上电复位
• SPI输入上的噪声滤波器
• 锁存输出具有25mA最大驱动能力，可直接驱动LED
• 闩锁性能超过100mA
• ESD保护超过JESD 22标准
• 2000V人体模型
• 1000V充电设备模型
• 封装类型：HVQFN32
• 输出端口配置：可选择组或引脚选择推挽或开漏输出级
• 中断状态：只读寄存器识别中断源
• 位级输入/输出编程功能
• 输出驱动强度：四种可编程驱动强度以减少噪声