PCF8574DWR(UMW)

PCF8574主要用于扩展通用输入输出（GPIO）端口。端口数据通过标准的两线I²C协议传输。PCF8574具有8位准双向GPIO端口（P0~P7），可直接驱动LED。每个准双向GPIO端口无需使用数据方向控制信号，即可用作输入或输出。上电后，所有GPIO端口均为高电平。

通用输入输出（GPIO）的简化电路由一个弱上拉电流路径（100μA）和一个强下拉电流路径（25mA）组成。这种结构无需任何方向控制信号，即可用作输入或输出端口。若用作输入，端口必须写入数据1。

当通过I²C接口向I/O端口写入数据0时，晶体管Q2导通，而Q1和Q3截止。此时，下拉路径导通，并提供足够的灌电流来驱动LED。当通过I²C接口向I/O端口写入数据1时，晶体管Q2截止，而Q1和Q3导通。Q3是强电流路径（1mA）的附加辅助，用于在驱动重负载时提供快速上升沿。晶体管Q3仅在I²C写入序列的Ack期间导通。

I²C/SMBus是一种支持多主多从的两线串行通信接口。发起通信的设备称为主设备，由主设备控制的设备称为从设备。主设备负责生成串行时钟（SCL）并控制总线访问。

数据传输在八个时钟脉冲之后发送一个确认位。在数据传输期间，当SCL为高电平时，SDA必须保持稳定，因为当SCL为高电平时SDA的任何变化都被解释为起始或停止条件。

PCF8574有3个硬件地址引脚（A2/A1/A0），允许用户选择芯片的从地址。引脚的逻辑电平在通信过程中必须始终保持不变，否则可能导致通信失败。地址引脚必须连接到VCC或GND，不能处于浮空状态，否则会导致通信失败，芯片的待机电流将超过1μA。

从地址字节由7个地址位和1个读写标志位组成。读写标志位指示数据传输方向。0b表示写操作；1b表示读操作。通信数据的传输从字节的最高位开始。

通过向PCF8574写入数据可实现GPIO输出。从R（上划线）N（上划线）位为低电平的从地址字节开始，后续每个字节代表要输出到GPIO端口的数据。PCF8574在每个数据字节的Ack位的SCL上升沿将接收到的数据字节刷新到GPIO端口，并在紧接着的SCL下降沿对GPIO端口进行采样，以确保写入数据不会触发中断信号。

通过从PCF8574读取数据可实现GPIO输入。从R/W位为高电平的从地址字节开始，后续每个字节代表从GPIO端口采样的数据。PCF8574在地址字节和每个数据字节的Ack位的SCL上升沿对GPIO端口进行采样，从而清除中断信号。需要注意的是，当主机发送NAck位时，PCF8574不会对GPIO端口进行采样，因此中断信号不会被清除。

如果主机在起始条件之后发送高速模式代码（0000 1xxxb），芯片将不会响应该字节，但会将SDA和SCL引脚的输入和输出滤波器切换到高速模式，允许总线以高达2MHz的通信频率传输数据。芯片将继续以高速模式运行，直到总线上出现STOP信号。一旦接收到STOP信号，芯片将把输入和输出滤波器切换回正常模式。

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