PCA9575 带有复位和中断的16位I2C总线和SMBus、电平变换、低电压GPIO

PCA9575是一款CMOS器件，为低电压处理器和手持电池供电移动应用提供16位通用并行输入/输出(GPIO)扩展，是为增强NXP的I²C总线I/O扩展器系列而设计的。改进内容包括更低的供电电流、1.1 V至3.6 V的更低工作电压、允许在任何1.1 V和3.6 V之间进行电压电平变换的独立电源轨、400 kHz时钟频率和更小的封装。任何16个I/O端口均可配置为相互独立的输入或输出且默认启动为输入。

在保持互连最小化的同时需要额外的I/O时，I/O扩展器提供简易的解决方案；例如，在用于连接传感器、按钮、键区等的电池供电移动应用和翻盖设备中。除提供灵活的GPIO设置外，还简化了运行在一个电压级别上的处理器与工作在不同（通常更高）电压级别上的I/O器件之间的连接。PCA9575具备内置电平切换功能，使这些器件在需要在不兼容I/O之间进行通信的混合信号环境中极其灵活。PCA9575的核心可工作于低至1.1 V的电压上而每个I/O可工作于1.1 V至3.6 V的范围内。还为I/O提供带有可编程片上上拉或下拉功能的总线保持。

输出级由两个寄存器组组成，每组均包含8位配置寄存器、输入寄存器、中断屏蔽寄存器、输出寄存器、总线保持和上拉/下拉寄存器以及极性反转寄存器。这些寄存器允许系统主器件通过I²C总线对16个GPIO进行编程和配置。

系统主器件可通过写入I/O配置寄存器位将I/O用作输入或输出。每个输入或输出的数据保留在对应的输入或输出寄存器中。通过极性反转寄存器（高电平有效或低电平有效操作）可反转读取寄存器的极性。通过对相应的寄存器进行编程可选择总线保持功能或上拉/下拉功能。总线保持功能在未主动驱动I/O总线时提供有效的逻辑电平。当未选择总线保持功能时，通过对上拉/下拉配置寄存器进行编程可将I/O端口配置为上拉或下拉。

开漏中断输出引脚(1)允许监视输入引脚并在每次一个输入端口发生变化时指定，除非该端口已屏蔽（默认 = 屏蔽）。“GPIO All Call”命令允许同时对多个PCA9575进行编程，即使它们有不同的独立I²C总线地址。当需要以相同的指令对多个器件进行编程时或如果需要同时打开或关闭输出，这能进行最佳的代码编程。内部上电复位(POR)或硬件复位引脚(1)会将两组的8个I/O初始化为输入，将寄存器设为其默认值并初始化器件状态机。当逻辑电源(VDD)关闭时，I/O组保持在其默认状态中。

PCA9575提供24引脚TSSOP、28引脚TSSOP和HWQFN24封装并规定-40 °C至+85 °C的工业温度范围。

28引脚封装提供四个地址选择引脚，允许同一I²C总线上以16个不同的地址连接最多16个PCA9575器件。

产品特点 Features

为核心逻辑和两个I/O组的分离电源轨提供电压电平切换
电平切换功能可进行1.1 V至3.6 V操作
极低的待机电流：< 2 µA
16个分成2组的可配置I/O引脚在上电时默认为输入
输出：
- 图腾柱：1 mA拉电流和3 mA灌电流
- 每个I/O引脚的独立可编程100 kΩ上拉或下拉电阻
- 开漏低电平有效的中断(1)输出引脚允许监视编程为输入的引脚的逻辑电平变化
输入：
- 可编程总线保持功能在输入没有主动驱动时提供有效的逻辑电平
- 可编程中断屏蔽控制，适用于状态更改时无需中断的输入引脚或防止上电时默认为屏蔽的伪中断
- 极性反转寄存器允许在读取时反转I/O引脚的极性
400 kHz I²C总线串行接口
兼容I²C总线标准模式(100 kHz)
低电平有效的复位(1)输入引脚将器件恢复到上电默认状态
GPIO All Call地址允许使用相同的参数同时对多个器件进行编程
使用4个地址引脚的16个可编程从地址（仅28引脚TSSOP）
-40 C至+85 C操作
ESD保护：按JESD22-A114超过6000 V HBM，按JESD22-A115超过500 V MM，按JESD22-C101超过1000 V CDM
已按照JEDEC标准JESD78完成闭锁测试，超过100 mA
提供封装：TSSOP28、TSSOP24、HWQFN24

功能框图

封装

型号	可订购的器件编号	订购码 (12NC)	产品状态	封装
PCA9575HF	9352 864 16118	PCA9575HF,118	量产	HWQFN24 (SOT994-1)
PCA9575PW1	9352 864 13118	PCA9575PW1,118	量产	TSSOP24 (SOT355-1)
PCA9575PW2	9352 864 14118	PCA9575PW2,118	量产	TSSOP28 (SOT361-1)

订货和供应

型号	订购码 (12NC)	可订购的器件编号	化学成分
PCA9575HF	9352 864 16118	PCA9575HF,118	PCA9575HF
PCA9575PW1	9352 864 13118	PCA9575PW1,118	PCA9575PW1
PCA9575PW2	9352 864 14118	PCA9575PW2,118	PCA9575PW2

PCA9575 技术支持

档案名称	标题	类型	格式
PCA9575	16-bit I2C-bus and SMBus, level translating, low voltage GPIO with reset and interrupt	Data sheet	pdf
AN10441	Level shifting techniques in I2C-bus design	Application note	pdf
AN255	I2C / SMBus Repeaters, Hubs and Expanders	Application note	pdf
AN10710	Features and applications of the PCA9558 I2C-bus extender	Application note	pdf
75016527	Extend standard I2C-bus devices without worrying about offset voltages; NXP I2C-bus extender PCA9558 in a proven application	Brochure	pdf
75016532	Extend the I2C-bus with advanced repeaters and hubs; NXP 2-channel I2C-bus repeaters PCA9558x and 5-channel I2C-bus hubs PCA9516x	Leaflet	pdf
75016080	Extend the reach of any I2C-bus system without special offset voltage levels; NXP I2C-bus extender PCA9558	Leaflet	pdf
75017424	NXP I2C-bus solutions 2013: Smart, simple solutions for the 12 most common design concerns	Leaflet	pdf
UM10204	I2C-bus specification and user manual	User manual	pdf
UM10206	I2C Demonstration Board 2005-1 Quick Start Guide	User manual	pdf
UM10323	PCA9600 demonstration board OM6293	User manual	pdf