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TCA6424ARGJR I/O扩展器引脚配置_规格参数_应用特性

IC先生 IC先生 909 2023-03-06 17:36:30

TCA6424ARGJR是一款低电压24位I2C和SMBus I/O扩展器,具有中断输出、复位和配置寄存器。使用I2C接口 [串行时钟 (SCL) 和串行数据 (SDA)],这种用于两线双向总线 (I2C) 的24位I/O扩展器旨在为大多数微控制器系列。

TCA6424ARGJR器件广泛的VCC范围是其主要优势之一。在SDA/SCL侧以及P端口侧,它可以在1.65V和5.5V之间工作。因此,TCA6424ARGJR的SDA/SCL侧可以与下一代微处理器和微控制器接口,其中电源电平正在减少以节省电力。

虽然微处理器和微控制器的电源正在降低,但一些PCB组件(包括LED)继续在5V电源下运行。

TCA6424ARGJR

规格参数

类型 描述
类别 集成电路 (IC)
接口
IO扩展器
制造商 德州仪器
封装 卷带 (TR)
切割胶带 (CT)
数码卷轴®
输入/输出数量 24
接口 I²C SMBus
中断输出 支持
特征 POR
输出类型 推拉
电流–输出Source/Sink 10毫安,25毫安
时钟频率 400赫兹
电压 – 电源 1.65V~5.5V
工作温度 -4085
安装类型 表面贴装
包装 32-UFQFN Exposed Pad
基本产品编号 TCA6424

功能特

  • 5V容限I/O端口
  • 低电平有效复位输入 (RESET)
  • 开漏低电平有效中断输出 (INT)
  • 400kHz快速I2C总线
  • 输入/输出配置寄存器
  • 极性反转寄存器
  • 内部上电复位
  • 在所有通道配置为输入的情况下上电
  • 上电无毛刺
  • SCL/SDA输入上的噪声滤波器
  • 具有高电流驱动最大能力的锁存输出,可直接驱动LED
  • 闩锁性能超过100mA,符合JESD78 II类标准
  • ESD保护超过JESD 22

– 2000-V人体模型 (A114-A)

– 200-V机器型号 (A115-A)

– 1000V充电器件模型 (C101)

  • 工作电源电压范围为1.65 V至5.5V
  • 允许双向电压电平转换和GPIO扩展:

– 1.8V SCL/SDA和1.8V、2.5V、3.3V或5VP端口

– 2.5V SCL/SDA和1.8V、2.5V、3.3V或5VP端口

– 3.3V SCL/SDA和1.8V、2.5V、3.3V或5VP端口

– 5V SCL/SDA和1.8V、2.5V、3.3V或5VP端口

  • I2C转并口扩展器
  • 1 μA的低待机电流消耗
  • 施密特触发器动作允许在SCL和SDA输入处实现缓慢的输入转换和更好的开关噪声抗扰度

– Vhys=0.18V典型值,1.8V

– Vhys=0.25V典型值,2.5V

– Vhys=0.33V典型值,3.3V

– Vhys=0.5V典型值,5V

引脚配置

引脚配置

引脚配置说明如下:

PIN 引脚名称 功能描述
1 P00 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P00 配置为输入。
2 P01 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P01 配置为输入。
3 P02 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P02 配置为输入。
4 P03 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P03 配置为输入。
5 P04 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P04 配置为输入。
6 P05 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P05 配置为输入。
7 P06 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P06 配置为输入。
8 P07 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P07 配置为输入。
9 P10 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P10 配置为输入。
10 P11 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P11 配置为输入。
11 P12 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P12 配置为输入。
12 P13 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P13 配置为输入。
13 P14 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P14 配置为输入。
14 P15 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P15 配置为输入。
15 P16 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P16 配置为输入。
16 P17 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P17 配置为输入。
17 P20 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P20 配置为输入。
18 P21 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P21 配置为输入。
19 P22 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P22 配置为输入。
20 P23 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P23 配置为输入。
21 P24 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P24 配置为输入。
22 P25 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P25 配置为输入。
23 P26 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P26 配置为输入。
24 P27 P端口输入/输出(推挽设计结构)上电时,P27 配置为输入。
25 GND 接地。
26 ADDR 地址输入,直接连接到VCCP或接地。
27 VCCP P端口的TCA6424A电源电压。
28 RESET 低电平有效复位输入,如果未使用有源连接,则通过上拉电阻连接到VCCI。
29 SCL 串行时钟总线,通过上拉电阻连接到VCCI。
30 SDA 串行数据总线,通过上拉电阻连接到VCCI。
31 VCCI I2C总线的电源电压。直接连接到外部 I2C控制器的VCC,提供电压电平转换。
32 INT 中断输出,通过上拉电阻连接到VCCI。

功能框图

功能框图

中断负载电路和电压波形特性

中断负载电路和电压波形特性

I2C总线上的确认电路

I2C总线上的确认

典型应用电路图

典型应用电路图

封装设计参数

封装设计参数

主要应用

TCA6424ARGJR提供了24个可编程的通用输入输出引脚(GPIO),可以通过I2C总线与主控制器通信。该器件适用于需要扩展I/O引脚的各种应用,常见的一些应用包括:

  1. 工业控制系统:用于控制工业机器人、流程控制和电机控制等。

  2. 智能家居系统:用于控制家庭照明、加热和空调等设备。

  3. 汽车电子系统:用于控制汽车门锁、电动窗户、雨刷器等。

  4. 医疗设备:可以用于控制医疗仪器和设备。

简单来说,TCA6424ARGJR可用于任何需要扩展GPIO引脚的应用,是一种非常有用的集成电路。

常见应用

什么是IO扩展器?

答:GPIO扩展器是向微处理器 (MPU) 或微控制器 (MCU) 系统添加额外输入和输出 (I/O) 的能力成为可能的设备,它们具有高效的数据总线接口,可降低MPU或MCU的I/O要求。

扩容器有什么用?

答:动态范围可以扩展而不是压缩,这与压缩器的作用相反。因此,当需要更大的动态范围时,扩展器最为有效。扩展器可用于为声乐或乐器表演提供更多的响度变化。

什么是I2C IO 扩展器?

答:Raspberry Pi 可以通过 I2C(eye-squared-cee)协议与其他嵌入式设备(温度传感器、显示器、加速度计等)通信。例如,一旦将Raspberry Pi连接到MCP23008 I/O扩展器,那么I/O扩展器增加了GPIO 端口的数量。

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