如何使用 I2C 總線進行簡單的卡維護和控制

PCA9500 和 PCA9501 是通用的維護和控制設備。這兩款器件均具有完全可編程的 I2C 總線串行轉 8 位并行端口擴展器和內部 256 × 8 EEPROM。PCA950x 器件對于 EEPROM 和 I/O 擴展器具有不同的 I2C 總線地址。PCA9500 具有三個地址引腳，允許多達 8 個設備共享公共的兩線 I2C 串行數(shù)據(jù)總線，而 PCA9501 具有六個地址引腳，從而允許多達 64 個設備共享總線。

PCA9501 還具有一個中斷引腳 (INT)，可將其饋送到微控制器的中斷邏輯。通過在這條線上發(fā)送中斷信號，遠程 I/O 可以通知微控制器其端口上的數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，而無需通過 I2C 總線進行通信。這為芯片提供了一種主功能，但它仍然是一個簡單的從設備。這兩款器件均使用 2.5 V 至 3.6 V 之間的低電源電壓，支持帶電插入，并以高達 400 kbit/s 的速度運行。

下面的示意圖代表了 PCA9500 和 PCA9501 的基本構建塊的圖表。

圖 1 PCA9500 框圖

圖 2 PCA9501 框圖

家庭申請和福利

一般而言，PCA950x 可跨卡用于多機架系統(tǒng)、電信交換設備、蜂窩基站、遠程訪問系統(tǒng)以及基本上適用于 I2C 總線架構的任何系統(tǒng)。

這些部件可用于其他設備的維護、控制、監(jiān)視和配置，也可用于通信、診斷、故障狀態(tài)信號發(fā)送和測試。8 個通用準雙向數(shù)據(jù)引腳可獨立分配為輸入或輸出，以監(jiān)控板級狀態(tài)或激活 LED 等指示設備。EEPROM 可用于存儲錯誤代碼或電路板制造數(shù)據(jù)，以便應用軟件回讀以進行診斷。

PCA9500 和 PCA9501 的優(yōu)勢在于它們都在單個小型設備中集成了通用 I/O 和非易失性存儲器，從而簡化了設計，并能夠輕松地將 I2C 總線功能添加到多卡系統(tǒng)。此外，這些部件支持帶電插入，便于在背板系統(tǒng)上的可移動卡中使用。PCA950x 通過在所有 I/O 引腳上實現(xiàn)過壓功能來支持帶電插入。不應將過壓條件應用于電源引腳，因為這些引腳受其推薦的最大工作條件和絕對最大額定值的控制。

由于全行業(yè)支持 I2C 總線和產(chǎn)品可用性，PCA950x 還利用了低擁有成本，同時大多數(shù)卡設計可以輕松適應小尺寸和低功耗。

圖 3 顯示了 PCA9500 在系統(tǒng)級別的典型使用情況。

圖 3 PCA9500 的系統(tǒng)級利用率

圖 4 中的圖表代表了 PCA9500 和 PCA9501 的正確用法。

圖 4 應用圖

兩個芯片上的 I2C 總線引腳 SDA 和 SCL 以及 PCA9501 上的中斷引腳 (INT) 都是漏極開路類型，以允許總線連接，因此需要適當?shù)耐獠可侠?。總線的總負載決定了電阻器的值。

兩個器件的地址引腳都有內部 130 kΩ 電阻，因此不需要額外的外部電阻。地址引腳（A0 至 A5）的狀態(tài)在上電時不鎖存，PCA950x 的地址可以在正常運行期間通過更改任何地址引腳的狀態(tài)來更改。重要的是要注意 EEPROM 和 I/O 端口的 I2C 總線地址不能單獨更改，因為在更改地址引腳設置的同時，兩個內部設備的地址都被賦予相同的地址偏移量。

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