TCA9555：I2C控制的16位GPIO扩展器

"TCA9555是一款由Texas Instruments（TI）公司生产的16位I²C和SMBus I/O扩展器，适用于微控制器（MCU）的I/O端口扩展。该芯片通过I²C总线进行通信，提供低功耗、极性反转寄存器、带高电流驱动的锁存输出、中断输出以及配置寄存器等功能。TCA9555具有地址选择引脚，允许连接多达八个设备，且与大多数微控制器兼容。" TCA9555 I/O扩展器是嵌入式系统设计中的一个重要组件，主要用于解决微控制器I/O端口不足的问题。它提供了16个可配置的数字输入/输出端口，这些端口支持5V耐受，可以直驱LED或其他负载。以下是对TCA9555关键特性的详细解释： 1. **低功耗**：TCA9555在待机模式下的电流消耗极低，仅为3μA最大值，这使得它非常适合电池供电或能源有限的应用。 2. **I²C通信**：该芯片使用I²C接口，这是一种两线制通信协议，允许高效地与微控制器进行数据交换，同时减少了所需的硬件引脚数量。 3. **Polarity Inversion Register（极性反转寄存器）**：这个特性允许用户反转输出端口的逻辑状态，增强了灵活性，可以根据具体应用的需求设置输入输出的逻辑电平。 4. **Latched Outputs with High-Current Drive**：TCA9555的输出端口是锁存式的，能提供高电流驱动能力，可以直接驱动LED或类似的负载，无需额外的驱动电路。 5. **Open-Drain Active-Low Interrupt Output（开漏主动低中断输出）**：中断输出为开漏型，可由外部上拉电阻设置电压电平，当指定的I/O状态变化时，会触发中断请求。 6. **Latch-Up Protection（闩锁保护）**：TCA9555的闩锁性能超过JESD78 Class II标准，提高了其在恶劣环境下的稳定性。 7. **ESD保护**：符合JESD22标准，确保了良好的静电放电防护，增强了芯片在生产和使用过程中的可靠性。 8. **地址选择**：通过三个硬件地址引脚（A0, A1, A2），TCA9555可以有8种不同的地址，允许在同一个I²C总线上最多连接8个这样的设备。 9. **高速I²C总线**：支持高达400kHz的数据传输速率，确保了快速的数据交换。 TCA9555在物联网设备、智能家居、工业自动化系统、传感器网络等领域的应用广泛，它简化了扩展MCU I/O功能的设计过程，并且提供了高度灵活和可配置的解决方案。