TCA9554：8位I2C/I2C/SMBus低功耗扩展器详解
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更新于2024-06-26
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TCA9554是一款专为低功耗设计的8位I2C和SMBus输入输出扩展芯片，它在现代嵌入式系统中扮演着重要角色。这款16引脚器件通过两线双向I2C总线接口与主控制器（如ARM单片机）通信，提供8路通用的并行输入输出接口。它支持100kHz的标准模式和400kHz的快速模式，适应不同的数据传输速率需求。
TCA9554的主要特点包括：
1. **I2C至并行端口扩展**：它将I2C信号桥接到多个并行端口，使得主控制器可以方便地控制和读取外设的状态，增加了系统的灵活性。
2. **中断功能**：当输入端口状态变化时，INT引脚会发出中断信号，这对于实时处理和事件管理至关重要。
3. **宽工作电压范围**：TCA9554工作于1.65V至5.5V的电源电压，兼容多种应用环境。
4. **I/O保护**：器件能承受高达5V的输入电压，确保了端口的耐压性。
5. **硬件地址配置**：3个地址引脚A0、A1和A2支持最多8个TCA9554在同一I2C总线上独立工作，提高了扩展能力。
6. **高级配置选项**：提供了输入和输出配置寄存器以及极性反转寄存器，允许用户灵活定制各个端口的功能。
7. **内置加电复位**：电源循环供电时，可实现自动复位，简化了系统启动过程。
8. **低功耗设计**：在待机状态下，电流消耗极低，适合电池供电设备。
9. **优良的电气特性**：包括无毛刺的加电初始化、SCL/SDA输入端的噪声滤波以及高电流驱动能力，特别适合驱动LED。
10. **ESD保护**：通过满足JESD22规范的ESD防护标准，确保了设备在敏感环境中安全可靠。
TCA9554广泛应用于需要扩展I/O功能的项目，如开关控制、传感器连接、按钮管理、LED显示和电源管理等，尤其适合那些GPIO资源有限的处理器平台。在选择和使用TCA9554时，务必注意末尾的重要注意事项，包括可用性、保修、安全关键应用使用、知识产权声明以及任何适用的免责声明。
V
OL
- Output Low Voltage - (V)
I
OL
- Output Sink Current (mA)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
0
10
20
30
40
50
60
70
80
D005
1.8 V
2.5 V
3.3 V
5 V
T
A
- Free-Air Temperature (°C)
(V
CC
- V
OH
) - Output High Voltage (mV)
-40 -15 10 35 60 85
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
D006
V
CC
= 1.8 V, I
OH
= 8 mA
V
CC
= 5 V, I
OH
= 8 mA
V
CC
= 1.65 V, I
OH
= 10 mA
V
CC
= 5 V, I
OH
= 10 mA
V
CC
- Supply Voltage (V)
I
CC
- Supply Current (µA)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0
5
10
15
20
25
D003
T
A
- Free-Air Temperature (°C)
V
OL
- Output Low Voltage (mV)
-40 -15 10 35 60 85
0
50
100
150
200
250
D004
V
CC
= 1.8 V, I
OL
= 8 mA
V
CC
= 5 V, I
OL
= 8 mA
V
CC
= 1.8 V, I
OL
= 10 mA
V
CC
= 5 V, I
OL
= 10 mA
T
A
- Free-Air Temperature (°C)
I
CC
- Supply Current (µA)
-40 -15 10 35 60 85
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
D001
1.8 V
2.5 V
3.3 V
5 V
T
A
- Free-Air Temperature (°C)
I
CC
- Supply Current (µA)
-40 -15 10 35 60 85
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
D002
1.8 V
2.5 V
3.3 V
5 V
9
TCA9554
www.ti.com.cn
ZHCS616E –MARCH 2012 –REVISED FEBRUARY 2017
Copyright © 2012–2017, Texas Instruments Incorporated
6.8 Typical Characteristics
T
A
= 25°C (unless otherwise noted)
f
SCL
= 400 kHz I/Os = High or Low Inputs
Figure 1. Supply Current (I
CC
, Operating Mode) vs
Temperature (T
A
) at Four Supply Voltages
f
SCL
= 0 kHz I/Os = High Inputs
Figure 2. Supply Current (ICC, Standby Mode) vs
Temperature (T
A
) at Four Supply Voltages
f
SCL
= 400 kHz I/Os = High or Low
Inputs
T
A
= 25°C
Figure 3. Supply Current (I
CC
, Operating Mode) vs Supply
Voltage (V
CC
)
I/Os = High or Low Inputs
Figure 4. Output Low Voltage (V
OL
) vs Temperature (T
A
) for
P-Port I/Os
T
A
= 25°C
Figure 5. Sink Current (I
OL
) vs Output Low Voltage (V
OL
) for
P-Ports at Four Supply Voltages
Figure 6. Output High Voltage (V
CC
– V
OH
) vs Temperature
(T
A
) for P-Ports
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