PCAL6416Aは、I²Cバス・インターフェース経由で多くのマイクロコントローラ・ファミリにリモートI/O拡張を提供する、16ビット汎用I/Oエキスパンダです。
NXP® I/Oエキスパンダは、バッテリー駆動のモバイル・アプリケーションでセンサやプッシュボタン、キーパッドを接続する場合など、相互接続数を最小限に抑えてI/Oを追加する必要がある際にシンプルなソリューションを提供します。一連の柔軟な汎用I/Oを提供することに加えて、ある電圧レベルで動作するプロセッサと、異なる（通常はより高い）電圧レベルで動作するI/Oデバイスとの相互接続を簡素化します。PCAL6416Aにはレベル・シフト機能が組み込まれており、互換性のないI/O電圧間での通信が必要なミックスド・シグナル環境で極めて柔軟に使用できます。デュアル電源レールで1.65 V～5.5 Vの幅広いVDD範囲に対応しているため、インターフェース側 (SDA/SCL) の次世代の低電圧マイクロプロセッサやマイクロコントローラ、およびポート側の高電圧ペリフェラルとのシームレスな通信が可能です。
PCAL6416Aには、VDD(I²C-bus)、VDD(P)という2つの供給電圧があります。VDD(I²C-bus)はコントローラ側（マイクロコントローラなど）のインターフェースに電圧を供給し、VDD(P)はコア回路とポートPに電圧を供給します。PCAL6416Aでの双方向の電圧レベル変換は、VDD(I²C-bus)経由で行われます。VDD(I²C-bus)は外部のSCL/SDAラインのVDDに接続される必要があります。これがI²CバスからPCAL6416AへのVDDレベルを示す一方で、PCAL6416AのポートPの電圧レベルはVDD(P)によって決まります。
PCAL6416Aは、PCA6416Aのレジスタ・セットとして、8ビットの設定、入力、出力、極性反転レジスタから成る4組のレジスタを搭載しています。さらに、PCAL6416Aは、I/Oを強化するために特別に設計された追加機能としてアジャイルI/Oを実装し、プログラム可能な出力ドライブ強度、ラッチ可能な入力、プログラム可能なプルアップ/プルダウン抵抗、マスカブル割込み、割込みステータス・レジスタ、プログラマブル可能なオープン・ドレインまたはプッシュプル出力を備えています。PCAL6416Aは、PCA6416Aとピン互換の代替製品ですが、PCAL6416Aでは電源投入時にすべてのI/O割込みがマスクされます。このデフォルトのマスクにより、電源投入時にスプリアス割込みのないボード立上げが可能です。
電源投入時には、I/Oは入力として構成されます。ただし、I/O設定レジスタに書き込むことで、システム・コントローラはI/Oを入力と出力のいずれとしても有効にできます。各入力または出力のデータは、対応する入力または出力レジスタに保持されます。入力ポート・レジスタの極性は、極性反転レジスタで反転することができるため、外部ロジック・ゲートを省略できます。プログラム可能なプルアップおよびプルダウン抵抗により、ディスクリート・コンポーネントが不要になります。
システム・コントローラは、タイムアウトやその他の不適切な動作が発生した場合に、RESET入力をLOWにアサートすることでPCAL6416Aをリセットできます 。パワーオン・リセットは、レジスタをデフォルトの状態に戻し、I²Cバス/SMBusのステート・マシンを初期化します。RESETピンにより、デバイスの電源を切らずにリセット/初期化を実行できます。
PCAL6416Aのオープン・ドレイン割込み (INT) 出力は、いずれかの入力の状態が対応する入力ポート・レジスタの状態と異なる場合にアクティブになり、入力の状態が変化したことをシステム・コントローラに通知します。
INTは 、マイクロコントローラの割込み入力に接続できます。このライン上で割込み信号を送ることで、リモートI/OはI²Cバス経由で通信することなく、ポートに受信データがあるかどうかをマイクロコントローラに知らせることができます。したがって、PCAL6416Aは常に単純なターゲット・デバイスとして動作できます。入力ラッチ機能は、入力ピンの状態を保持またはラッチし、割込みの要因となった論理値を、コントローラが割込みを処理できるようになるまで保持します。これにより、高速で変化する入力に対するホストの割込み処理応答時間が最小限に抑えられます。
デバイスのポートPの出力には、デバイスの消費電流を低く抑えながらLEDを直接駆動するための25 mAのシンク機能が備わっています。
1つのハードウェア・ピン (ADDR) を使用して、固定されたI²Cバス・アドレスをプログラムおよび変更し、最大2つのデバイスで同じI²CバスまたはSMBusを共有させることができます。
対象製品には最低10年間の製品供給サポートが適用されます。自動車、通信、医療の各セグメント向けに開発された指定対象製品については、最低15年間の製品供給が保証されます。
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クイック・リファレンス ドキュメンテーションの種類.
2 設計・ファイル
