PCF8575中文资料知识分享.docx
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PCF8575中文资料知识分享
数据表
PCF8575
远程16位I2C总线I/O扩展器
内容简介
1.特征
2.一般描述
3.订货信息
4.框图
5.引脚
6.I2C总线的特点
6.1.位传输
6.2.启停条件
6.3.系统配置
6.4.应答
7.功能描述
7.1.双向I/O
7.2.寻址
7.3.读取端口（输入模式）
7.4.写入端口（输出模式）
7・5.中断
8.极限值
9.处理
10.特点
11.I2C总线的时序特性
12.设备的保护
13.封装外形
14.焊接
14.1焊接表面贴装封装介绍
14.2回流焊接
14.3波动焊接
14.4手工焊接
14.5表面安装1C封装的波动和回流焊接方法的适用性
15.定义
16•支持应用程序
17.购买飞利浦12C组件
1.特征
工作电源电压25至5.5V
最大低待机电流消耗10口
I2C总线并行端口扩展器
快至400kbits/s的I2C总线
开漏中断输出
16位远程I/O端口的12C总线兼容大多数微控制器
具有高电流锁存输出驱动能力可直接驱动LED地址由3个硬件地址引脚使用多达8个设备ssop24包装
2.一般描述
PCF8575是硅CMOS电路。
它提供了通用的远程I/O扩展对于大多数的微控制器的家庭通过两线双向总线（I2C总线）。
该设备有一个双向16位的接口和一个I2C总线接口。
PCF8575具有低电流消耗，包括锁存输出与LED直接驱动高电流驱动能力。
它还具有一个中断线（INT）,它可以连接
到中断逻辑的微控制器。
通过在这条线上发送中断信号，远程I/O可以通知单片机如果有接口输入的数据而不必通过I2C总线通信。
这意味着，PCF8575是I2C总线从发送器/接收器。
从PCF8575传输每一个数据必须由偶数个字节组成，第一个字节为P07至P00和第二个字节为P17至P10o第三个为P07至P00等。
3・订货信息
型号：
PCF8575TS
包装：
“名称：
SSOP24。
”“描述：
塑料收缩小外形封装；24
引线；机身宽度5.3毫米。
”“版本：
SOT340」。
”
4.框图
SCL
SDA
INT
INT
1
中断输出（低电平）
Al
2
地址输入1
A2
3
地址输入2
POO
4
双向I/O00
P01
5
双向1/001
P02
6
双向I/O02
P03
7
双向I/O03
P04
S
双向I/O04
P05
9
双向I/O05
P06
10
双向I/O06
P07
11
双向I/O07
Vss
12
公共地
PIO
13
双向I/O10
Pll
14
双向1/011
P12
15
双向1/012
P13
16
双向I/O13
P14
17
双向1/014
Pl5
18
双向I/O15
Pl6
19
双向I/O16
P17
2（）
双向I/O17
AO
21
地址输入0
•引脚
SCL
22
串行时钟线输入
SDA
23
串行数据线输入/输出
Vdd
24
电源电压
INT|T
0
SJvdd
A1叵
亘]SDA
A2叵
22]SCL
POOfT
27]AO
P01|T
20]P17
P02叵
19P1G
PCF8575
P03[7
18P15
P04[J
亘]p1d
P05叵
16P13
PQ6叵
固P12
P07叵
14P11
vssE
回P1Q
Fig.2Pinconfiguration.
6.I2C总线的特点
I2C总线是双向的，在不同的芯片或模块之间通讯。
这
两条线是串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
这两条线必须连接到一个电源设备通过上拉电阻连接到设备的输出级。
只有当总线不忙时才可以启动数据传输。
6.1.位传输
每个时钟脉冲期间传输一个数据位。
SDA线上的数据必须保持稳定的时钟脉冲的高周期，此时在数据线的变化将被解释为控制信号（见图3）。
SDA
SCL
；稳定的数据线；|允许更；
I数据有效栓I改数据I
MBC621
Fig.3位传输
6.2.启停条件
当总线不忙时，数据和时钟线保持高电平。
数据线的高到低的过渡，在时钟线为高电平期间被定义为启动条件（S）o一个从低到高的时钟数据线的转换定义为停止条件P（见图4）o
SDA]\]
11
一^二/—-
11
11
SCL|1\
1S|
\「…、/;—_-
3筋纟伴
■■■—
挣止金炸MCSZ2
Fig.4启停条件的定义
6.3.系统配置
产生信号的设备是“发射机”，接收信号的设备是“接收器”。
控制信号的装置是“主机”，受约束的设备的“从机”（见图5）。
MBA6O5
Fig.5系统配置
6.4.应答
从发送器到接收器之间的起始和停止条件之间传输的数据字节数不受限制。
每个字节的八位后跟一个应答位。
发射机必须释放SDA线之前，接收器可以发送一个应答位。
寻址的从属接收机在每个字节的接收后必须生成一个应答。
此外，主机必须产生一个应答后，该器件承认每个字节的时钟已收到了，从发射机必须拉低SDA线在承认时钟脉冲，便SDA线是稳定的，在承认相关的时钟脉冲，设置和保持时间高周期必须考虑到。
主接收机必须向发射机发送数据的结束信号，没有在最后一个字节的时钟后产生一个应答。
这是由主接收器举行SDA线高。
在这种情况下，发射
7・功能描述
7.1.双向I/O
PCF8575的16端口（见图7）是完全独立的，既可作为输入或输出端口。
输入的数据是从接口转移到读模式控制器（参见图10）。
写入模式时输出数据被发送到的接口（参见图9）。
这种双向1/（）可以用作输入或输出，而不使用控制信
号的数据方向。
在电源上的1/（）是高。
在这种模式下，只有一个电流源（IOH）到VDD是有效的。
一个额外的强上拉到VDD（IOHt）允许快速的上升沿到大负载输出。
当输出写入高这些设备打开，而且转换SCL的负脉冲关闭。
在输入之前I/O应该是很高的。
开机后因为所有的I/Os设置高他们都可以用来作为输入。
任何设置的I/（）s作为输入或输出的变化可以用写模式。
警告：
如果一个高被施加到一个I/O已经写得初期的是低的。
一个大电流仃OL）将流向VSSo（见特征注3）
Fig.7每T/O的简化原理图
从地址
A
S
IIIIII
0100A2A1AORA/V
IIIIII
A
MGL541
SC.
从地址（PCF8575）
人
数据端口D
人
数据端口1
人
厂、
r
r
S
I1I1I1
0100A2A1A00
iii111
A
ii1iIi
P07P061
iiiiii
POO
1
A
P171
i
iiiii
1iiii
P10
i
A
&
4
t
t
4
1
SDA
R/W应答确认P05
2VJ3tJ4Lj5LJ6\_/7U8
启动条件
应答确认
应苔确认
写入保护
来自数据输出的保护
V_0和B0有
人一效数据
cpv
P5输出电压
P5上拉输出电流
'OHt
—JOH
MGL542
SCL
n/YnrLnnnj"Lnj"UA/V"Lnj"LrLnj"Ln«nji/WLnru"Lnj"Lnji/WYrLnj"\j"LrLrLrwvrLrLnnj"L
INTO端口数据
SDA的低到高的过渡，而SCL高被定义为停止糸件（P）O数摇传输可以在任何叶刻中斷的停止涤件。
发生这种情况时，在最新确认阶段的数据是有效的（输出模式）c输入数据丢失U
7.2.寻址
图8、9和1（）显示地址和时序图。
在发送或接收任何数据之前，主机必须通过SDA线发送接收机的地址。
起始条件后发送的第一字节携带从设备的地址和读/写位。
从起始设备和停止条件之间不能更改从属设备的地址。
PCF8575作为从机或从机发射机接收机。
7.3.读取端口（输入模式）
所有端口编程输入应设置为逻辑1。
读，主（微控制器）首先解决从属设备后，它接收中断。
输入模式时通过将包含从属地址的字节的最后一位设置为逻辑1。
在SDA±跟随的数据字节是端口上的值。
如果输入端口上的数据变化快于主可读取，则这些数据可能丢失。
7・4.写入端口（输出模式）
要写，主（微控制器）首先解决从设备。
通过设置包含从从地址到逻辑0的字节的最后一位，写入模式被输入。
PCF8575承认和主发送到第一个数据字节POOP07。
第一个数据字节后由PCF8575承认，第二数据字节P17-P10是由主发送。
再次PCF8575承认收到数据后，这16位数据端口上的线了。
可连续发送的数据字节数不限。
在每两个字节覆盖了以前的数据。
每一对指的是端口0的第一个数据字节（P07-P00）,而在每一对指的是端口1的第二数据字节（P17-P10）,参见图11o
第一字节
第二字节
0706050403020100
i|
A
1iiriii
1716151413121110
1111111
A
P07P06P05P04P03P02P01P00
P17P16P15P14P13P12P11P10
MGL545
Fig.11位与端口的相关性
7.5.中断
PCF8575提供开漏中断（INT）可以输入到单片机相应的输入（见图9、10和12）。
这使这些芯片成为一种主函数,可以在系统的其他地方发起动作。
一个中断是由任何上升或下降的端口输入边。
时间信号整型后TIV是有效的。
当端口上的数据更改为原始设置或数据被读取或写入产生中断的设备时，中断将消失。
在写模式中断可能成为停用（高）的上升沿写到端口脉冲。
在写端口脉冲下降沿中断是绝对停用（高）。
中断是在读取模式的读取端口脉冲上升沿复位。
在中断本身复位时，I/O上的任何更改可能不会产生中断。
在中断复位后，I/O中的任何变化都会被检测到并作为一个（INT中断）发送。
Fig.12并联pcf8575s中断应用
8.极限值
按照绝对最大额定值系统（IEC134）;注1。
符号
参数
MIN
MAX
单位
Vnn
电源电压
-0.5
+6.5
V
Inn
电源电流
—
±100
mA
Iss
电源电流
—
±100
mA
Vi
输入电压
Vss-0.5
Vnn+0.5
V
Ii
直流输入电流
—
±20
mA
Io
直流输出电流
—
±25
mA
Ptot
总功耗
—
400
mW
P（）
每输出功率损耗
—
100
mW
Tstg
存储温度
-65
+150
°C
Tamb
工作环境温度
-40
+85
r
注：
以上'绝对最大额定值'所列的压力可能会造成永久性损坏设备。
这是一个压力等级只有在这些或以上的本规范的业务部分所标明的任何其他条件的设备的功能操作不暗示。
暴露在绝对最大额定值条件下长时间可能会影响设备的可靠性。
9.处理
输入和输出，防止静电放电正常处理。
然而，为了完全安全，最好采取适当的措施来处理MOS器件。
建议可以在数据手册IC12下找到“处理MOS器件”。
10・特点
Vnn=2.5—5.5V；Vss=OV；Tamb_40—+85=C;除非另有规定。
Vpor
上电复位电压
注1
—
1.2
1.8
V
VlLl
低电平输入电压引脚AO,A1和A2
0
—
0.2Vdd
V
VlL2
所有的引脚低电平输入电压信号
0
—
0.3Vdd
V
VlH
高电平输入电压
0.7Vdd
—
Vdd
V
IL1
引脚AO,A］和
A2的漏电流
Vi=Vdd或Vss；
-1
—
1
PA
IL2
所有其他信号引脚上的漏电流
VI=Vdd或Vss；
-10
—
10
曲
输入SCL；
输入/输出SDA;
Iol
低电平输岀电流
Vol=0.4V；注3
3
—
—
mA
Ci
输入电容
Vi=Vss；注2
—
—
7
pF
I/0；POO到P07和PIO到P17
Iol
低电平输出电流
Vol=1V；注3
10
25
—
mA
IOH
高电平输岀电流
Voh二Vss
-30
—
-300
PA
IOHt
短暂的上拉电流
Voh=Vss；见图9
-0.5
-1
—
mA
Ci
输入电容
注2
—
—
10
pF
Co
输出电容
注2
—
—
10
pF
接口时间;
ClWIOOpF（见图9和图10）
Tpv
输出数据有效
—
—
4
As
Tsu
输入数据设定时间
0
—
—
As
Th
输入数据保持时间
4
—
—
As
中断INT（见图13）
Iol
低电平输出电流
Vol二0.4V
1.6
—
—
mA
定时；ClWIOOpF（见图9和图10）
Tiv
输入数据有效时间
—
—
4
As
Tir
复位延迟时间
—
—
4
As
注:
1.上电复位电路强制复位I2C总线VddvVpor和将所有
I/O强制设置为1（电流源Vdd）o
2.未测试值，但在取样基础上验证。
3.一个单一的低电平输出电流（Iol）不能超过20mA延
长时间。
所有lOLs在任何时间点的总和不得超过
100mAo
11.I2C总线的时序特性
见图13和注一
符号
参数
条件
MIN
MAX
单位
—
400
kHz
—
50
ns
1.3
—
Ms
0.6
—
Ms
0.6
—
Ms
1.3
—
Ms
0.6
—
Ms
20±0.lCb
300
ns
20±0.lCb
300
ns
100
—
ns
0
—
ns
0.6
—
Ms
—
400
pF
12.设备的保护
13.封装外形
14.焊接
14.1焊接表面贴装封装介绍
14.2回流焊接
14.3波动焊接
14.4手工焊接
14.5表面安装1C封装的波动和回流焊接方法的适用性
15.定义
16.支持应用程序
17.购买飞利浦12C组件
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