PCA9539APW,118 产品概述

一、产品简介

PCA9539APW,118 是恩智浦（NXP）推出的一款 16 位 I/O 扩展器，支持 I²C 与 SMBus 接口，最高时钟频率 400 kHz。器件封装为 TSSOP-24，工作电压范围宽（1.65 V ～ 5.5 V），工作温度 -40℃ ～ +85℃，并带有中断输出，适合对 GPIO 数量和总线兼容性有严格要求的嵌入式系统。

二、主要特性

• 16 路通用 I/O，可通过寄存器独立配置为输入或输出，分为两组 8 位端口便于管理；
• I²C/SMBus 兼容，支持高达 400 kHz 的快速模式；
• 宽工作电压 1.65 V ～ 5.5 V，方便与不同电压等级的主控直接连接；
• 带中断输出（通常为开漏/低电平触发），可在输入状态变化时向主控发出中断通知；
• 工业级温度范围，适合严苛环境应用；
• TSSOP-24 封装，利于空间受限的 PCB 布局与散热。

三、功能描述

PCA9539 提供两组 8 位 I/O 端口，软件通过 I²C 命令访问输入寄存器、输出寄存器及方向/配置寄存器，从而实现读写和方向设置。中断引脚可用于减少轮询开销，在输入端口发生状态改变或与预设值不一致时触发。器件还兼容 SMBus，便于在平台管理或电源子系统中集成。

四、典型应用场景

• MCU/MPU 的 GPIO 扩展（按键矩阵、开关量读取）；
• LED 驱动与指示系统（适合低电流指示）；
• 工业控制与自动化设备 I/O 扩展；
• 电源与系统管理总线（SMBus）节点扩展；
• 任何需要在有限引脚条件下增加多路数字 I/O 的场景。

五、硬件设计要点

• I²C 总线需配合合适阻值的上拉电阻；SDA/SCL 的上拉取决于总线容量与速率；
• 中断引脚通常为开漏，需要外部上拉至 MCU 电源；配置中断触发与去抖逻辑有助于减少误触发；
• 供电去耦建议靠近器件放置 0.1 µF 陶瓷电容；
• 若系统中存在不同供电域，注意电平兼容性（器件本身支持 1.65 V～5.5 V，通常可直接兼容同电压主控）。

六、选型与注意事项

在选型时确认所需的 I/O 电平、每路驱动能力与是否需要内部上拉/下拉支持；考虑地址引脚与总线中可挂载设备数量；对于高速轮询或实时响应场景，合理利用中断减少主控负载。TSSOP-24 封装适合中小型 PCB，但若对焊接可靠性或散热有特殊要求，也可考虑其它封装或厂商兼容件。

总结：PCA9539APW,118 是一款兼顾功能、兼容性与宽电压特性的 16 位 I²C/SMBus I/O 扩展器，适用于多种嵌入式及工业应用场景。