PCA9534BS3,118 产品概述

一、产品简介

PCA9534BS3,118 是恩智浦（NXP）推出的一款高性价比 8 位 I²C/SMBus I/O 扩展器，封装为 VQFN-16-EP（3×3）。器件工作电压范围宽（2.3V～5.5V），支持高达 400 kHz 的 I²C/SMus 时钟速率，最多可通过地址引脚并联 8 个器件到同一总线上，适用于对 GPIO 数量不足或需远程采样控制的场景。

二、主要特性（要点）

• 接口类型：I²C / SMBus，最高 400 kHz（Fast-mode）
• I/O 数量：8 路通用 GPIO
• 中断输出：带中断输出，用于事件驱动唤醒 MCU（通常为开漏/低电平触发）
• 工作电压：2.3 V ～ 5.5 V，兼容 3.3V 与 5V 系统
• 支持设备数量：最多 8 个同址器件（地址引脚配置）
• 静态电流 Iq：典型极低待机电流 250 nA（便于低功耗设计）
• 灌电流 IOL：25 mA（单端口驱动能力需按应用评估）
• 输出高电平 VOH：可达到 4.0 V（有利于与较高电平系统接口）
• 工作温度：-40 ℃ ～ +85 ℃（工业级）

三、寄存器与功能（概要）

PCA9534 系列典型包含四个基本寄存器：输入寄存器、输出寄存器、极性寄存器与配置寄存器。通过 I²C 主机读写这些寄存器可以：

• 读取外部引脚电平状态（输入寄存器）
• 设置输出电平（输出寄存器）
• 反转输入极性（极性寄存器，用于电平逻辑翻转）
• 配置每个引脚为输入或输出（配置寄存器）

中断引脚可配置为在输入变化时产生中断，减少轮询并降低整体功耗。

四、典型应用场景

• 嵌入式系统中 GPIO 扩展（MCU/MPU GPIO 不足时）
• 家用电器、工业控制面板的按键与指示灯采集
• 电池供电便携设备（利用低静态电流）
• 传感器阵列与键盘矩阵的状态采集与唤醒控制

五、设计与使用建议

• 在 SDA/SCL 总线上使用合适的上拉电阻；推荐值依系统电压与速度而定（例如 4.7kΩ 到 10kΩ）
• 器件为开漏中断输出时需外接上拉电阻到 VCC
• 供电端并联 0.1 μF 陶瓷去耦电容，靠近 VCC 带脚布局以保证电源完整性
• 注意 IOL 与功耗：尽管单端口可达 25 mA，长期大电流工作需考虑热耗与 PCB 铜箔散热
• 使用地址引脚时避免总线地址冲突，便于扩展最多 8 个器件
• VQFN-16-EP（3×3） 封装需注意底部热焊盘（EP）焊接与焊盘尺寸匹配，确保良好散热与机械可靠性

六、典型接口与软件要点

• 启动后通过 I²C 写入配置寄存器以设置所需的输入/输出方向
• 将输出寄存器作为控制口驱动 LED、继电器驱动器或逻辑电平，读取输入寄存器以获取开关/按键状态
• 建议使用中断线连接至 MCU 的外部中断输入，实现事件触发式读取，降低 MCU 轮询负担并节省能耗
• 在 SMBus 环境下注意兼容性与超时时间设置

七、封装与订购信息

封装：VQFN-16-EP（3×3），适合空间受限的应用板设计。常用订购型号标识为 PCA9534BS3,118，工业级温度范围（-40 ℃ ～ +85 ℃）。

总结：PCA9534BS3,118 提供了低功耗、高可靠的 8 位 I²C/SMBus GPIO 扩展能力，支持工业温度与多设备并联，适合需要外设扩展、事件唤醒与低功耗运行的嵌入式与工业应用。