PCA9535PWR 产品概述

一、主要特性

PCA9535PWR 是一款符合 I²C/SMBus 标准的 16 位 I/O 扩展器，适用于需要大量通用输入/输出口但 MCU 引脚有限的场景。器件支持最高 400 kHz 的总线时钟频率，工作电压范围宽（2.3 V 至 5.5 V），工作温度范围为 -40 °C 至 +85 °C。器件封装为 24-TSSOP（PWR），由 TI（德州仪器）提供。

二、功能概述

• 总线接口：兼容 I²C 与 SMBus，支持标准与快速模式（最高 400 kHz）。
• I/O 数量：16 个可编程双向通用口，支持作为输入或输出使用。
• 中断功能：带有中断输出，用于在被监测引脚状态变化时通知主控，便于降低主控轮询开销。
• 输出类型：推挽式输出（按规格书定义的驱动能力），便于直接驱动负载或下游电路。
• 器件寻址：通过硬件地址引脚可在单一总线上接入最多 8 个相同器件（不同地址）。

三、电气参数摘要

• 工作电压：2.3 V ～ 5.5 V。
• 时钟频率：最高 400 kHz（I²C/SMBus 快速模式）。
• 输出驱动能力：下拉电流 IOL = 25 mA（最大）、上拉/源电流 IOH = 10 mA（最大，注意随 VOH 而异）。
• 输出高电平 VOH：在给定测试条件下可达约 4.1 V（与 VCC 与负载电流有关，请参照数据手册曲线）。
• 静态电流 Iq：典型 1.5 μA（低功耗待机时，有利于电池供电系统）。
• 工作温度范围：-40 °C ～ +85 °C（工业级）。
• 封装：24 引脚 TSSOP（PWR），便于 PCB 布局与散热。

四、寄存器与控制（概要）

PCA9535 系列通常提供一组标准寄存器以便快速配置与读写：

• 输入寄存器：读取实际引脚电平。
• 输出寄存器：写入驱动输出电平。
• 极性反转寄存器：可选择性地反转输入逻辑。
• 配置寄存器：设定每个引脚为输入或输出。 通过 I²C 主机对这些寄存器进行读写，即可实现对 16 路 I/O 的灵活管理与中断源配置。

五、封装与引脚

器件为 24-TSSOP 封装（型号后缀 PWR），适合中小批量到大批量表面贴装生产。封装引脚包括电源、接地、SCL、SDA、地址选择引脚（最多三位）、中断输出，以及 16 路 I/O。布线时建议在 VCC 处放置 0.1 μF 陶瓷去耦电容，SDA/SCL 使用合适上拉电阻。

六、典型应用与设计要点

应用场景：

• MCU/处理器 I/O 扩展：按键矩阵、开关状态采集、指示灯/背光控制、继电器驱动（需注意驱动能力）。
• 工业控制与通信接口扩展：在工业总线或嵌入式板卡中扩展数字 I/O。 设计建议：
• 地址配置：通过地址引脚设置器件地址，最多可在一条总线上并联 8 个 PCA9535。
• 中断连接：中断输出用于减少主控轮询，连接方式依据系统需配置上拉或直接兼容电平；请参照器件手册确认中断极性与输出类型。
• 输出驱动注意事项：单引脚最大驱动能力由 IOH/IOL 指定，连续大电流输出需评估功耗与热耗散，并可采用外部驱动器或缓冲级。
• 电源与去耦：在 VCC 引脚附近做好去耦与分组电源布线，确保总线稳定性。
• EMI 与总线完整性：SDA/SCL 上拉阻值选择需兼顾总线容量和信号质量，长线或大容加载需调整上拉阻值并加串联阻抗。

总结：PCA9535PWR 提供稳定的 16 路 I/O 扩展能力、低功耗和工业级工作范围，适合需要可靠 I/O 扩展与中断响应能力的嵌入式与工业应用。在设计中注意电源、上拉、驱动能力与总线寻址等要点，可获得稳定且灵活的 I/O 扩展方案。若需具体寄存器映射、时序图或典型电路，请参考 TI 官方数据手册。