pcf8574中文手册

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1、广州周立功单片机发展有限公司 Tel： （020）38730916 38730917 38730976 38730977 Fax:38730925 1 PCF8574T I2C 并行口扩展电路并行口扩展电路 1. 特性 ? 操作电压 2.56.0V ? 低备用电流（10A） ? I2C 并行口扩展电路 ? 开漏中断输出 ? I2C 总线 实现 8 位远程 I/O 口 ? 与大多数 MCU 兼容 ? 口输出锁存，具有大电流驱动能力，可直接驱动 LED ? 通过 3 个硬件地址引脚可寻址 8 个器件（PCF8574A 可多达 16 个） ? DIP16，SO16 或 SSOP20 形式封装 2.

2、概述 PCF8574 是 CMOS 电路。它通过两条双向总线（I2C）可使大多数 MCU 实现远程 I/O 口扩展。该 器件包含一个 8 位准双向口和一个 I2C 总线接口。PCF8574 电流消耗很低，且口输出锁存具有大电流驱 动能力，可直接驱动 LED。它还带有一条中断接线（INT）可与 MCU 的中断逻辑相连。通过 INT 发送 中断信号， 远端 I/O 口不必经过 I2C 总线通信就可通知 MCU 是否有数据从端口输入。 这意味着 PCF8574 可以作为一个单被控器。 PCF8574 和 PCF8574A 的唯一区别仅在于器件地址不相同。 3. 订单信息 封装 型号 名称 描述 PC

3、F8574T PCF8574AT SO16 塑料小型表面封装 4. 功能框图 I C BUS CONTROL 2 INPUT FILTER 1 2 3 14 15 13 INTERRUPT LOGIC 12 P7 11 P6 10 P5 9 P4 7 P3 6 P2 5 P1 4 P0 8 BIT I/O PORT SHIFT REGISTER LP FILTER WRITE pulse READ pulse POWER-ON RESET 16 8 VDD VSS SDA SCL A2 A1 A0 INT PCF8574 广州周立功单片机发展有限公司 Tel： （020）38730916 38

4、730917 38730976 38730977 Fax:38730925 2 5. 管脚描述 管脚 标号 SO16 描述 A0 1 地址输入 0 A1 2 地址输入 1 A2 3 地址输入 2 P0 4 准双向 I/O 口 0 P1 5 准双向 I/O 口 1 P2 6 准双向 I/O 口 2 P3 7 准双向 I/O 口 3 VSS 8 地 P4 9 准双向 I/O 口 4 P5 10 准双向 I/O 口 5 P6 11 准双向 I/O 口 6 P7 12 准双向 I/O 口 7 INT 13 中断输入（低电平有效） SCL 14 串行时钟线 SDA 15 串行数据线 VDD 16 电源

5、管脚配置(SO16) 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 INT A0 A1 A2 P0 P1 P2 P3 SDA VSS SCL P7 P6 P5 P4 VDD PCF8574 PCF8574A 6. I 2C 总线特性 I2C 总线用于不同的 IC 或模块之间的双线通信。两条线其中之一为串行数据线（SDA） ，另一条为 串行时钟线（SCL） 。当与器件的输出级相连时，这两条线都必须接上拉电阻。数据的传送只有在总线 空闲时才能进行。 位传送 在每个时钟脉冲出现时，总线传送一个数据位。在时钟信号高电平期间，SDA 线上的数据位应保持 稳定，如果此时改变

6、 SDA 线数据则被认为是总线的控制信号（见图 1） 。 起始和停止信号 当总线空闲时，数据和时钟线保持高电平。SCL 线为高电平时，SDA 线电平由高至低的变化定义 为总线的起始信号（S） ；SCL 线为高电平时，SDA 线电平由低至高的变化定义为总线的停止信号（S） （见图 2） 。 广州周立功单片机发展有限公司 Tel： （020）38730916 38730917 38730976 38730977 Fax:38730925 3 系统配置 产生信息的器件称为发送器 ，接收信息的器件称为接收器 。控制信息的器件称为主控器 ， 而由主控器控制的器件称为被控器 （见图 3） 。 data l

7、ine stable; data valid change of data allowed SDA SCL 图 1 I 2C 总线上的位传送 SDA SCL P STOP condition SDA SCL S START condition 图 2 起始信号和停止信号定义 MASTER TRANSMITTER / RECEIVER SLAVE RECEIVER SLAVE TRANSMITTER / RECEIVER MASTER TRANSMITTER MASTER TRANSMITTER / RECEIVER SDA SCL 图 3 系统配置 应答 在起动和停止信号之间所传送的数据数量不

8、受限制。每个 8 位字节之后跟随一个应答位。应答位的 时钟脉冲由主控器产生。被控接收器在接收到每一个字节数据之后必须发送一个应答信号；而主控器在 接收到被控发送器发送的数据后，也必须发送一个应答信号。在出现与应答位对应的时钟脉冲时，产生 应答位的器件将拉低 SDA 线，这样在应答位对应的时钟脉冲高电平期间，SDA 保持低电平状态。建立 和保持时间必须纳入考虑。 当主控器作为接收器时，它必须在被控器发送完最后一个字节数据后产生非应答信号，此时发送器 必须将数据线释放为高电平，以使主控器能够产生一个停止信号。 S START CONDITION 9821 clock pulse for ackno

9、wledgement not acknowledge acknowledge DATA OUTPUT BY TRANSMITTER DATA OUTPUT BY RECEIVER SCL FROM MASTER 图 4 I 2C 总线上的应答 广州周立功单片机发展有限公司 Tel： （020）38730916 38730917 38730976 38730977 Fax:38730925 4 7. 功能描述 DQ CI S FF DQ CI S FF 100 A to interrupt logic VSS P0 to P7 VDD write pulse data from shift re

10、gister power-on reset read pulse data to shift register 图 5 I/O 口的简化结构图 寻址 PCF8574 的每个 I/O 口都可单独用作输入或输出。输入通过读模式将数据传送到 MCU（见图 8） ， 输出通过写模式将数据发送到端口（见图 7） 。 S0100A2A1A00A10 slave addressslave address AS011A2A1A0 a.b. (a) PCF8574. (b) PCF8574A. 图 6 PCF8574 和 PCF8574A 的从地址 S0100A2A1A00A start condition D

11、ATA 1 R/Wacknowledge from slave ADATA 2ASDA SCL WRITE TO PORT tpv DATA OUT FROM PORT slave address (PCF8574)data to portdata to port 12345678 acknowledge from slave acknowledge from slave tpv DATA 2 VALIDDATA 1 VALID 图 7 写模式（输出） 广州周立功单片机发展有限公司 Tel： （020）38730916 38730917 38730976 38730977 Fax:387309

12、25 5 S0100A2A1A01A start condition DATA 1 R/Wacknowledge from slave A DATA 4 1SDA READ FROM PORT tph DATA INTO PORT slave address (PCF8574)data from portdata from port acknowledge from slave stop condition tps DATA 4 P DATA 2DATA 3 tirtirtiv INT 图 8 读模式（输入） 中断（见图 9，10） PCF8574 提供一个可以连接到 MCU 对应输入端的开漏

13、输出口 （INT） 。 这样可使 PCF8574 能够启动 系统中另外一处的动作。在输入模式中，口输入信号的上升或下降沿产生中断。在时间 tiv之后 INT 有 效。 当口数据变为初始值或产生中断端口的数据写入/读出时， 中断电路复位并重新激活。 在下列条件下 发生复位： ? 读模式中，SCL 信号上升沿之后的应答位 ? 写模式中，SCL 信号从高到低的跳变之后的应答位 ? 应答时钟脉冲期间的中断复位可能会导致中断的丢失 中断复位后 I/O 口的每个变化都会被检测，并在下一个时钟上升沿作为 INT 发送。对另一个器件的 读写不影响中断电路。 MICROCOMPUTER INT INTINT P

14、CF8574 (1) PCF8574 (2) VDD INT PCF8574 (16) 图 9 多个 PCF8574 的中断应用 S0100A2A1A01A start condition 1 P5R/Wacknowledge from slave 1SDA SCL DATA INTO P5 tir INT slave address (PCF8574)data from port 12345678 P stop condition tiv 图 10 I/O 口 P5 的输入变化产生中断 广州周立功单片机发展有限公司 Tel： （020）38730916 38730917 38730976 3

15、8730977 Fax:38730925 6 准双向 I/O 口(见图 11) 准双向I/O口可用作输入和输出而不需要通过控制寄存器定义数据的方向。 上电时I/O口为高电平。 该模式中只有 VDD提供的电流有效。在大负载输出时提供额外的强上拉以使电平迅速上升。当输出写为 高电平时打开强上拉，在 SCL 的下降沿关闭。I/O 口用作输入之前应当为高电平。 S0111A2A1A00A start condition 1 P3R/Wacknowledge from slave A0 P3 APSDA SCL P3 OUTPUT VOLTAGE IOHtIOH P3 PULL-UP OUTPUT CU

16、RRENT slave address (PCF8574A)data to portdata to port 12345678 图 11 P3 从低变为高再变为低时的瞬时上拉电流 极限参数 标号 参数 最小值 最大值 单位 VDD 电源电压 0.5 +7.0 V VI 输入电压 VSS0.5 VDD +0.5 V II DC 输入电流 - 20 mA IO DC 输出电流 - 25 mA IDD 电源电流 - 100 mA ISS 电源电流 - 100 mA Ptot 总功率损耗 - 400 mW PO 每个输出的功率损耗 - 100 mW Tstg 储存温度 60 150 Tamb 工作环境温度 40 +85 DC 电气特性 VDD=2.56.0V; VSS=0V; Tamb= -4085 标号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源 VDD 电源电压 2.5 6.0 V IDD 电源电流 工作模式; VDD=6V; 无负载; VI= VDD或 VSS fSCL=100KHz 40 100 A