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GI9534 发布时间 时间:2025/12/25 14:33:32 查看 阅读:16

GI9534是一款由Giantec(巨旺)公司生产的I2C总线接口的8位I/O扩展器,主要用于微控制器或处理器的GPIO(通用输入/输出)引脚扩展。该芯片通过标准I2C协议与主控设备通信,允许在I2C总线上挂载多个设备,并通过硬件地址选择引脚(A0、A1、A2)设置从机地址,最多支持8个GI9534并联使用,从而扩展出多达64个额外的数字I/O引脚。GI9534广泛应用于需要较多I/O资源但主控芯片引脚有限的嵌入式系统中,例如工业控制、消费电子、智能家居和人机界面设备等场景。
  该芯片采用小型封装(如SOIC-20或TSSOP-20),工作电压范围宽,通常支持2.3V至5.5V的电源供电,具备低功耗特性,适合电池供电或对能效要求较高的应用。内部集成了上电复位电路,确保每次上电后I/O端口处于已知的安全状态,避免因不确定电平导致外设误动作。此外,GI9534支持开漏输出和推挽输出模式配置,并可通过寄存器设置每个I/O口的方向(输入或输出)、极性反转以及中断输出功能,增强了其灵活性和适用性。

参数

型号:GI9534
  制造商:Giantec (GIANT ELECTRONICS CO., LTD.)
  接口类型:I2C/SMBus
  通信协议:I2C,标准模式(100kHz),快速模式(400kHz),部分支持高速模式(1MHz)
  工作电压:2.3V ~ 5.5V
  I/O数量:8位(8个可编程GPIO)
  最大灌电流/拉电流:25mA per pin(典型值)
  待机电流:≤1μA(典型值)
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  封装形式:SOIC-20, TSSOP-20
  I2C地址:7位地址,可通过A0、A1、A2硬件引脚设置,共8种可选地址
  寄存器结构:包含方向寄存器(IODIR)、输入寄存器(IPOL)、输出寄存器(GPIO)及极性反转寄存器等
  中断功能:支持INT引脚输出,当输入状态变化时触发中断
  内部上拉电阻:可选,部分版本支持弱上拉
  输出类型:可配置为推挽或开漏输出

特性

GI9534的核心特性之一是其基于I2C总线的高效GPIO扩展能力。在现代嵌入式系统中,MCU往往受限于可用GPIO引脚数量,而GI9534通过仅占用两个主控引脚(SCL和SDA)即可实现8个额外的可编程I/O端口,极大提升了系统的外设连接能力。其I2C接口兼容标准模式(100kHz)和快速模式(400kHz),甚至在某些条件下支持高达1MHz的数据传输速率,能够满足大多数实时性要求不极端的应用需求。这使得它不仅适用于低速传感器读取、LED控制,还能用于按键扫描、继电器驱动、LCD背光控制等多种数字信号管理任务。
  另一个显著特点是灵活的I/O配置能力。每个I/O引脚都可以独立设置为输入或输出模式,通过写入方向寄存器(IODIR)进行控制。对于输入模式,用户可以选择是否启用极性反转功能,即通过IPOL寄存器将高电平视为逻辑0、低电平视为逻辑1,便于与不同逻辑电平的外设对接。此外,输出状态可通过GPIO寄存器直接写入,输入状态则可随时通过读取同一寄存器获取当前引脚的实际电平值,实现了统一的寄存器访问机制,简化了软件设计。
  为了提升系统响应效率,GI9534内置了输入状态变化检测机制,并可通过INT引脚向主控MCU发出中断请求。当任意配置为输入的引脚发生电平跳变时,芯片会自动拉低INT引脚(开漏输出),通知主控立即读取输入状态,避免了传统轮询方式带来的CPU资源浪费。这一特性特别适用于需要实时响应外部事件的应用,如门磁检测、按钮按下识别等场景。
  GI9534还具备良好的电气兼容性和稳定性。其宽电压工作范围(2.3V~5.5V)使其既能与3.3V系统也能与5V TTL系统兼容,配合电平转换电路可无缝集成到混合电压系统中。每个I/O引脚提供高达25mA的驱动能力,足以直接驱动小型LED或光电耦合器,减少了外围元件数量。同时,芯片内部集成上电复位(POR)电路,确保每次上电后所有寄存器恢复默认状态,防止未知输出造成设备误动作,提高了系统的可靠性与安全性。

应用

GI9534广泛应用于各类需要扩展数字I/O接口的电子系统中。在工业自动化领域,常用于PLC模块、远程I/O终端、传感器采集板卡中,作为微控制器与现场开关、继电器、指示灯之间的桥梁,实现多点信号采集与控制。在消费类电子产品中,如智能电视、机顶盒、音响系统等,GI9534可用于管理前面板按键、状态指示灯、红外接收头等外设,减轻主控芯片负担。
  在家用电器方面,洗衣机、微波炉、空调控制器等人机交互密集的设备也普遍采用GI9534来扩展按键矩阵和LED显示驱动。由于其支持中断输出功能,能够在用户按下按键时及时通知主控,避免了持续轮询带来的功耗增加,尤其适合采用电池供电或待机功耗敏感的产品。
  在智能家居和物联网设备中,GI9534可用于Wi-Fi或蓝牙模组的辅助控制,例如管理多个继电器模块、门窗传感器、报警输出等。结合ESP32、STM32、Arduino等主流开发平台,开发者可以轻松构建具有丰富外设接口的原型系统。此外,在测试测量仪器、医疗设备、POS终端等领域,GI9534也被用来扩展控制信号线,提高系统的集成度和可维护性。
  值得一提的是,GI9534还可与其他I2C设备(如ADC、EEPROM、RTC等)共用同一总线,形成完整的外围子系统。通过合理分配I2C地址,可在单一总线下构建高度集成的控制网络,大幅减少布线复杂度和PCB空间占用,是中小型嵌入式项目中理想的GPIO扩展解决方案。

替代型号

MCP23008

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