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PCA9674ATS 发布时间 时间:2025/12/27 20:34:30 查看 阅读:10

PCA9674ATS是一款由NXP Semiconductors生产的16位I/O扩展器,专为双向2线制双向总线(I2C)和SMBus应用而设计。该器件通过I2C总线接口为微控制器提供额外的通用输入/输出(GPIO)引脚,适用于需要更多数字I/O但主控芯片引脚资源有限的应用场景。PCA9674ATS采用24引脚TSSOP封装,具备高集成度和低功耗特性,能够在工业、消费类电子及通信设备中广泛应用。
  该芯片内部集成了一个I2C从机接口,支持标准模式(100 kHz)、快速模式(400 kHz)以及快速模式+(1 MHz)的数据传输速率,确保了与多种主机控制器的兼容性。每个GPIO端口均可独立配置为输入或输出,并具有可编程的上拉电阻和开漏输出结构,增强了其在不同负载条件下的适应能力。此外,PCA9674ATS还支持中断输出功能,当任意GPIO状态发生变化时可向主控MCU发出中断信号,从而减少轮询开销并提高系统响应速度。
  为了增强系统的稳定性和抗干扰能力,该器件内置了噪声滤波器和施密特触发器输入,能够在恶劣电气环境中保持可靠运行。PCA9674ATS工作电压范围为2.3V至5.5V,适合连接到各种逻辑电平系统。所有I/O引脚均具备5V耐压能力,使其能够安全地与5V系统接口通信而不损坏芯片。这款器件还支持多达8个可选的I2C从地址,允许多达8个PCA9674ATS设备挂载在同一I2C总线上,极大提升了系统的扩展灵活性。

参数

类型:I/O 扩展器
  通道数:16
  接口类型:I2C/SMBus
  工作电压范围:2.3V ~ 5.5V
  I/O 耐压:5V
  通信速率:最高支持1 Mbps(快速模式+)
  从机地址数量:8个可选
  封装形式:24-TSSOP
  输出类型:开漏
  输入/输出配置:每位可编程
  中断输出:有
  内部上拉电阻:可编程
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C

特性

PCA9674ATS具备高度灵活的I/O配置能力,允许用户通过I2C命令将每个GPIO引脚单独设置为输入或输出模式。这种逐位可编程特性使得它非常适合用于混合信号控制场合,例如同时驱动LED指示灯和读取按键状态。所有I/O引脚都配备了可编程的内部上拉电阻,可在无外部电阻的情况下实现稳定的高电平输入检测,从而节省PCB空间并降低物料成本。此外,输出结构采用开漏设计,支持线与逻辑和电平转换功能,便于与其他器件进行电平匹配。
  该器件支持标准I2C总线协议,并兼容SMBus 2.0规范,能够在多种主控平台上无缝集成。其支持的三种操作模式——标准模式(100kHz)、快速模式(400kHz)和快速模式+(1MHz)——使其适用于从低速传感器接口到中高速控制系统的广泛场景。在多设备系统中,PCA9674ATS可通过硬件引脚A0、A1、A2设置从机地址,共支持8种不同的地址组合,允许多达8个同类器件共享同一总线而不会发生地址冲突。
  为了提升系统实时响应能力,PCA9674ATS集成了中断请求(INT)输出引脚。当任一输入端口的状态发生变化时,芯片会自动拉低INT引脚,通知主控制器进行处理。这一机制显著减少了CPU轮询负担,提高了整体系统效率。中断状态可通过读取寄存器清除,且支持边沿触发检测。此外,所有输入端口均内置施密特触发器和噪声滤波电路,有效抑制信号抖动和电磁干扰,确保在工业环境中的长期稳定性。
  PCA9674ATS的工作温度范围为-40°C至+85°C,符合工业级应用要求。其低静态电流设计(典型值仅数十微安)使其适用于电池供电或对功耗敏感的便携式设备。所有I/O引脚均支持5V耐压,在连接较高电压外设时无需额外的电平转换电路,简化了系统设计。该器件还具备上电复位功能,确保每次上电后处于已知的默认状态,避免误动作。

应用

PCA9674ATS广泛应用于需要扩展微控制器I/O资源的各种电子系统中。在工业控制领域,常用于PLC模块、远程I/O单元和HMI面板中,作为继电器驱动、开关量采集和状态指示的接口芯片。在消费电子产品中,可用于家电控制板、智能家居网关和多媒体设备的人机交互接口扩展,如键盘扫描、LED背光控制和传感器信号采集。
  通信设备中,PCA9674ATS可用于管理多个状态指示灯、按钮输入和拨码开关设置,尤其适用于路由器、交换机和基站控制面板等需要大量离散I/O的场合。在汽车电子系统中,虽然不直接用于动力总成,但在车身控制模块(BCM)中可用于车窗控制、门锁检测和车内照明管理等辅助功能。
  此外,该芯片也适用于测试与测量仪器,作为通用数字接口扩展方案,连接各种被测器件的控制信号。在嵌入式开发平台和评估板上,PCA9674ATS常被用作I2C GPIO扩展参考设计,帮助工程师快速验证系统功能。由于其支持中断输出和多设备级联,特别适合构建分布式I/O监控网络,实现远程数据采集与控制。

替代型号

PCA9674APW
  PCA9672APW
  PCA9670D

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PCA9674ATS参数

  • 制造商NXP
  • 产品种类I/O 扩展器、转发器和集线器
  • 封装 / 箱体SOT-266
  • 封装Tube
  • 安装风格SMD/SMT
  • 工厂包装数量75
  • 零件号别名PCA9674ATS,112