【代码库】PCAL6408A-ARD 低压转换 8 位 I?C 总线/SMBus I/O 扩展器_电路方案

PCAL6408A-ARD 低压转换 8 位 I?C 总线/SMBus I/O 扩展器

该评估板基于恩智浦半导体生产的 PCAL6408A 低压转换 8 位 I2C 总线/SMBus I/O 扩展器构建，该扩展器具有中断输出、复位和配置寄存器。该评估板可用作子卡，通过 Arduino 端口连接到各种兼容 Arduino（包括原装 Arduino Uno R3）的 EVK/母板，用于测试和测量 PCAL6408A 被测设备 (DUT) 的特性。
PCAL6408A-ARD 子卡通过 Arduino 端口，通过快速模式 I2C 总线与主机设备通信。除 I2C 总线外，主板还通过三条额外的数字线路，通过同一个 Arduino 端口控制被测设备 (DUT)。
该板包含四个板载 LED 和四个开关，连接到待测器件的 I/O 引脚。该 I/O 总线与一个连接器共享，用于外部访问 I/O 引脚。
下图显示了PCAL6408A框图：

?主板?：FRDM-MCXN947、FRDM-MXCA153、FRDM-MCXC444

?配件?：nxp_pcal6408a

?类别?：GPIO扩展器

?外设?：I2C

?工具链?：MCUXpresso IDE

1.软件

2.硬件

FRDM-MCXN947 MCU 板
FRDM-MCXA153 MCU板
FRDM-MCXC444 MCU板
[PCAL6408A-ARD]
个人电脑
Mini/micro C USB 线缆
跳线

3. 设置

3.1 步骤 1：下载并安装所需软件

安装 MCUXpresso IDE 24.12.0
下载并安装适用于 FRDM-MCXN947 的 MCUXpresso SDK v2.14.0。
下载并安装适用于 FRDM-MCXA153 的 MCUXpresso SDK v2.14.2。
下载并安装适用于 FRDM-MCXC444 的 MCUXpresso SDK v24.12.00。
为 UART 安装 Putty/Teraterm。

3.2 步骤2：克隆APP-CODE-HUB/dm-pcal6408a-8-bit-i2c-gpio-expander

克隆此存储库以获取示例项目。
将目录更改为克隆的项目文件夹：
cd dm-pcal6408a-8-bit-i2c-gpio-expander

?注意：?如果使用 Windows 克隆项目，请使用以下命令配置文件名长度限制

git config --system core.longpaths true

3.3 步骤3：构建示例项目

打开 MCUXpresso IDE 并选择一个目录来创建工作区。
将适用于 FRDM-MCXN947/FRDM-MCXA153/FRDM-MCXC444 的 MCXUpresso SDK 24.12.0 安装到 MCUXpresso IDE 中（将 SDK zip 拖放到“已安装的 SDK”视图中）。
转到“快速启动面板”并单击“从文件系统导入项目”，
选择“项目目录（解压）”并浏览到克隆的项目文件夹。
选择要打开并运行的示例项目。
右键单击项目并选择构建以开始构建项目。

3.4 步骤4：设置软件配置

如果用户想要更改默认配置，则打开演示应用程序中的?“gpioexpander”?文件夹并选择?“pcal6408aconfig.h”?文件并根据需要更改宏。

4.硬件配置

将所选示例项目硬件：FRDM-MCXN947/FRDM-MCXA153/FRDM-MCXC444 与 PCAL6408A-ARD 连接
- PCAL6408A-ARD的组件：
- PCAL6408A-ARD 的 Arduino 接头：
FRDM-MCXA153
- 硬件连接
- 引脚连接
FRDM-MCXN947
- 硬件连接
- 引脚连接
FRDM-MCXC444
- 硬件连接
- 引脚连接
确保JP2跳线位于1-2位置，以启用 PCAL6408A 扩展板上的 USER LED。
应放置JP1跳线以启用 PCAL6408A 扩展板上的中断 LED。
右键单击项目并选择“Debug As”。选择 MCUXpresso IDE LinkServer (inc. CMSIS DAP) 探针。
使用 USB 电缆连接主机 PC 和目标板上的 MCU-Link USB 端口。
按下底板上的重置按钮或在 IDE 中启动调试器即可开始运行演示。
注意：请参阅内部自述文件以获取基于首选基板（MCXN947/MCXA153/MCXC444）的详细信息。
Example path : "dm-pcal6408a-8-bit-i2c-gpio-expanderpcal6408a_demoappfrdmmcxn947_pcal6408afrdmmcxn947_pcal6408adoc>"

5.运行PCAL6408A演示示例

用户需要通过设备管理器连接主机 PC 和目标板之间的 USB 电缆后检查 COM 端口。

打开安装在 Windows PC 上的 PUTTY/Teraterm 应用程序，波特率为 115200，并按照上述步骤分配 COM 端口。

注意：默认情况下，I2C 控制器工作在中断模式下。对于 FRDM-MCXA153 和 FRDM-MCXN947，要使 I2C 控制器工作在 EDMA 模式下，需要在 board 目录下的 RTEDevice.h 文件中定义 RTEI2C0DMAEN 1。

右键点击项目并选择“Debug As”，Demo 应用程序将以交互模式运行。Demo 运行成功后，会在终端上打印日志。
应用程序首先允许用户选择 0x20 和 0x21 之间的从属地址。
选择 I2C 总线速度，
主菜单如下所示：
按#1读取所有寄存器的值。
- 所有 PCAL6408A 系统寄存器的默认值将以十六进制格式打印：
按#2读取所有输入端口寄存器。
- 读取输入端口寄存器清除启用为输入的引脚上的中断：
按 #3 设置引脚配置。
- 建议使用引脚 0-3 作为输出，因为它连接到 LED；使用引脚 4-7 作为输入，因为它连接到开关。
- 选择引脚将其配置为ip/op。
- 配置为输出的引脚允许用户为选定的引脚配置以下选项：
  - 启用或禁用选定引脚上的上拉/下拉电阻。
  - 选择上拉或下拉电阻。
- 配置为输入的引脚允许用户为选定的引脚配置以下选项：
  - 启用或禁用闩锁。
  - 启用或禁用上拉/下拉电阻。
  - 选择引脚为上拉或下拉。
  - 启用或禁用中断。
  - 反转或保留极性。
- 已应用引脚 6 设置
- 生成中断。
  - 在主菜单中选择#3（设置引脚配置）。
  - 选择任意引脚并将其配置为输入。
  - 启用选定引脚的锁存器。
  - 为选定的引脚启用上拉/下拉选择。
  - 启用中断。
  - 选择是否保留或反转极性。
  - 中断 LED 亮起，如下图所示。
  - 通过在主菜单中按#5（中断状态）可以看到产生中断的引脚。
  - 当按下主菜单中的#1（所有寄存器值）读取输入端口寄存器时，生成的中断会被清除。
  ?注意：?中断生成仅在输入引脚有效。
按 #4 进行 LED 控制。
- 选择 LED。
- 按 #1 禁用 LED，按 #0 启用 LED。
- 如果用户启用 LED，则在可用选项中选择该 LED 的输出驱动强度。
- 例如，如下图所示，LED 2 已启用。
按#5获取中断状态寄存器的值。
- 中断状态寄存器显示中断源。
- 读取时，逻辑 1 表示相应的输入引脚是中断源。
选择#6 重置 PCAL6408A。