这款针对两线制双向总线 (IC) 的 24 位 I/O 扩展器被设计成通过 I²C 接口 [串行时钟 (SCL) 和串行数据 (SDA)] 为大多数微控制器系列提供通用远程 I/O 扩展。

该器件的主要优势是其宽 V_CC 范围。 在 P 端口侧和 SDA/SCL 侧，它能够在 1.65V 至 5.5V 的电压范围内运行。 这使得 TCA6424A 能够在 SDA/SCL 侧（在这里，电源电平正在降低以节约能耗）与下一代微处理器和微控制器相连接。 与微处理器和微控制器的电源电压不断走低不同，有些印刷电路板 (PCB) 组件（例如 LED）保持在 5V 电源上。

如需了解所有可用封装，请见数据表末尾的可订购产品附录。 RGJ/RSM 封装 （底视图） 如果使用，那么裸露的中央散热焊盘必须作为一个辅助地进行连接或置于电开路状态。

All trademarks are the property of their respective owners.

TCA6424A 中的双向电压电平转换通过 V_CCI 来提供。 V_CCI 应连接至外部 SCL/SDA 线路的 V_CC。 这用于指示接至 TCA6424A 的 I²C 总线的 V_CC 电平。 TCA6424A P 端口上的电压电平由 V_CCP 来决定。

TCA6424A 包括 3 个 8 位配置（输入或输出选择）、输入、输出和极性反转（高电平有效）寄存器。 在加电时，I/O 被配置为输入。 但是，系统主控制器可以通过写入 I/O 配置位将 I/O 启用为输入或输出。 针对每次输入或输出的数据保存在相应的输入或输出寄存器中。 输入端口寄存器的极性可由极性反转寄存器转换。 所有寄存器都可由系统主控器读取。

倘若发生超时或其他不当操作，系统主控器可以通过将 RESET 输入置为低电平来复位 TCA6424A。 加电复位将寄存器置于其缺省状态并对 I²C/SMBus 状态机进行初始化。 RESET 引脚可在不切断部件供电的情况下引起相同的复位/初始化操作。

TCA6424A 开漏中断 (INT) 输出在任意输入状态不同于其对应的输入端口寄存器状态时被激活，并用于向系统主控器发出“一个输入状态已被改变”的指示信号。

INT 可被连接至一个微控制器的中断输入。 通过在这条线路上发送一个中断信号，远程 I/O 可通知微控制器在其端口上是否存在输入数据，而无须通过 I²C 总线进行通信。 这样，TCA6424A 就能够保持为一款简单的从属器件。

该器件的 P 端口输出具有高电流吸收能力，以在器件电流消耗很低的情况下直接驱动 LED。

可采用一个硬件引脚 (ADDR) 来设置和改变固定的 I²C 地址，并且最多能允许 2 个器件共用同一根 I²C 总线或 SMBus。

• 1.65V 至 5.5V 的工作电源电压范围
• 允许下列端口间的双向电压电平转换和通用输入输出 (GPIO) 扩展：
  • 1.8V 串行时钟/串行数据 (SCL/SDA) 和 1.8V，2.5V，3.3V 或 5V P 端口
  • 2.5V SCL/SDA 和 1.8V，2.5V，3.3V 或 5V P 端口
  • 3.3V SCL/SDA 和 1.8V，2.5V，3.3V 或 5V P 端口
  • 5V SCL/SDA 和 1.8V，2.5V，3.3V 或 5V P 端口
• 到并行端口扩展器的 I2C
• 1μA 的低待机流耗
• 施密特触发器的运行可在 SCL 和 SDA 输入上实现缓输入转换和更好的开关噪声抗扰度
  • 1.8V 时，Vhys = 0.18V（典型值）
  • 2.5V 时，Vhys = 0.25V（典型值）
  • 3.3V 时，Vhys = 0.33V（典型值）
  • 5V 时，Vhys = 0.5V（典型值）
• 可耐受 5V 电压的 I/O 端口
• 低电平有效复位输入 (RESET)
• 开漏低电平有效中断输出 (INT)
• 400kHz 快速 I2C 总线
• 输入/输出配置寄存器
• 极性反转寄存器
• 内部加电复位
• 在所有通道均被配置为输入的情况下加电
• 在加电时无毛刺脉冲
• SCL/SDA 输入端上的噪声滤波器
• 针对直接驱动 LED 的具有高电流驱动最大能力的锁存输出
• 锁断性能超过 100mA，符合 JESD 78 II 类规范的要求）
• 静电放电 (ESD) 保护性能超过 JESD 22 规范的要求
  • 2000V 人体模型 (A114-A)
  • 200V 机器模型 (A115-A)
  • 1000V 充电器件模型 (C101)

All trademarks are the property of their respective owners.

• Number of I/Os
• 24
• Features
• Adjustable I/O level, Configuration registers, Interrupt pin, Reset pin
• Supply voltage (Min) (V)
• 1.65
• Supply voltage (Max) (V)
• 5.5
• Addresses
• 2
• Rating
• Catalog
• Frequency (Max) (kHz)
• 400
• Operating temperature range (C)
• -40 to 85

TCA6424A的完整型号有：TCA6424ARGJR，以下是这些产品的关键参数及官网采购报价：

TCA6424ARGJR，工作温度：-40 to 85，封装：UQFN (RGJ)-32，包装数量MPQ：3000个，MSL 等级/回流焊峰值温度：Level-1-260C-UNLIM，引脚镀层/焊球材料：NIPDAU，TI官网TCA6424ARGJR的批量USD价格：.822（1000+）

IO-EXPANDER-EVM — IO-EXPANDER-EVM：I2C 和 SMBus IO 扩展器评估模块

The IO expander evaluation module (EVM)lets youevaluateTI's portfolio ofSMBus and I2C IO expander line devices. The TCA6424A and TCA9539 come installed on the board. The 24-pin TSSOP footprint also supports TCA6408A, TCA6416A, TCA9534, TCA9534A,TCA9535, TCA9538, TCA9554, TCA9554A and TCA9555.

I/O Expander Software and Firmware Package (Rev. A)

PSpice for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用，包括业内超大的模型库之一，涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

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TINA-TI — 基于 SPICE 的模拟仿真程序

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I2C-DESIGNER — I2C designer tool

利用 I2C 设计器工具，可快速解决基于 I2C 设计中寻址、电压电平和频率方面的冲突。输入主输入端和从输入端，以自动生成 I2C 树活轻松构建自定义解决方案。此工具可在调试缺失确认、选择上拉电阻器和满足 I2C 总线最大容性负载方面提供指导，从而帮助设计人员节省时间并遵循 I2C 标准。

TIDA-00426 — 12Gbps 多通道 BERT 板参考设计

此参考设计是一款 12Gbps 低成本误码测试仪 (BERT)，可生成并检查多达 8 个通道的伪随机二元序列 (PRBS)。这一经过验证的设计提供了生成高达 12Gbps 的多通道高速串行位流的便捷方式，并可检查传入的串行位流是否具有位错误。 此设计可用作手持式 BERT，用于评估高速子系统的信号完整性和位错误性能。

TIDA-00609 — 自启动音频系统

该参考设计的目的是提供可用作音频系统参考的硬件和软件工具。PurePath 控制台主板的新版本（修订版 F）增加了独立自启动功能，允许使用与该平台兼容的任何评估模块 (EVM) 进行成功演示。

TIDA-00352 — SDI 视频聚合参考设计

这款经过验证的参考设计是一个完整的四通道 SDI 聚合与解聚解决方案。使用一个 TLK10022 将四个同步 HD-SDI 源聚合到一条 5.94 Gbps 串行链路中。串行数据经由铜缆或光缆传输；使用另一个 TLK10022 来解聚并无缝重现原始视频内容。