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i2c设备驱动实例分析-pca9541（上）

2012-08-29 15:28 495 查看

(一)PCA9541简介以及工作原理

PCA9541是一款带I2C接口的多主选择器，可用于要求高可靠性的双主机系统中，当一个主机通信失败或者控制卡移出系统时，另外一个主机将发挥作用。PCA9541可以使两个I2C主设备在互不连接的情况下与同一个从设备连接，I2C总线的命令由主机发送，一次只有一个主机发送数据。如果一个主机不能正常工作或移出了系统，另一个主机可以在任意时刻控制从器件。

　　PCA9541因其结构的差异有三种不同的版本，PCA9541/01的0通道在上电时被选中，PCA9541/02的0通道在上电后被选中，并且在停止位后检测0通道，PCA9541/03在上电后没有通道被选中。

　　通过中断输出管脚可以知道是哪一个主机控制了总线，中断输入管脚INT_IN可以将总线信息通过INT0和INT1反映给主机，INT0和INT1可以通知主机总线的空闲信息，并提示主机发送恢复/初始化序列。如果设置了屏蔽功能，那么中断就不会产生了。恢复/初始化序列会发送九个时钟脉冲，一个应答信号、一个停止位。这可以使器件在选择主机前进行初始化。当恢复/初始化过程完成后，一个中断信号会发到上行信道。

　　如果一个通道的转换发生在总线非空闲的条件下，并且PCA9541的恢复/初始化功能没有使用，这时内部的总线传感器会产生一个中断信号。这个中断信号通知主机外部I2C总线的恢复/初始化功能需要执行，同时中断将不会产生。

　　对门开关的配置可以使得VDD管脚能够用来限制通过PCA9541的最高电压，这使得总线可以兼容不同电平的器件，如1.8V、2.5V、3.3V。

低电平有效的复位管脚可以初始化PCA9541，将RESET置低可以复位I2C总线状态机，并可以将器件配置成上电时的缺省值。

功能特性

二选一的多主选择器件；

I2C总线接口逻辑，兼容的SMBus标准；

PCA9541/01上电时选择通道0；

PCA9541/02上电后选择通道0，在停止位后检测通道0；

PCA9541/03上电时没有通道被选中，任意主机可以控制总线；

低有效的中断输入；

4条地址总线允许挂接16个I2C器件；

总线初始化/恢复功能；

总线通信情况检测；

兼容1.8V、2.5V、3.3V和5V的总线器件；

上电干扰信号抑制；

低待机电流；

2.3V～5.5V的工作电压；

0Hz～400KHz的时钟频率；

ESD保护ESD保护（在JESD22-A114标准下可以通过2000V
HBM模式；在JESD22-A115-标准下可以通过200V MM模式；在JESD22-C101标准下可以通过1000V CDM模式）；

在JEDEC标准下（JESD78），闩锁测试的电流可达100mA；

SO16、TSSOP16、HVQFN16封装。

管脚图/管脚描述

管脚号	符号	功能
1	INT0	低有效的中断输出0（需外接上拉）
2	SDA_MST0	主机0的串行数据线（需外接上拉）
3	SCL_MST0	主机0的串行时钟线（需外接上拉）
4	RESET	低有效的复位输入（需外接上拉）
5	SCL_MST1	主机1的串行时钟线（需外接上拉）
6	SDA_MST1	主机1的串行数据线（需外接上拉）
7	INT1	低有效的中断输出0（需外接上拉）
8	VSS	地
9	A0	输入地址0
10	A1	输入地址1
11	A2	输入地址2
12	A3	输入地址3
13	SCL_SLAVE	从器件的串行时钟线（需外接上拉）
14	SDA_SLAVE	从器件的串行数据线（需外接上拉）
15	INT_IN	低有效的中断输入（需外接上拉）
16	VDD	电源

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