การวิเคราะห์เทคโนโลยี Cascading MCP23017E/SS I2C

^{16 กันยายน 2025 ข่าว ✅ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรม 4.0 และเทคโนโลยีไอโอที ความต้องการในการขยายความสามารถ I/O ของอุปกรณ์กําลังเพิ่มมากขึ้นชิปขยาย I/O 16 บิต MCP23017-E/SS ที่วางจําหน่ายโดย Shenzhen Anxinruo Technology Co.., Ltd., ด้วยความสามารถในการขยายอินเตอร์เฟซที่แข็งแกร่งและตัวเลือกการตั้งค่าที่ยืดหยุ่น, กําลังกลายเป็นตัวเลือกสําคัญสําหรับเครื่องควบคุมอุตสาหกรรม, บ้านฉลาด และอุปกรณ์ IoT.}

^{MCP23017-E/SS ใช้อินเตอร์เฟซ I2C เพื่อบรรลุการขยาย I/O 16 บิท รองรับสูงสุด 8 เครื่องแบบกระแสผ่าน 3 ปินที่อยู่และให้บริการ 400kHz การสื่อสารความเร็วสูงที่มีการปรับปรุงการตัดออกชิปมี 16 GPIO ที่สามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างเป็นอิสระ รองรับการตั้งทิศทาง input/output, resistors pull-up ภายใน, และ polarity inversionทุกช่อง I/O สามารถให้กระแสไฟฟ้า 25mA, และการบริโภคพลังงานในโหมดรอคอยต่ํากว่า 1μA. ตั้งอยู่ในแพคเกจ SSOP-28 ระดับอุตสาหกรรม, มันให้บริการการแก้ไขการขยายอินเตอร์เฟซที่ครบวงจรสําหรับระบบจํากัด.}

^{โมดูลฟังก์ชันหลัก}

^{1โมดูลอินเตอร์เฟซสื่อสาร}

^{อินเตอร์เฟซลําดับ I2C}

^{SCL: ปินการใส่นาฬิกาลําดับ}

^{SDA: สายข้อมูลลําดับสองทิศ}

^{รองรับโหมดมาตรฐาน (100kHz) และโหมดเร็ว (400kHz)}

<sup>2.Address Decoding Module: ที่อยู่ฮาร์ดแวร์ 3 บิต รองรับ cascading 8 หน่วย
3.โมดูลควบคุมการสับสน: ให้ผลิตการสับสนแบบสองแบบ (INTA/INTB)
4. Data Conversion Module: ทําการแปลงข้อมูลแบบเรียงต่อเรียง
5.GPIO Module: การจัดโปรแกรม I/O Port 16 บิต
6ธนาคารทะเบียน: เก็บค่าปริมาตรการการตั้งค่าและสถานะการควบคุม</sup>

กระแสงาน
 

1การตั้งค่าการเริ่มต้น

การตั้งค่าบันทึกการควบคุมผ่านอินเตอร์เฟซ I2C

กําหนดทิศทาง I/O, พล-อัพ resistors, และปารามิเตอร์อื่น ๆ

2การสื่อสารข้อมูล

โฮสต์ส่งคําสั่งควบคุมและข้อมูลผ่าน I2C

ซีเรียไลเซอร์แปลงข้อมูลเรียงเป็นข้อมูลปาราเลล

สถานบันทึกการตั้งค่า อัพเดทการตั้งค่าที่ตรงกัน

3- หยุดการทํางาน

การเปลี่ยนแปลงสภาพ GPIO ทําให้เกิดการตัดลอก

ปิน INTA/INTB ส่งสัญญาณตัดต่อให้กับโฮสต์

โฮสต์อ่านรหัสสัญลักษณ์ตัด เพื่อกําหนดแหล่งตัด

^{คุณสมบัติ ข้อดี:}

^{การบูรณาการสูง: การขยาย I/O 16 บิตที่นําไปใช้ในชิปเดียว}

^{การปรับแต่งแบบยืดหยุ่น: ทุกจุด I/O สามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างอิสระ}

^{การบริโภคพลังงานต่ํา: กระแสรอคอย < 1μA}

^{ความสามารถในการขับเคลื่อนที่แข็งแรง: กระแสขับเคลื่อน 25mA ต่อท่า}

1. การทํางานเขียนไบท์

^{คําอธิบายเวลา:}

^{สภาพการเริ่มต้น (S): ผู้นําผลิตสัญญาณการเริ่มต้น}

^{เครื่องมือ Opcode (OP): ที่อยู่เครื่องมือ 7 บิต (0100AAA) + เขียนบิตธง (0)}

^{ที่อยู่เรจิสเตอร์ (ADDR): ระบุเรจิสเตอร์เป้าหมายสําหรับการเขียน}

^{การใส่ข้อมูล (DIN): ข้อมูลที่ต้องบันทึกในทะเบียน}

^{สภาพหยุด (P): ผู้นําผลิตสัญญาณหยุด}

2. การทํางานเขียนลําดับ

คําอธิบายเวลา:

สภาพเริ่มต้น (S): โฮสต์สร้างสัญญาณเริ่มต้น

Opcode ของอุปกรณ์ (OP): ที่อยู่ของอุปกรณ์ 7 บิต + เขียนบิตธง

ที่อยู่ทะเบียน (ADDR): ระบุที่อยู่ทะเบียนเริ่มต้น

Data Input (DIN): เขียนข้อมูลหลายครั้งต่อเนื่องด้วยที่อยู่ที่เพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติ

สภาพหยุด (P): โฮสต์สร้างสัญญาณหยุด

3การนิยามสัญญาณหลัก

^{4. ลักษณะเวลา ปารามิเตอร์}

^{อัตราการสื่อสาร: รองรับ 100kHz (รูปแบบมาตรฐาน) และ 400kHz (รูปแบบรวดเร็ว)}

^{ความเป็นจริงของข้อมูล: ข้อมูล SDA ต้องคงที่ในช่วงระดับ SCL สูง}

^{สภาพเริ่มต้น: SDA เปลี่ยนจากสูงไปต่ํา ขณะที่ SCL สูง}

^{สภาพหยุด: การเปลี่ยน SDA จากต่ําไปสูง ขณะที่ SCL สูง}

^{5. หมายเหตุการสมัคร}

^{ที่อยู่ของอุปกรณ์: 0100AAA โดยที่ AAA จะถูกกําหนดด้วย A2/A1/A0 pin}

^{การส่งข้อมูล: MSB ก่อน, ข้อมูล 8 บิต + ACK 1 บิต}

^{สัญญาณการยอมรับ: เครื่องรับผลิตสัญญาณ ACK หลังจากแต่ละไบท์}

^{ความต้องการเวลา: ต้องตอบสนองปริมาตรการระบุ I2C (t_SU, t_{โรค HD}เป็นต้น)}

^{รูปร่างเวลานี้แสดงโปรต็อกอลการสื่อสาร I2C ของ MCP23017-E/SO อย่างสมบูรณ์ โดยให้ข้อมูลเวลาที่แม่นยําสําหรับการเขียนโปรแกรมอุปกรณ์และการบูรณาการระบบ}

GPIO Port Pins

^{1. พินพลังงาน}

^{VDD (Pin 9): ทางเข้าไฟฟ้าบวก (2.7V ถึง 5.5V)}

^{VSS (Pin 10): แผ่นดินพลังงาน}

^{2.ปินควบคุมและการตั้งค่า}

^{RESET (Pin 18): การตั้งค่าค่าเข้าใหม่ ( Active low)}

^{INTA (Pin 19): PORT A การตัดออก}

^{INTB (Pin 20): Port B การตัดออก}

^{3.ปินการตั้งค่าที่อยู่}

^{A0 (Pin 15): บิตการเลือกที่อยู่ I2C 0}

^{A1 (Pin 16): บิตเลือกที่อยู่ I2C 1}

^{A2 (Pin 17): บิตเลือกที่อยู่ I2C 2}

^{4. พินพิเศษ}

^{NC (Pins 11, 14): ไม่มีการเชื่อมต่อ}

^{แพดความร้อน (ด้านล่าง): แพดการระบายความร้อน, ต้องติดดิน}

^{5ลักษณะของบรรจุ}

^{ประเภทของแพคเกจ: SOIC-28}

^{ช่องขัด: 1.27 มม.}

^{อุณหภูมิการทํางาน: -40°C ถึง +85°C}

^{การออกแบบความร้อน: แพดความร้อนด้านล่างต้องเชื่อมต่อกับระดับพื้น PCB}

^{การจัดตั้งปินนี้ใช้แพคเกจมาตรฐาน SOIC-28 ส่งผลให้มีการแก้ไขการขยาย I/O ที่น่าเชื่อถือได้สําหรับระบบควบคุมอุตสาหกรรมและระบบที่ฝังไว้พิน GPIO ทั้งหมดรองรับการตั้งค่าอิสระและความสามารถในการขับขี่ 25mA.}

^{โปรต็อกอล โหมดการทํางาน}

^{1. การทํางานเขียน 1 ไบท์}

^{2. การเขียนลําดับหลายบายท์}

^{3. การทํางานอ่าน 1 บายท์}

^{4. การทํางานอ่านลําดับหลายบายท์}

^{5. โหมดการทํางานผสม}

^{ลักษณะหลักของโปรโตคอล}

^{การจัดการตัวชี้ที่อยู่}

^{address pointer อัพเดทอัตโนมัติระหว่างการเขียน}

^{การเพิ่มอัตโนมัติของตัวชี้ชี้ในระหว่างการอ่าน / เขียนลําดับ}

^{รองรับการเข้าถึงอย่างต่อเนื่องข้ามเขตจํากัดของทะเบียน}

^{ความเป็นจริงของข้อมูล}

^{ข้อมูลคงที่ในระดับ SCL สูง}

^{แต่ละไบท์ต้องการการรับรอง (ACK/NACK)}

^{การถ่ายทอดครั้งแรกของ MSB}

^{อุปกรณ์จัดการความผิดพลาด}

^{การตรวจพบการไม่ยอมรับ slave (NACK)}

^{การป้องกันเวลาหยุดรถบัส}

^{การสนับสนุนการขยายนาฬิกา}

^{ความต้องการเวลา}

^{โปรต็อกอลนี้มีความสอดคล้องอย่างเต็มที่กับมาตรฐาน I2C การนิยาม, การให้บริการวิธีการส่งข้อมูลที่ยืดหยุ่นที่รองรับทั้ง single-byte และการถ่ายทอด Burst รูปแบบ.มันทําให้การตั้งค่าและการควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพของบันทึกการทํางานทั้งหมดใน MCP23017.}