I2C-bus I/O Expander 一类拓展芯片，应用于当MCU的IO引脚不够时，可通过这类芯片来拓展IO口数量。它通过I2C和MCU通信，MCU仅仅需要将它并联到I2C接口上，便能增加多达32ch、40ch、48ch等IO口。
本博文以DIDOES PI4IOE5V96248 为例，简要讨论用法
PI4IOE5V96248 ：
48-bit I2C-bus I/O Expander
2.3V to 5.5V
1MHz I2C-bus
5.0V tolerant I/Os
芯片引脚架构比较简单，大致分为供电、I2C接口、INT及RESET以及6*8口IO扩展口
遵循标准I2C从机接口，包括开始位、结束位、应答以及SDA在SCL低电平才被允许改变数据。
I2C的设备地址( Device address )通常由7bit地址位+1bit读写位组成，往往地址位LSB是可以通过对应引脚接入VCC或GND，实现拉高或置低，这样可以在同一I2C总线上挂入2颗芯片，LSB区分他们的设备地址。值得注意的是，PI4IOE5V96248设备地址LSB是固定的，没有留出我们熟悉的引脚，而是预留了3额外引脚AD2/AD1/AD0。这3个引脚，可以通过接入GND/VCC/SDA/SCL，组成了一个多达64种状态的增值表，见下图。通过这种方式拓展出多达64个设备地址，这样用户最多可在总线上接入64颗PI4IOE5V96248，获得更多的IO拓展。
主机通过I2C配置PI4IOE5V96248的IO口，用法也非常简单。datasheet已明确说明：把I2C数据写入，IO对应引脚将作为输出output；读I2C数据，对应引脚的电平状态将会通过I2C读回主机，相当于输入input。无需像MCU一样，去事先配置它的IO方向。
I2C的通信方式也非常简单，通过将地址位LSB置0，进入写模式；通过将址位LSB置1，进入读模式。而且只有设备地址，没有寄存器地址。设备地址发送正确并得到响应后，便可进行读写操作了。
评论