Texas Instruments TCA9537远程4位I^2^C和SMBus I/O扩展器在1.65V至5.5V VCC电压下运行，可通过I²C接口实现通用远程I/O扩展。系统控制器可通过写入I/O配置寄存器位使I/O作为输入或输出。每一路输入或输出的数据都储存在相应的输入/输出寄存器中。可通过极性反转寄存器反转输入端口寄存器的极性。

数据手册：*附件：Texas Instruments TCA9537远程4位I²C和SMBus IO扩展器数据手册.pdf

TI TCA9537 I/O扩展器提供开漏中断输出 (INT) 功能，功能在任何输入与其相应的输入端口寄存器状态不同时激活，用于向系统控制器指示输入状态已发生变化。在超时或其他不当操作情况下，系统处理器可通过I^2^C软复位命令（或者使用RESET引脚）重置TCA9537，该命令可将寄存器置于默认状态。

特性

I^2^C转GPIO扩展器
工作电源电压范围：1.65V至5.5V
耐受5V的I/O端口
通过I^2^C通用呼叫进行软件复位
用于外部复位控制的RESET输入引脚
专用INT输出
1MHz快速模式 + I^2^C总线
输入和输出配置寄存器
极性反转寄存器
内部上电复位
上电，所有通道配置为输入
SCL和SDA输入端噪声滤波器
锁存输出带大电流驱动最大能力，用以直接驱动LED
静电放电保护超出JESD 22标准
- 2000V人体模型 (A114-A)
- 1000V充电器件模型 (C101)

简化示意图

逻辑图

TCA9537远程4位I²C/SMBus I/O扩展器技术解析与应用指南

一、产品概述

Texas Instruments的TCA9537是一款低功耗、高性能的4位I²C和SMBus接口I/O扩展器，主要特性包括：

‌宽电压工作范围‌：1.65V至5.5V
‌4位可配置GPIO‌：每个引脚可独立配置为输入或输出
‌中断输出功能‌：开漏INT引脚可指示输入状态变化
‌极性反转寄存器‌：支持输入信号逻辑极性反转
‌高驱动能力‌：输出可直接驱动LED
‌复位功能‌：支持硬件RESET引脚和I²C软件复位

二、关键特性与技术参数

2.1 电气特性

‌电源电压范围‌：1.65V至5.5V
‌I/O端口耐压‌：5V耐受
‌低导通电阻‌：典型值40mΩ
‌工作温度范围‌：-40°C至+125°C
‌ESD保护‌：
- 2000V人体模型(HBM)
- 1000V充电器件模型(CDM)

2.2 通信接口

‌I²C兼容接口‌：
- 支持标准模式(100kHz)
- 快速模式(400kHz)
- 快速模式+(1MHz)
‌SMBus兼容‌：满足系统管理总线规范

三、功能模块详解

3.1 引脚配置

器件采用10引脚VSSOP封装(DGS)，引脚功能如下：

引脚号	名称	类型	描述
1	P0	I/O	可配置I/O端口0
2	P1	I/O	可配置I/O端口1
3	P2	I/O	可配置I/O端口2
4	P3	I/O	可配置I/O端口3
5	GND	-	地
6	RESET	I	低电平有效复位输入
7	INT	O	开漏中断输出
8	SCL	I/O	I²C串行时钟线
9	SDA	I/O	I²C串行数据线
10	VCC	-	电源电压

3.2 寄存器架构

TCA9537包含4个8位寄存器，实际使用低4位：

‌ 输入端口寄存器(0x00) ‌：只读，反映I/O引脚当前状态
‌ 输出端口寄存器(0x01) ‌：读写，控制输出引脚状态
‌ 极性反转寄存器(0x02) ‌：读写，控制输入极性是否反转
‌ 配置寄存器(0x03) ‌：读写，设置I/O方向(1=输入，0=输出)

四、软件编程指南

4.1 器件地址

固定7位地址：1001001(0x49)，第8位为R/W位

4.2 基本操作流程

‌初始化配置‌：
- 写配置寄存器(0x03)设置I/O方向
- 写极性反转寄存器(0x02)设置输入极性
- 写输出端口寄存器(0x01)设置初始输出状态
‌读取输入状态‌：
- 发送读输入端口寄存器(0x00)命令
- 读取返回的4位数据
‌中断处理‌：
- INT引脚变低表示输入状态变化
- 读取输入端口寄存器清除中断