PCA9846PW - ARD评估板用户手册解读

在电子设备的研发与测试过程中，评估板发挥着至关重要的作用。本文将深入剖析NXP公司推出的PCA9846PW - ARD评估板，详细介绍其特点、硬件组成、软件安装配置以及使用方法等内容。

文件下载：NXP Semiconductors PCA9846PW-ARD评估板.pdf

重要须知

这款评估板仅用于工程开发或评估目的。它是将样本IC预焊接在印刷电路板上，方便用户访问输入、输出和电源端子。不过，它并非参考设计，产品最终应用设计还需考虑诸多因素，如印刷电路板布局、散热设计、电源滤波、瞬态抑制和I/O信号质量等。由于产品结构开放，用户需做好静电防护措施，同时为确保应用安全，用户要自行提供足够的设计和操作保障。

评估板概述

PCA9846PW - ARD评估板围绕NXP的PCA9846芯片构建，这是一款具有复位功能的四通道超低电压FM + I²C - 总线开关。该评估板作为扩展板，可通过Arduino端口连接到各种兼容的评估板或主板，用于测试和测量PCA9846设备的特性，包括原始的Arduino Uno R3。

硬件特性

• 测试资源丰富：配备四个I²C EEPROM，可实现快速测试和测量。
• 电源可编程：具备可编程电源，能提供多种逻辑电平组合。
• 外部接口方便：板载I²C - 总线外部连接器（通道3和4）。
• 连接便捷：配备Arduino Uno R3端口，可直接与Arduino设备连接。
• 兼容性强：与IMXRT1050 EVK、LPCXpresso55S69开发板和i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK评估板完全兼容，且支持Windows 10的GUI软件控制。

硬件组件详细解析

Arduino连接器

J1、J4、J5和J6是与Arduino Uno R3连接器匹配的引脚头，具有相同的电气功能。评估板通过这些连接器使用五条信号线获取电源和传输数据，详细的引脚功能可参考文档中的引脚图和SPF - 46670_A.pdf原理图文件。

跳线和测试点

评估板上有两个跳线（J12和J13）和多个测试点。跳线用于设置PCA9846的硬件地址，测试点方便用户测量不同线路的电压和信号。默认情况下，J12和J13的AD0和AD1引脚连接到GND。

I²C总线开关/中继器

I²C（SDA，SCL）线从Arduino端口通过电平转换器PCA9617A（U7）连接到PCA9846（U11）。PCA9617A确保了Arduino端口（3.3 V）和PCA9846所选逻辑电平（VCC_LDOOUT1）之间的电平分离。PCA9846的I²C接口引脚为14（SCL）和15（SDA），I²C总线的上拉电阻为R56和R57。PCA9846的复位输入引脚3由板载开关SW1驱动，SW1可重置PCA9846的内部状态机。

电源分配

PCA9846（U11）的VDD1引脚和PCA9617A（U7）的VCCA引脚由可编程电源LDO 1提供的VCC_LDOOUT1轨供电。可编程电源的核心是可调电压调节器LDK120MK IC（U3），通过模拟多路复用器U18可选择不同的可编程电阻组合，从而为VCC_LDOOUT1轨提供多种输出电压。

EEPROM

PCA9846的每个通道都连接一个EEPROM，因此评估板上有四个I²C存储器IC。除U13直接从Arduino端口获取3.3 V电源外，每个EEPROM都有自己的电压调节器。这种配置允许在不同逻辑电平的I²C总线下测试PCA9846的性能。

系统准备

使用PCA9846PW - ARD评估板需要准备套件内容、额外的硬件以及安装了特定软件的Windows PC工作站。套件内容包括装在防静电袋中的组装和测试好的评估板以及快速入门指南。操作时需注意该设备对静电放电敏感，在运输和处理过程中要采取防静电措施，如使用接地带或触摸接地源。系统的最低要求包括Windows 10计算机、一个USB端口、三个EVK板中的一个以及相应的固件/GUI软件，还需USB电缆用于PC和EVK板之间的电源和数据连接。

软件安装与配置

PCA9846PW - ARD评估板与NXP的三款评估板兼容，分别是IMXRT1050 EVK、LPCXpresso55S69开发板和i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK。在开始使用前，需要为EVK主板编程相应的固件包，并从NXP网站下载GUI应用程序（Windows 10）。GUI软件可同时控制PCA9617ADP - ARD和PCA9846PW - ARD两款扩展板。具体的安装步骤可参考UM11581文档。

硬件配置与使用

与IMXRT1050 EVK板配合使用

• 所需硬件：IMXRT1050 - EVK板、PCA9846PW - ARD扩展板、USB - A/USB Micro - B电缆和Windows 10 PC。
• 电源配置：IMXRT1050 EVK主板可通过三种方式供电，可根据实际情况选择合适的电源配置，并设置J1跳线位置。
• 操作步骤：依次完成EVK电源配置、插入扩展卡、连接USB电缆、安装目标固件、安装GUI应用程序和打开GUI应用程序等操作。

与LPCXpresso55S69开发板配合使用

• 所需硬件：LPCXpresso55S69 EVK板、PCA9846PW - ARD扩展板、USB - A/USB Micro - B电缆和Windows 10 PC。
• 电源连接：LPCXpresso55S69开发板有四个USB Micro - B连接器，使用P6连接器连接PC可简化启动操作。
• 操作步骤：插入扩展板、通过P6端口连接PC、安装目标固件、安装GUI应用程序和打开GUI应用程序。

与i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板配合使用

• 所需硬件：i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板、PCA9846PW - ARD扩展板、IMX8MMINI - IARD插板、USB - A/USB - C电缆、USB - A/USB Micro - B电缆和Windows 10 PC。
• 连接方式：由于i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板没有Arduino端口，需要使用IMX8MMINI - IARD插板进行信号转接。
• 操作步骤：将PCA9846PW - ARD插入插板，再将插板连接到EVK板，依次完成电源供电、数据连接、电源开关设置、安装固件、安装GUI应用程序和打开GUI应用程序等操作。

与其他设备配合使用

若使用其他带有Arduino端口的EVK板，可使用符合PCA9846A规格的固件；若EVK板没有Arduino端口，则需根据Arduino连接器的引脚图进行电气连接，并开发符合IC规格的固件。操作时要确保电气连接正确，避免信号冲突损坏IC。

GUI应用程序

NXP为三款EVK板提供了通用的GUI应用程序，可用于控制PCA9846PW - ARD扩展板。安装GUI软件后，确保连接并开启相应的EVK和扩展板，打开NXP_GUI应用程序。界面分为设置和设备控制两个标签页。

设置标签页

• 选择EVK：从列表中选择正确的EVK板，否则会连接失败。
• 选择COM端口：系统会自动选择通信端口。
• 选择板卡：从可用的两个板卡中选择正确的扩展板。选择正确参数后，点击“连接”按钮即可建立与EVK的连接，界面底部的状态栏会实时显示连接状态。

  设备控制标签页

  用户可从下拉框中选择VDD1电源电压。若要向EEPROM存储器写入数据，需在输入数据框中输入ASCII字符，选择数据写入通道和对应的EEPROM框，然后点击“发送数据”按钮。若输入框为空，点击按钮会弹出提示框。

总结

PCA9846PW - ARD评估板为工程师提供了一个便捷的平台，用于测试和评估PCA9846芯片的性能。通过丰富的硬件特性、灵活的电源配置和友好的GUI应用程序，能够满足不同场景下的测试需求。但在使用过程中，需要严格遵循操作步骤和注意事项，确保测试的准确性和设备的安全性。你在实际使用这款评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区交流分享。