在嵌入式系统中,I/O(Input/Output,输入输出)是与外部世界交换数据的主要方式。然而,大多数嵌入式处理器的I/O端口都很少,无法满足应用需求。因此,需要使用外部芯片扩展I/O口,以提供更多的I/O端口来完成各种任务。
常用的io口扩展芯片有以下几种:
MCP23017是Microchip公司生产的一款外围芯片,它可以通过I2C总线与CPU通信,提供16个可配置的I/O引脚,支持输入、输出和中断功能。由于该芯片具有可编程I/O地址,因此可以在同一个总线上连接多个MCP23017芯片,为嵌入式设备提供更多的I/O扩展。
74HC595是一种串行输入/并行输出移位寄存器,可以通过少量的引脚将大量的输出引脚映射出来。该芯片具有8个输出端口,可以串联连接,将多个74HC595芯片级联使用,实现更多的I/O扩展。它适用于不需要频繁改变输出状态,且要求引脚数尽可能少的场合。
PCF8574是一款8位I/O扩展器芯片,可以通过I2C接口控制。它提供了8个I/O引脚,其中每个引脚可以配置为输入或输出,满足了大部分单片机对I/O数量有限的需求。
在选择io口扩展芯片时,需要根据需求和芯片特性进行判断。
首先需要确定需要扩展的I/O端口数量,不同芯片提供的I/O端口数量不同。如果需要更多的I/O端口,可以选择提供更多I/O端口的芯片。
每种io口扩展芯片都有不同的控制接口,如I2C、SPI、并口、串口等。需要根据具体的设备选择合适的控制接口和通信协议。
不同的io口扩展芯片设有不同的运行速度和功耗特性。如果需要较高的运行速度,可以选择带有高速接口的芯片。对于电量有限的嵌入式设备,可以选择功耗较低的芯片。
最后,还需要考虑芯片的价格和可获得性。一些较为常见的芯片价格相对较低且易于获得。