1.常見的芯片類型

答：

1. 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital Converter，ADC）：模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，常用于測量和采集模擬傳感器數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式供處理和分析。

2. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（Digital-to-Analog Converter，DAC）：數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，常用于音頻設(shè)備、通信系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。

3. 時鐘芯片（Clock Generator Chip）：時鐘芯片用于生成和分配設(shè)備或系統(tǒng)中所需的時鐘信號，為各個部件和子系統(tǒng)提供同步和協(xié)調(diào)的時序。

4. 存儲器芯片（Memory Chip）：存儲器芯片用于數(shù)據(jù)存儲，包括隨機(jī)存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、閃存（Flash Memory）等，可以存儲計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)、圖像等信息。

5. 放大器芯片（Amplifier Chip）：放大器芯片可以放大信號，并用于信號處理和增強(qiáng)，例如音頻放大器、運(yùn)算放大器等。

6. 接口芯片（Interface Chip）：接口芯片用于不同設(shè)備、模塊或系統(tǒng)間的連接和通信，例如USB接口芯片、以太網(wǎng)接口芯片等。

7. 電源管理芯片（Power Management Chip）：電源管理芯片用于管理和控制電源供應(yīng)，包括電池管理、功率管理、電源轉(zhuǎn)換等功能。

8. 信號處理芯片（Signal Processing Chip）：信號處理芯片用于數(shù)字信號處理、音頻處理、圖像處理等應(yīng)用，例如數(shù)字信號處理器（DSP）和圖形處理器（GPU）。

9. 鎖相環(huán)芯片（Phase-Locked Loop，PLL）：鎖相環(huán)芯片用于產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘信號和頻率合成，常用于通信系統(tǒng)、數(shù)字邏輯電路等領(lǐng)域。

10. 加密芯片（Cryptographic Chip）：加密芯片用于數(shù)據(jù)加密和解密，提供安全的數(shù)據(jù)傳輸和存儲，常用于網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全領(lǐng)域。

11. 收發(fā)器芯片（Transceiver Chip）：收發(fā)器芯片常用于數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，如以太網(wǎng)收發(fā)器、無線通信收發(fā)器等。

12. 傳感器接口芯片（Sensor Interface Chip）：傳感器接口芯片用于連接和驅(qū)動各種傳感器，提供與微處理器或微控制器的接口和通信功能，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。

13. 觸摸芯片（Touch Controller Chip）：觸摸芯片用于接收和解碼觸摸屏的輸入信號，常用于觸摸屏顯示設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦等。

14. 溫度傳感器芯片（Temperature Sensor Chip）：溫度傳感器芯片用于檢測和測量環(huán)境的溫度，并將溫度轉(zhuǎn)換為電信號輸出，常用于溫度監(jiān)測和控制應(yīng)用。

15. 視頻編解碼芯片（Video Codec Chip）：視頻編解碼芯片用于視頻信號的壓縮和解壓縮，以實(shí)現(xiàn)視頻的傳輸和存儲，常用于視頻監(jiān)控、視頻會議和多媒體設(shè)備。

16. 邊緣計算芯片（Edge Computing Chip）：邊緣計算芯片集成了處理器、存儲器和加速器等組件，用于在接近數(shù)據(jù)源的邊緣設(shè)備上進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)處理和分析。

17. 光電傳感器芯片（Optical Sensor Chip）：光電傳感器芯片用于檢測光線的強(qiáng)度、距離或顏色等信息，并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出，常用于光電開關(guān)、光傳感器和光學(xué)測量應(yīng)用。

18. 處理器芯片（Processor Chip）：處理器芯片是計算機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行計算和控制任務(wù)，例如中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）和協(xié)處理器等。

19. 無線通信芯片（Wireless Communication Chip）：無線通信芯片用于實(shí)現(xiàn)無線傳輸和通信功能，包括藍(lán)牙芯片、Wi-Fi芯片、射頻識別（RFID）芯片等。

20. 混合信號芯片（Mixed-Signal Chip）：混合信號芯片集成了模擬和數(shù)字電路，用于處理同時包含模擬和數(shù)字信號的應(yīng)用，如音頻信號處理器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等。

2.數(shù)字隔離芯片有什么用？

答：數(shù)字隔離在電子系統(tǒng)中起到了重要的作用，以下是一些常見的原因和應(yīng)用場景：

1. 安全性：在一些應(yīng)用中，數(shù)字隔離被用于提供電氣隔離，將高電壓或高功率部分與低電壓或低功率部分隔離開來，以確保人員和設(shè)備的安全。例如，在測量高壓電路或工業(yè)自動化中，數(shù)字隔離可防止高電壓泄漏或干擾傳輸?shù)降碗妷弘娐分小?/p>

2. 噪聲隔離：電子設(shè)備中常常存在各種干擾源，如電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）。通過數(shù)字隔離可以有效地隔離干擾信號，防止其傳播到其他部分，從而保持信號的純凈性和準(zhǔn)確性。

3. 地位分離：在一些場景中，需要將電路間的地位進(jìn)行分離，避免不同部分之間的電位差引起的問題。數(shù)字隔離器能夠提供完全隔離的電氣路徑，實(shí)現(xiàn)地位分離并避免共地和接地環(huán)路引起的異常和損壞。

4. 系統(tǒng)互聯(lián)：在一些多個電源或不同電壓電平的電子系統(tǒng)中，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。通過數(shù)字隔離，即使在不同電壓和電氣條件下，也能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸和通信，保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性和可靠性。

總之，數(shù)字隔離在提高系統(tǒng)可靠性、安全性和抗干擾能力方面具有重要作用。它可以保護(hù)設(shè)備和人員免受高電壓、干擾和地位問題的影響，同時實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸和通信。

3.I2C的I/O擴(kuò)展芯片說明

答：
https://www.mouser.cn/ProductDetail/Texas-Instruments/TCAL6416RTWR?qs=sGAEpiMZZMuFG5L82ZqpsrdlMmcWFzSBd4mBuuuHb0AyggEmGTbxsQ%3D%3D

I/O擴(kuò)展芯片，主要就是內(nèi)部配置了各種協(xié)議，比如I2C、SPI、CAN、one wire等，然后接收到數(shù)據(jù)之后，通過接口轉(zhuǎn)出去，也相當(dāng)于把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成立并行數(shù)據(jù)。

這里，我找到了一個I2C協(xié)議的16位I/O擴(kuò)展芯片，TCAL6416，是TI的，cpu控制器使用I2C協(xié)議通過SDA和SCL向TCAL6416芯片傳輸數(shù)據(jù)。

INT引腳是TCAL6416芯片的一個輸出引腳，用于指示系統(tǒng)控制器輸入端口的狀態(tài)是否發(fā)生了變化。當(dāng)任何一個輸入端口的狀態(tài)發(fā)生變化時，INT引腳會被激活，向系統(tǒng)控制器發(fā)出中斷信號，以通知系統(tǒng)控制器輸入狀態(tài)的變化。通過連接INT引腳到處理器的中斷輸入引腳，芯片可以在不通過I2C總線通信的情況下，向處理器傳遞輸入端口的變化信息。

右側(cè)的目標(biāo)設(shè)備是通過P0 ~ P7與P10 ~ P17，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸?shù)姆绞绞峭ㄟ^寄存器配置。（注意，沒有P8、P9，所以是16位I/O擴(kuò)展）

4.16位I/O擴(kuò)展芯片TCAL6416的features、applications、description

答：主要就是介紹了該芯片有三種工作模式standard、fast、fast plus，然后介紹了各個引腳功能和電壓、電流，工作頻率。

5.TCAL6416的引腳功能

答：

6.TCAL6416的電氣特性

答：極限值、ESD值、推薦工作值、熱值信息、在測試條件下工作的電氣參數(shù)、復(fù)位信號和PORT的時間需求、I2C總線通信的時間需求、開關(guān)特性。

7.TCAL6416的典型特性（圖像）

答：

8.TCAL6416的參數(shù)測量信息（各個通信引腳的時間參數(shù)測量）（I2C的SDA、中斷的INT、PORT、RESET）

答：

9.TCAL6416的細(xì)節(jié)描述

答：
TCAL6416支持在廣泛的供電電壓范圍內(nèi)進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。這使得該設(shè)備可以與I2C側(cè)的現(xiàn)代處理器進(jìn)行接口連接，因?yàn)樘幚砥鞯墓╇婋娖捷^低以節(jié)省功耗。與處理器的降壓電源相反，一些PCB組件（如LED）仍然需要較高電壓的電源。

VCCI引腳是I2C總線的電源，因此連接到SCL、SDA和RESET引腳的上拉電阻應(yīng)該連接到VCCI。
INT輸出具有開漏結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)應(yīng)用需要需要外部上拉電阻連接到VCCP或VCCI。
VCCP引腳是P端口的電源。如果在任何P端口上使用外部上拉電阻，或者任何P端口驅(qū)動LED，則連接到P00-P07和P10-P17的電阻或LED應(yīng)該連接到VCCP。
配置為輸出的設(shè)備P端口具有直接驅(qū)動LED的能力，但是電流必須通過額外的電阻進(jìn)行外部限制。

TCAL6416的數(shù)字核心由8位數(shù)據(jù)寄存器組成，允許用戶配置I/O端口的特性。在上電或復(fù)位后，I/O被配置為輸入。然而，系統(tǒng)控制器可以通過寫入配置寄存器將I/O配置為輸入或輸出。每個輸入或輸出的數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)的輸入端口或輸出端口寄存器中。==輸入端口寄存器的極性可以通過極性反轉(zhuǎn)寄存器進(jìn)行反轉(zhuǎn)。==所有寄存器都可以由系統(tǒng)控制器讀取。

此外，TCAL6416還具有敏捷I/O功能，專門用于增強(qiáng)I/O端口。敏捷I/O功能和寄存器包括可編程的輸出驅(qū)動強(qiáng)度、可編程的上拉和下拉電阻、鎖存輸入、可屏蔽中斷、中斷狀態(tài)寄存器以及可編程的開漏或推挽輸出。
這些配置寄存器通過增加靈活性，允許用戶優(yōu)化設(shè)計以實(shí)現(xiàn)功耗、速度和電磁干擾的最佳性能，從而改善了I/O。設(shè)備的其他特性包括當(dāng)任何輸入端口狀態(tài)與其對應(yīng)的輸入端口寄存器狀態(tài)不同時，INT引腳會產(chǎn)生中斷信號，用于向系統(tǒng)控制器指示輸入狀態(tài)已更改。
INT引腳可以連接到處理器的中斷輸入。通過在此線路上發(fā)送中斷信號，設(shè)備可以向處理器通知遠(yuǎn)程I/O端口是否有傳入數(shù)據(jù)，而無需通過I2C總線進(jìn)行通信。因此，設(shè)備可以保持簡單的響應(yīng)器設(shè)備。在超時或其他不正常操作的情況下，系統(tǒng)控制器可以通過將RESET輸入引腳置低或循環(huán)VCCP引腳的電源來對設(shè)備進(jìn)行復(fù)位（POR）。復(fù)位將寄存器恢復(fù)到默認(rèn)狀態(tài)，并初始化I2C/SMBus狀態(tài)機(jī)。RESET功能和POR會導(dǎo)致相同的復(fù)位/初始化操作，但RESET功能無需關(guān)閉設(shè)備電源即可執(zhí)行。一個硬件引腳（ADDR）可以用于編程和變化固定的I2C地址，允許兩個設(shè)備共享相同的I2C總線或SMBus。



可供選擇的兩端供電電壓。

8.3.2 I/O端口

當(dāng)將I/O配置為輸入時，F(xiàn)ETs Q1和Q2關(guān)閉（參見圖8-2），從而創(chuàng)建高阻抗輸入。輸入電壓可以升高到最大3.6V，高于供電電壓。如果將I/O配置為輸出，根據(jù)輸出端口寄存器的狀態(tài)，Q1或Q2將被啟用。在這種情況下，I/O引腳與供電或GND之間存在低阻抗路徑。應(yīng)用于此I/O引腳的外部電壓不應(yīng)超過推薦的水平以確保正常操作。

8.3.3 可調(diào)輸出驅(qū)動強(qiáng)度

輸出驅(qū)動強(qiáng)度寄存器允許用戶控制GPIO的驅(qū)動電平。每個GPIO可以獨(dú)立配置為四個可能的電流水平之一。通過編程這些位，用戶可以改變驅(qū)動I/O墊的晶體管對或“指頭”的數(shù)量。圖8-3顯示了一個簡化的輸出級。墊的行為受到配置寄存器、輸出端口數(shù)據(jù)和電流控制寄存器的影響。當(dāng)將電流控制寄存器的位編程為01b時，只有兩個指頭處于活動狀態(tài)，將電流驅(qū)動能力降低了50%。

減小電流驅(qū)動能力可能有助于減少系統(tǒng)噪音。當(dāng)輸出切換時，存在與輸出驅(qū)動選擇相關(guān)的峰值電流。這個峰值電流通過供電和GND封裝電感產(chǎn)生噪音（一些輻射噪音，但更重要的是同時切換噪音（SSN））。換句話說，同時切換多個輸出會產(chǎn)生地線和供電噪音。通過輸出驅(qū)動強(qiáng)度寄存器的輸出驅(qū)動強(qiáng)度控制，用戶可以在不需要額外外部元件的情況下解決SSN問題。

8.3.4 中斷輸出（INT）

在輸入模式下，只要中斷功能未屏蔽，端口輸入的任何上升或下降沿都會產(chǎn)生中斷。經(jīng)過時間tiv后，INT信號有效。當(dāng)端口上的數(shù)據(jù)恢復(fù)到原始設(shè)置或從生成中斷的端口讀取數(shù)據(jù)時，中斷電路將被復(fù)位。復(fù)位發(fā)生在SCL信號上升沿后的確認(rèn)（ACK）位處于讀取模式中。在ACK時鐘脈沖期間發(fā)生的中斷可能會丟失（或非常短），因?yàn)樵诖嗣}沖期間中斷被復(fù)位。復(fù)位后的每次I/O更改都會被檢測到并作為INT傳輸。從其他設(shè)備讀取或?qū)懭氩粫绊懼袛嚯娐?，而配置為輸出的引腳不會引發(fā)中斷。如果I/O從輸出切換為輸入，如果引腳的狀態(tài)與輸入端口寄存器的內(nèi)容不匹配，可能會導(dǎo)致錯誤的中斷發(fā)生。INT輸出具有開漏結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)應(yīng)用需要，需要外部上拉電阻連接到VCCP或VCCI的電壓源上，以提供中斷信息所需的電壓。

8.3.5 復(fù)位輸入（RESET）

可以通過將RESET引腳保持低電平至少tW時間來初始化系統(tǒng)，同時保持VCCP供電在其工作電平上。通過將RESET引腳保持低電平至少tW時間，可以進(jìn)行復(fù)位。一旦RESET為低電平（0），TCAL6416寄存器和I2C/SMBus狀態(tài)機(jī)將被更改為默認(rèn)狀態(tài)。當(dāng)RESET為高電平（1）時，可以通過外部或控制器來改變P端口的I/O電平。如果沒有使用主動連接，則此輸入需要一個上拉電阻連接到VCCI。當(dāng)RESET切換時，輸入端口寄存器將更新以反映GPIO引腳的狀態(tài)。

9.TCAL6416的軟件編程命令

答：
8.3.6 軟件復(fù)位調(diào)用

軟件復(fù)位調(diào)用是從I2C總線上的控制器發(fā)送的命令，指示所有支持該命令的設(shè)備將被復(fù)位到上電默認(rèn)狀態(tài)。為了使其按預(yù)期工作，I2C總線必須正常工作，沒有設(shè)備掛在總線上。
軟件復(fù)位調(diào)用的定義如下步驟：

1. I2C總線控制器發(fā)送起始條件。
2. 使用保留的廣播調(diào)用I2C總線地址“0000 0000”，R/W位設(shè)置為0。發(fā)送的字節(jié)為0x00。
3. 支持廣播調(diào)用功能的任何設(shè)備都會應(yīng)答。如果R/W位設(shè)置為1（讀?。O(shè)備將不應(yīng)答。
4. 一旦廣播調(diào)用地址被確認(rèn)，控制器只發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，等于0x06。如果數(shù)據(jù)字節(jié)是其他值，設(shè)備將不應(yīng)答或復(fù)位。如果發(fā)送了多個字節(jié)，將不會應(yīng)答更多字節(jié)，并且設(shè)備將忽略I2C消息，認(rèn)為其無效。
5. 在發(fā)送了1個字節(jié)的數(shù)據(jù)（0x06）之后，控制器發(fā)送停止條件來結(jié)束軟件復(fù)位序列。設(shè)備將忽略重復(fù)的起始條件，不進(jìn)行復(fù)位。
6. 完成上述步驟后，設(shè)備將執(zhí)行復(fù)位操作。這將清除所有寄存器的值，恢復(fù)到上電默認(rèn)狀態(tài)。

8.4 設(shè)備功能模式

8.4.1 上電復(fù)位

當(dāng)將電源（從0V）應(yīng)用于VCCP時，內(nèi)部上電復(fù)位將使TCAL6416處于復(fù)位狀態(tài)，直到電源達(dá)到VPO R。此時，復(fù)位條件被釋放，TCAL6416寄存器和I2C/SMBus狀態(tài)機(jī)初始化為默認(rèn)狀態(tài)。之后，必須將VCCP降低到低于VPO RF，并恢復(fù)到工作電壓以進(jìn)行電源復(fù)位循環(huán)。

8.5 編程

8.5.1 I2C接口

雙向I2C總線由串行時鐘（SCL）和串行數(shù)據(jù)（SDA）線組成。
當(dāng)連接到設(shè)備的輸出級時，這兩條線必須通過上拉電阻連接到正電源。只有在總線空閑時才能啟動數(shù)據(jù)傳輸。
與該設(shè)備的I2C通信是由控制器發(fā)送起始條件來啟動的，即在SCL輸入為高電平時，通過SDA輸入/輸出的高至低的轉(zhuǎn)換（參見圖8-4）。
在起始條件之后，發(fā)送設(shè)備地址字節(jié)，最高有效位（MSB）先發(fā)送，包括數(shù)據(jù)方向位（R/W）。
在接收到有效的地址字節(jié)后，該設(shè)備會以應(yīng)答（ACK）的形式響應(yīng)，即在ACK相關(guān)的時鐘脈沖高電平期間，SDA輸入/輸出為低電平。
響應(yīng)設(shè)備的地址輸入在起始條件和停止條件之間不能改變。 在I2C總線上，每個時鐘脈沖只傳輸一個數(shù)據(jù)位。在每個字節(jié)的后面跟隨一個ACK位。在接收器發(fā)送ACK位之前，發(fā)送器必須釋放SDA線。應(yīng)答的設(shè)備必須在接收到每個字節(jié)后拉低SDA線，在ACK時鐘脈沖期間，使SDA線在ACK相關(guān)的時鐘脈沖高電平期間保持穩(wěn)定低電平（參見圖8-6）。
當(dāng)尋址到接收器時，它必須在接收到每個字節(jié)后生成一個ACK。同樣地，控制器在接收到來自響應(yīng)器發(fā)送器的每個字節(jié)后必須生成一個ACK。必須滿足設(shè)置時間和保持時間以確保正常操作。
控制器接收器通過在最后一個字節(jié)從響應(yīng)器時鐘出來后不生成應(yīng)答（NACK）來向響應(yīng)器發(fā)送器發(fā)出數(shù)據(jù)結(jié)束的信號?？刂破鹘邮掌魍ㄟ^保持SDA線為高電平來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，發(fā)送器必須釋放數(shù)據(jù)線，以使控制器能夠生成停止條件。

10.TCAL6416的寄存器映射

答：
在地址字節(jié)成功確認(rèn)后，總線控制器發(fā)送一個命令字節(jié)，該字節(jié)存儲在TCAL6416的控制寄存器中。該數(shù)據(jù)字節(jié)的低位反映了受影響的內(nèi)部寄存器（輸入、輸出、極性反轉(zhuǎn)或配置）。命令字節(jié)的第6位與命令字節(jié)的低三位一起用于指示設(shè)備的擴(kuò)展功能（Agile IO）。命令字節(jié)僅在寫傳輸期間發(fā)送。一旦發(fā)送了新的命令，被尋址的寄存器將繼續(xù)通過讀取進(jìn)行訪問，直到發(fā)送新的命令字節(jié)。在上電、硬件復(fù)位或軟件復(fù)位時，控制寄存器默認(rèn)為00h。


輸入端口寄存器（寄存器0和1）反映了引腳的輸入邏輯電平，無論該引腳是否由配置寄存器定義為輸入或輸出。輸入端口寄存器只能讀取。對這些寄存器的寫操作沒有效果。默認(rèn)值（X）由外部應(yīng)用的邏輯電平確定。在進(jìn)行讀取操作之前，會發(fā)送一個帶有命令字節(jié)的寫傳輸，以向I2C設(shè)備指示接下來將訪問輸入端口寄存器。

輸出端口寄存器（寄存器2和3）顯示了由配置寄存器定義為輸出的引腳的輸出邏輯電平。這些寄存器中的位值對于定義為輸入的引腳沒有影響。反過來，從這些寄存器中讀取的值反映了控制輸出選擇的觸發(fā)器中的值，而不是實(shí)際的引腳值。

極性反轉(zhuǎn)寄存器（寄存器4和5）允許對由配置寄存器定義為輸入的引腳進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。如果這些寄存器中的某個位被設(shè)置（寫入1），則相應(yīng)的端口引腳極性將被反轉(zhuǎn)。如果這些寄存器中的某個位被清除（寫入0），則相應(yīng)的端口引腳的原始極性將被保留。

配置寄存器（寄存器6和7）用于配置I/O引腳的方向。如果這些寄存器中的某個位被設(shè)置為1，則相應(yīng)的端口引腳將被啟用為帶有高阻抗輸出驅(qū)動器的輸入。如果這些寄存器中的某個位被清除為0，則相應(yīng)的端口引腳將被啟用為輸出。將一個端口從輸入配置更改為輸出配置將導(dǎo)致與該端口相關(guān)聯(lián)的任何中斷被清除。

輸出驅(qū)動強(qiáng)度寄存器控制P端口GPIO緩沖區(qū)的輸出驅(qū)動電平。每個GPIO可以通過兩個寄存器控制位獨(dú)立配置為所需的輸出電流級別。例如，端口P07由寄存器41（位7和6）控制，端口P06由寄存器41（位5和4）控制，依此類推。GPIO的輸出驅(qū)動電平編程為00b = 0.25x驅(qū)動強(qiáng)度，01b = 0.5x驅(qū)動強(qiáng)度，10b = 0.75x驅(qū)動強(qiáng)度，或11b = 1x以實(shí)現(xiàn)完全驅(qū)動強(qiáng)度能力。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參閱第9.2節(jié)。


輸入鎖存寄存器啟用和禁用P端口GPIO引腳的輸入鎖存功能。這些寄存器僅在引腳配置為輸入端口時有效。當(dāng)輸入鎖存寄存器位為0時，相應(yīng)的輸入引腳狀態(tài)不被鎖存。相應(yīng)輸入引腳的狀態(tài)變化會生成中斷。讀取輸入寄存器會清除中斷。如果輸入在讀取輸入端口寄存器之前返回到初始邏輯狀態(tài)，則中斷被清除。當(dāng)輸入鎖存寄存器位設(shè)置為1時，相應(yīng)的輸入引腳狀態(tài)被鎖存。輸入狀態(tài)的變化會生成中斷，并且輸入邏輯值被加載到輸入端口寄存器（寄存器0和1）的相應(yīng)位中。讀取輸入端口寄存器會清除中斷。然而，如果輸入引腳在讀取輸入端口寄存器之前返回到初始邏輯狀態(tài)，則中斷不會被清除，并且輸入端口寄存器的相應(yīng)位保持引發(fā)中斷的邏輯值。例如，如果P04輸入處于邏輯0狀態(tài)，然后轉(zhuǎn)換為邏輯1狀態(tài)，然后返回到邏輯0狀態(tài)，輸入端口0寄存器將捕獲此變化并生成中斷（如果未屏蔽）。當(dāng)對輸入端口0寄存器進(jìn)行讀取時，中斷被清除，假設(shè)沒有其他輸入發(fā)生變化，并且輸入端口0寄存器的第4位將讀取為’1’。下一次讀取輸入端口寄存器的第4位應(yīng)該讀取為’0’。當(dāng)非鎖存輸入與鎖存輸入同時切換狀態(tài)并返回到其原始狀態(tài)時，中斷保持活動狀態(tài)。讀取輸入寄存器僅反映鎖存輸入的狀態(tài)變化，并且還會清除中斷。如果輸入鎖存寄存器從鎖存配置更改為非鎖存配置，如果輸入邏輯值返回到其原始狀態(tài)，則中斷將被清除。如果將輸入引腳從鎖存更改為非鎖存輸入，從輸入端口寄存器讀取將反映當(dāng)前端口的邏輯電平。如果將輸入引腳從非鎖存更改為鎖存輸入，從輸入寄存器讀取將反映鎖存的邏輯電平。

上拉/下拉使能寄存器允許用戶在GPIO引腳上啟用或禁用上拉/下拉電阻。將位設(shè)置為邏輯1可以啟用上拉/下拉電阻的選擇。將位設(shè)置為邏輯0會斷開GPIO引腳上的上拉/下拉電阻。當(dāng)GPIO引腳配置為輸出時，電阻將被禁用。請參閱第7.4.11節(jié)。使用上拉/下拉選擇寄存器選擇上拉或下拉電阻。


上拉/下拉選擇寄存器允許用戶通過編程相應(yīng)的寄存器位來配置每個GPIO引腳具有上拉或下拉電阻。將位設(shè)置為邏輯1會選擇為該GPIO引腳選擇一個100 kΩ的上拉電阻。將位設(shè)置為邏輯0會選擇為該GPIO引腳選擇一個100 kΩ的下拉電阻。如果通過寄存器46和47禁用了上拉/下拉功能，則對這些寄存器的寫入對GPIO引腳沒有影響。

中斷屏蔽寄存器在上電時默認(rèn)為邏輯1，禁用系統(tǒng)啟動期間的中斷。通過將相應(yīng)的屏蔽位設(shè)置為邏輯0可以啟用中斷。如果輸入狀態(tài)發(fā)生變化，并且中斷屏蔽寄存器中的相應(yīng)位設(shè)置為1，則中斷被屏蔽，中斷引腳不會被觸發(fā)。如果中斷屏蔽寄存器中的相應(yīng)位設(shè)置為0，則中斷引腳將被觸發(fā)。當(dāng)輸入狀態(tài)發(fā)生變化并且產(chǎn)生的中斷被屏蔽時，將中斷屏蔽寄存器位設(shè)置為0會導(dǎo)致中斷引腳被觸發(fā)。如果已經(jīng)是中斷源的輸入的中斷屏蔽位設(shè)置為1，則中斷引腳將被取消觸發(fā)。

中斷狀態(tài)寄存器是只讀寄存器，用于識別中斷的來源。當(dāng)讀取時，邏輯1表示相應(yīng)的輸入引腳是中斷的來源。邏輯0表示輸入引腳不是中斷的來源。當(dāng)中斷屏蔽寄存器中的相應(yīng)位設(shè)置為1（屏蔽）時，中斷狀態(tài)位將返回邏輯0。


輸出端口配置寄存器選擇逐個端口的推挽或開漏I/O模式。邏輯0將I/O配置為推挽模式（Q1和Q2處于活動狀態(tài)，參見圖8-2）。邏輯1將I/O配置為開漏模式（Q1被禁用，Q2處于活動狀態(tài)），建議的命令順序是在配置寄存器（06和07）將端口引腳設(shè)置為輸出之前，先編程該寄存器（4F）。ODEN0配置端口0X，ODEN1配置端口1X。

11.根據(jù)寄存器映射，cpu寫和讀命令的說明

答：

11.1.寫

通過發(fā)送設(shè)備地址并將最低有效位（LSB）設(shè)置為邏輯0，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絋CAL6416（請參見設(shè)備地址的圖8-7）。在地址之后發(fā)送命令字節(jié)，確定接收命令字節(jié)后的數(shù)據(jù)的寄存器。在一次寫入傳輸中發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)沒有限制。

TCAL6416內(nèi)的22個寄存器被配置為11個寄存器對。這11個對是輸入端口、輸出端口、極性反轉(zhuǎn)、配置、輸出驅(qū)動強(qiáng)度（兩個16位寄存器）、輸入鎖存器、上拉/下拉使能、上拉/下拉選擇、中斷屏蔽和中斷狀態(tài)寄存器。在向一個寄存器發(fā)送數(shù)據(jù)后，下一個數(shù)據(jù)字節(jié)將發(fā)送到對中的另一個寄存器（請參見圖8-9和圖8-10）。

例如，如果第一個字節(jié)發(fā)送到輸出端口1（寄存器3），則下一個字節(jié)將存儲在輸出端口0（寄存器2）中。在一次寫入傳輸中發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)沒有限制。通過這種方式，每個8位寄存器對可以獨(dú)立于其他寄存器進(jìn)行更新。

11.2.讀

總線控制器首先必須發(fā)送TCAL6416的地址，最低有效位設(shè)置為邏輯0（請參見設(shè)備地址的圖8-7）。地址之后發(fā)送命令字節(jié)，確定要訪問的寄存器。在重新啟動后，再次發(fā)送設(shè)備地址，但這次最低有效位設(shè)置為邏輯1。
TCAL6416發(fā)送由命令字節(jié)定義的寄存器中的數(shù)據(jù)（請參見圖8-11和圖8-12）。數(shù)據(jù)在ACK時鐘脈沖的上升沿時被時鐘進(jìn)入寄存器。讀取第一個字節(jié)后，可以繼續(xù)讀取其他字節(jié)，但數(shù)據(jù)現(xiàn)在反映了對中的另一個寄存器中的信息。例如，如果讀取輸入端口1，下一個字節(jié)將讀取輸入端口0。在一次讀取傳輸中，接收的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)沒有限制，但在接收到最后一個字節(jié)時，總線控制器不能確認(rèn)數(shù)據(jù)。在隨后的重新啟動后，命令字節(jié)包含要讀取的對中的下一個寄存器的值。例如，在重新啟動之前最后讀取的是輸入端口1，重新啟動后讀取的寄存器是輸入端口0。

12.設(shè)計推薦案例

答：

13.PCB的layout推薦

14.PCB封裝

答：


文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-634887.html

到了這里，關(guān)于ad+硬件每日學(xué)習(xí)十個知識點(diǎn)（25）23.8.5（常見芯片類型、數(shù)字隔離芯片、IO擴(kuò)展芯片TCAL6416）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！