PCA6408Aは、I2Cバス・インターフェース経由でほとんどのマイクロコントローラ・ファミリにリモートI/O拡張を提供する、8ビット汎用I/Oエキスパンダです。
NXPのI/Oエキスパンダは、バッテリー駆動のモバイル・アプリケーションでセンサやプッシュボタン、キーパッドを接続する場合など、相互接続数を最小限に抑えてI/Oを追加する必要がある際にシンプルなソリューションを提供します。一連の柔軟な汎用I/Oを提供することに加えて、ある電圧レベルで動作するプロセッサと、異なる（通常はより高い）電圧レベルで動作するI/Oデバイスとの相互接続を簡素化します。PCA6408Aにはレベル・シフト機能が組み込まれており、互換性のないI/O電圧間での通信が必要なミックスド・シグナル環境で極めて柔軟に使用できます。デュアル電源レールで1.65 V～5.5 Vの幅広いVDD範囲に対応しているため、インターフェース側 (SDA/SCL) の次世代の低電圧マイクロプロセッサやマイクロコントローラ、およびポート側の高電圧ペリフェラルとのシームレスな通信が可能です。
PCA6408Aには、VDD(I2C-bus)、VDD(P)という2つの供給電圧があります。VDD(I2C-bus)はコントローラ側（マイクロコントローラなど）のインターフェースに電圧を供給し、VDD(P)はコア回路とポートPに電圧を供給します。PCA6408Aでの双方向の電圧レベル変換は、VDD(I2C-bus)経由で行われます。VDD(I2C-bus)は外部のSCL/SDAラインのVDDに接続される必要があります。これは、PCA6408AへのI2CバスのVDDレベルを示します。PCA6408AのポートPの電圧レベルは、VDD(P)によって決定されます。
PCA6408Aは、1つの8ビット設定レジスタ（入力選択または出力選択）、入力レジスタ、出力レジスタ、極性反転（アクティブHIGH）レジスタで構成されます。電源投入時には、I/Oは入力として構成されます。ただし、I/O設定レジスタに書き込むことで、システム・コントローラはI/Oを入力と出力のいずれとしても有効にできます。各入力または出力のデータは、対応する入力または出力レジスタに保持されます。入力ポート・レジスタの極性は、極性反転レジスタで反転することができるため、割込みを省略できます。
システム・コントローラは、タイムアウトやその他の不適切な動作が発生した場合に、RESET入力をLOWにアサートすることでPCA6408Aをリセットできます 。パワーオン・リセットは、レジスタをデフォルトの状態に戻し、I2Cバス/SMBusのステート・マシンを初期化します。RESETピンにより、デバイスの電源を切らずにリセット/初期化を実行できます。
PCA6408Aのオープン・ドレイン割込み (INT) 出力は、いずれかの入力の状態が対応する入力ポート・レジスタの状態と異なる場合にアクティブになり、入力の状態が変化したことをシステム・コントローラに通知します。
INTは 、マイクロコントローラの割込み入力に接続できます。このライン上で割込み信号を送ることで、リモートI/OはI2Cバス経由で通信することなく、ポートに受信データがあるかどうかをマイクロコントローラに知らせることができます。したがって、PCA6408Aは常に単純なターゲット・デバイスとして動作できます。
デバイスのポートPの出力には、デバイスの消費電流を低く抑えながらLEDを直接駆動するための25 mAのシンク機能が備わっています。
1つのハードウェア・ピン (ADDR) を使用して、固定されたI2Cバス・アドレスをプログラムおよび変更し、最大2つのデバイスで同じI2CバスまたはSMBusを共有させることができます。
