【代码库】PCAL9722HN超低电压转换22位SPI I/O扩展器_电路方案

PCAL9722HN超低电压转换22位SPI I/O扩展器

PCAL9722是一款22位通用I/O扩展器，可通过SPI接口为大多数微控制器系列提供远程I/O扩展。超低电压接口允许直接连接到工作电压低至1.1 V的微控制器。
PCAL9722HN-ARD子卡通过Arduino端口采用SPI通信协议与主机设备通信。
该板包含八个板载 LED、一个七段显示器和六个开关，连接到被测器件的 I/O 引脚。该板与一个连接器共享同一 I/O 总线，用于外部访问 I/O 引脚。
下图显示了PCAL9722HN框图：

?开发板?：FRDM-MCXN947、FRDM-MXCA153、FRDM-MCXC444、FRDM-MCXA156

?配件?：nxp_pcal9722hn

?类别?：工业，用户界面

?外设?：SPI

?工具链?：MCUXpresso IDE

1.软件

2.硬件

FRDM-MCXN947 MCU 板
FRDM-MCXA153 MCU板
FRDM-MCXC444 MCU板
FRDM-MCXA156 MCU 板
PCAL9722HN-ARD
个人电脑
Mini/micro C USB 线缆
跳线

3. 设置

3.1 步骤 1：下载并安装所需软件

安装 MCUXpresso IDE v24.12.148
下载并安装适用于 FRDM-MCXN947 的 MCUXpresso SDK vv25.03.00。
下载并安装适用于 FRDM-MCXA153 的 MCUXpresso SDK vv25.03.00。
下载并安装适用于 FRDM-MCXC444 的 MCUXpresso SDK vv25.03.00。
下载并安装适用于 FRDM-MCXA156 的 MCUXpresso SDK vv25.03.00。
为 UART 安装 Putty/Teraterm。

3.2 步骤 2：克隆 APP-CODE-HUB/dm-pcal9722hn-22-bit-spi-gpio-expander

克隆此存储库以获取示例项目：
将目录更改为克隆的项目文件夹：
cd dm-pcal9722hn-22-bit-spi-gpio-expander

?注意：?如果使用 Windows 克隆项目，请使用以下命令配置文件名长度限制

git config --system core.longpaths true

3.3 步骤3：构建示例项目

打开 MCUXpresso IDE 并选择一个目录来创建工作区。
为 FRDM-MCXN947/FRDM-MCXA153/FRDM-MCXC444/FRDM-MCXA156 安装 MCXUpresso SDK v24.12.148（将 SDK zip 拖放到“已安装的 SDK”视图中）到 MCUXpresso IDE 中。
转到“快速启动面板”并单击“从文件系统导入项目”，
选择“项目目录（解压）”并浏览到克隆的项目文件夹。
选择要打开并运行的示例项目。
右键单击项目并选择构建以开始构建项目。

4. 硬件/软件配置

硬件配置

PCAL9722：-
确保JP18跳线位于1-2位置以启用 CS0 线，并且跳线（JP6、JP7、JP8、JP9、JP10、JP13、JP14、?JP15?）?、?（?JP21?、?JP22?、JP25 、* JP26 、 JP27 、 JP28 、 JP29 、 JP30 ?）?和（ JP34 、JP35 *、** JP36 、 JP37 、?JP38?、?JP39?）分别短路用于PCAL9722HN扩展板上的?LED?、段显示器和开关。
PCAL9722HN 可以堆叠在 MCXA153 和 MCXN947 板上，对于 MCXC444 和 MCXA156，请参阅下面给出的移植指南：-

软件配置

如果用户想要更改默认配置，则打开演示应用程序中的?“gpioexpander”?文件夹并选择?“pcal9722hnconfig.h”?文件并根据需要更改宏。
右键单击项目并选择“Debug As”。选择 MCUXpresso IDE LinkServer (inc. CMSIS DAP) 探针。
使用 USB 电缆连接主机 PC 和目标板上的 MCU-Link USB 端口。
按下底板上的重置按钮或在 IDE 中启动调试器即可开始运行演示。
注意：请参阅内部自述文件以获取基于首选基板（MCXN947/MCXA153/MCXC444/MCXA156）的详细信息。

5.运行PCAL9722HN演示示例

用户需要通过设备管理器连接主机 PC 和目标板之间的 USB 电缆后检查 COM 端口。
打开安装在 Windows PC 上的 PUTTY/Teraterm 应用程序，波特率为 115200，并按照上述步骤分配 COM 端口。

注意：SPI 控制器默认工作在中断模式下。对于 FRDM-MCXA153、FRDM-MCXC444、FRDM-MCXA156 和 FRDM-MCXN947，若要使 SPI 控制器工作在 EDMA 模式下，请在 board 目录下的 RTEDevice.h 文件中定义 RTESPI1DMAEN 为 1。

右键点击项目并选择“Debug As”，Demo 应用程序将以交互模式运行。Demo 运行成功后，会在终端上打印日志。
应用程序首先显示主菜单：
按#1读取所有寄存器的值。
- 所有 PCAL9722HN 系统寄存器的默认值将以十六进制格式打印：
按 #3 设置引脚配置。
- 选择端口。
- 建议使用端口 0 和 1 作为输出，因为它们连接到 LED 和段显示器，而使用端口 2 作为输入，因为它连接到开关。
- 选择要配置的引脚。
- 选择将引脚配置为输入或输出。
- 配置为输出的引脚允许用户为选定的引脚配置以下选项：
  - 启用或禁用选定引脚上的上拉/下拉电阻。
  - 选择上拉或下拉电阻。
- 配置为输入的引脚允许用户为选定的引脚配置以下选项：
  - 启用或禁用闩锁。
  - 启用或禁用上拉/下拉电阻。
  - 选择引脚为上拉或下拉。
  - 启用或禁用中断。
  - 选择中断配置
  - 反转或保留极性。
按 #4 键可控制端口 0 的 LED。
- 选择 LED。
- 按 #1 禁用 LED，按 #0 启用 LED。
- 如果用户启用 LED，则在可用选项中选择该 LED 的输出驱动强度。
- 例如，如下图所示，LED 0 已启用。
按#5 进行段显示控制。
- 您将被要求选择 0-9 之间的整数或 az 中的任意字母。
- 输入字符后，它将显示在段显示器上。
- 例如，如果我们输入 9 ，那么显示屏将显示 9 :-
按#6 检查/清除中断。
- 您将被要求检查或清除中断
- 如果您选择检查中断，那么您可以看到中断状态寄存器的值
- 如果您选择清除中断，那么所有引脚的中断都将被清除。
按 #7 进行软件重置
- 这会将您的主板重置为默认设置并显示消息“重置成功！！！”。