STM32外设芯片驱动学习记录 —— (二) PCA9555 IO扩展芯片驱动开发-Toy模板网

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一、芯片介绍

PCA9555可设置16路输入或输出口，I2C接口，用于IO扩展，3个硬件地址引脚寻址，工作电压：VCC（2.3V 至 5.5V）。

二、Datasheet解读

1.硬件说明

1）框图

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文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-516649.html

INT：中断输出
A0，A1，A2：器件地址
SCL，SDA：I2C总线
VCC，GND：器件电源供电
P07-P00：内部时钟

2）引脚说明

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2.寄存器说明

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1、对应控制寄存器的控制指令如下：

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2、硬件地址寻址说明：最多可连接8个芯片

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3、器件寄存器

①输入寄存器，用于读取输入IO值

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②输出寄存器，用于写入输出IO值

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③极性设置寄存器，用于设置输入IO的有效电平

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④配置IO口为输入还是输出端口，1为输入，0为输出

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3.通信过程

1，写时序

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归纳为：器件地址+寄存器命令+P0数据+P1数据

2，读时序

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归纳为：器件地址+寄存器命令+器件地址+P0数据+P1数据

三、驱动代码编写

1.软件I2C驱动

可参照BH1750驱动学习记录：https://blog.csdn.net/Huan_Xiang_Yu/article/details/127341523

2. PCA9555芯片驱动函数

#define   PCA9555_1               0x20//地址：A2 A1 A0均为低电平
#define   PCA9555_2               0x21//地址：A2 A1 为低电平，A0为高电平
   
/********************* 定义PCA9555的寄存器地址 ***********************/
#define   PCA9555_REG_IN0         0x00          //输入寄存器0地址
#define   PCA9555_REG_IN1         0x01          //输入寄存器1地址
#define   PCA9555_REG_OUT0        0x02          //输出寄存器0地址
#define   PCA9555_REG_OUT1        0x03          //输出寄存器1地址
#define   PCA9555_REG_POL0        0x04          //极性反转寄存器0地址(PIN脚为输入时有效)
#define   PCA9555_REG_POL1        0x05          //极性反转寄存器1地址
#define   PCA9555_REG_CFG0        0x06          //方向配置寄存器0地址
#define   PCA9555_REG_CFG1        0x07          //方向配置寄存器1地址


void PCA9555_Init(void);
void PCA9555_WriteData(uint8_t slaveAddress, uint16_t REG_Data);
uint16_t PCA9555_ReadData(uint8_t slaveAddress);





#include "myiic.h"
#include "PCA9555.h"

/**
  * 函数功能: 输入极性设置
  * 输入参数: slaveAddress：器件地址
              REG_Data    ：设置值0xffee(ff设置P1,ee设置P0)
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
void PCA9555_Polarity_Inversion(uint8_t slaveAddress, uint16_t REG_Data)
{
  uint8_t buf[3]={0};
  buf[0]=PCA9555_REG_POL0;
  buf[1]=(uint8_t)REG_Data;
  buf[2]=(uint8_t)(REG_Data>>8);
  Soft_I2C_Write(slaveAddress,buf,3,1);
}

/**
  * 函数功能: IO配置
  * 输入参数: slaveAddress：器件地址
              REG_Data    ：设置值0xffee(ff设置P1,ee设置P0)
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
void PCA9555_IOConfiguration(uint8_t slaveAddress, uint16_t REG_Data)
{
  uint8_t buf[3]={0};
  buf[0]=PCA9555_REG_CFG0;
  buf[1]=(uint8_t)REG_Data;
  buf[2]=(uint8_t)(REG_Data>>8);
  Soft_I2C_Write(slaveAddress,buf,3,1);
}

/**
  * 函数功能: 输出口数据
  * 输入参数: slaveAddress：器件地址
              REG_Data    ：设置值0xffee(ff设置P1,ee设置P0)
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
void PCA9555_WriteData(uint8_t slaveAddress, uint16_t REG_Data)
{
  uint8_t buf[3]={0};
  buf[0]=PCA9555_REG_OUT0;
  buf[1]=(uint8_t)REG_Data;
  buf[2]=(uint8_t)(REG_Data>>8);
  Soft_I2C_Write(slaveAddress,buf,3,1);
}

/**
  * 函数功能: 读取输入口数据
  * 输入参数: slaveAddress：器件地址
              REG_Data    ：设置值0xffee(ff设置P1,ee设置P0)
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
uint16_t PCA9555_ReadData(uint8_t slaveAddress)
{
  uint8_t buf[2]={0};
  uint16_t temp;
  uint8_t sendBuffer[1]={0};
  sendBuffer[0]=PCA9555_REG_IN0;
  Soft_I2C_Write(slaveAddress,sendBuffer,1,0);
  Soft_I2C_Read(slaveAddress, buf, 2, 1);
  temp= ((uint16_t)buf[1]<<8) + buf[0] ;
  return temp;
}

/**
  * 函数功能: PCA9555初始化
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */  
void PCA9555_Init(void)
{
  PCA9555_IOConfiguration(PCA9555_1, 0xFFFF   );// I2C设备PCA9555-1(地址 0x20) 的16个IO口 输入/输出配置，bit表示，1 - 输入，0 - 输出
  PCA9555_IOConfiguration(PCA9555_2, 0        );// I2C设备PCA9555-2(地址 0x21) 的16个IO口 输入/输出配置，bit表示，1 - 输入，0 - 输出
  PCA9555_Polarity_Inversion(PCA9555_1, 0xFFFF);// I2C设备PCA9555-1(地址 0x20) 输入/输出口反向，bit表示，1 - 反向，0 - 默认 
}