Расширитель портов с интерфейсом I2C

Расширитель портов с интерфейсом I2C на один 8-битный порт.

Есть в Proteus такой интересный компонент PCA9554. Его удобно использовать когда нужно отладить работу I2C в микроконтроллере. Это такая микросхема с интерфейсом I2C и 8-битным портом ввода/вывода.

Вот его схема:

Выводы
A0-A2 задают адрес I2C
SCL, SDA – сам I2C
Vdd, Vss – питание и земля
IO0-IO7 – порт ввода/вывода
INT – прерывание. Появляется при изменении состояния в порту IO, если порт настроен на ввод

Регистры:
Command byte - передается сразу после адреса устройства. Указывает в какой регистр будет производиться чтение/запись. Может принимать следующие значения:
0 – Input Port register (чтение)
1 – Output Port register (чтение/запись)
2 – Polarity Inversion register (чтение/запись)
3 – Configuration register (чтение/запись)

Register 0 -Input Port register
Из этого регистра возможно только чтение. В нем содержится состояние порта IO, если он настроен на ввод.

Register 1 – Output Port register
Записанное в этот регистр значение выводится в порт IO, если он настроен на вывод.

Register 2 – Polarity Inversion register
Этот регистр позволяет инвертировать значение находящееся в регистре Input. Если бит этого регистра установлен в лог 1, то соответствующий бит регистра Input будет инвертирован. По умолчанию все биты регистра установлены в лог 0.

Register 3 – Configuration register
Этот регистр настраивает выводы порта на ввод или на вывод. Если бит этого регистра установлен в лог 1, то соответствующий вывод порта будет работать на ввод. Если бит регистра будет установлен в лог 0, то соответствующий вывод порта будет настроен на вывод. По умолчанию все биты этого регистра установлены в лог 1, то есть порт настроен на ввод.

Вывод прерывания
Устанавливается в лог 1, если изменилось значение на выводах порта и порт установлен на ввод. Возвращается в лог 0, если на выводах порта устанавливается предыдущее значение или если из регистра Input было прочитано значение.

Адрес устройства

Четыре бита заданы жестко. Биты A0-A2 устанавливаются подачей лог 0 или лог 1 на соответствующие выводы устройства.

Не забывайте, что перед записью значения в порт, его надо настроить на вывод.

Пример записи в порт:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

// Состояние СТАРТ
I2C_START();
 
// Адрес устройства
I2C_ADDR(0b01001110);
 
// Command byte == 3, выбор конфигурационного регистра
I2C_WRITE(0x03);
 
// Настраиваю порт на вывод
I2C_WRITE(0x00);
 
// Состояние ПОВСТАРТ
I2C_START();
 
// Адрес устройства
I2C_ADDR(0b01001110);
 
// Command byte == 0, выбор регистра Output
I2C_WRITE(0x03);
 
// Записываю в порт число 0xA0
I2C_WRITE(0xA0);
 
// Состояние СТОП
I2C_STOP();