利用端口扩展器来提设计灵活性并节约资金。.PDFVIP

为处理器增添额外引脚为时不晚为处理器增添额外引脚为时不晚 为处理器增添额外引脚为时不晚为处理器增添额外引脚为时不晚 利用端口扩展器来提高设计灵活性并节约资金。 马儿！马儿！甘把江山换马儿！ ——摘自莎士比亚戏剧《理查三世》（第 5 卷第 4 章第 7 节） 要是您没读过莎士比亚的戏剧集（我就没读过），那么对理查三世的故事可能并不熟悉，不过类似他的 经历想必应该有过。理查三世雄心勃勃地启动了一项新计划——不惜一切代价登上英格兰王位，且不听 老人言（人变成了死尸，自然耳根清静）。随着障碍逐渐增多，理查拼命实现目标，而成功则遥遥无 期，直到耗尽所有资源。在极度绝望中，他用自己所得的一切、所有财宝来换一匹马，只求最后一线机 会。不过即便如此，他只能延缓其不可避免的灾难性失败。理查三世要是制定了应急方案的话，那么他 就能够避免这个可悲结局。 在嵌入式设计中，即便进行了周密的计划，完全按照最严格的程序进行工作，项目也可能会遭遇理查三 世一样的失败：比方说，您所选用的处理器可能不具备足够的引脚，导致目标难以实现。在选择芯片、 驱动 LED 时，总难做到全面，人们总是事后才失望地发现，本应选择引脚更多的另一款处理器。即便进 行了前期计划，为设计上的问题预留了空间，但还是不能确保得到你想要的引脚（还要考虑到安全 性），因为市场或公司的市场营销策略总是要求尽可能降低成本。即便您全力以赴，总算得到批准采用 具有 10 个额外引脚的处理器，能够按时完成设计工作，但这样做只能造成公司下一步肯定采取降低成本 的措施。 最明智的选择就是选择这样一款处理器，不仅能够顺利完成工作任务（处理、外设组合），而且还能够 利用总线上的外部与扩展器件（即端口扩展器）以满足更高的 I/O 要求。我们可以预留两个适用于标准 2 I C 通信总线的引脚，这样今后就能根据需要添加几乎无限数量的额外引脚，对软硬件不会造成什么影 2 响，这充分反映了I C 端口扩展器的优势。 什么是端口什么是端口扩展器扩展器 什么是端口什么是端口扩展器扩展器 2 端口扩展器某系列器件中的一员，通常为从器件，位于通信总线（通常为 I C，这是由菲利普公司开发的 双线双向串行通信总线，不过也可以是其他标准总线）上，用于发送串行命令，以便读取或写入 I/O 引 脚。主处理器（需要更多引脚的处理器）是通信总线主控，一项通常不需要特定的硅技术功能即可完成 2 的工作，尽管采用 I C 外设块可以大幅简化该工作。有的端口扩展器比较简单，有的则比较复杂，提供 了各种可选功能，不过他们的基本操作都是一样的： 1. 首先封装引脚以调节从器件地址的高低，然后主器件对其进行配置，并通过通信总线写入命令， 定义哪些引脚为输出，哪些为输入。 2. 在操作过程中，主器件写入命令并根据需要改变输出引脚或读取输入引脚的状态。在许多情况 下，我们可对输入引脚的变化进行配置，以便驱动中断线来引起总线主控的注意。