PCAL6408A-ARD评估板快速入门

2.1 板特性

• 提供I/O接头，可外部访问IC输入输出（I/O）引脚
• 配备4个用户开关，可连接PC的I/O引脚
• 配有4个用户LED，可连接PC的I/O引脚
• 配有Arduino^® Uno R3端口，可直接与Arduino设备连接
• 完全兼容IMXRT1050 EVK板，包括GUI（Windows 10）
• 完全兼容LPCXpresso55S69开发板，包括GUI（Windows 10）
• 兼容i.MX Mini LPDDR4 EVK板，包括Windows 10的GUI（Windows 10）

注：对于i.MX Mini LPDDR4 EVK板，必须在EVK和PCAL6408A-ARD子板之间使用IMX8MMINI-IARD内插板（请参见IMX8MMINI-IARD用户手册）。

2.2 板说明

此评估板基于PCAL6408A构建，PCAL6408A是恩智浦半导体生产的低压转换的8位I²C总线/SMBus I/O扩展器，具有中断输出、复位和配置寄存器。评估板用作子卡，可通过Arduino端口连接到各种兼容Arduino的（包括原Arduino Uno R3）EVK/主板，以测试和测量PCAL6408A被测设备（DUT）的特性。

2.3 套件推荐组件

PCAL6408A-ARD板概述

3.1 安装软件

PCAL6408A-ARD评估板作为子板设计和构建，能够与配备Arduino^®端口的主板一起工作。该板与以下恩智浦评估（EVK）板完全兼容：

• IMXRT1050 EVK评估板
• LPCXpresso55S69开发板
• i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK评估板

每个评估/开发板都由固件支持，可从恩智浦网站下载。启动前，必须使用相应的固件包对EVK主板进行编程。此外，还可以从恩智浦网站下载GUI应用（Windows 10），允许通过一个上述EVK快速测试和运行PCAL6408A-ARD子板。GUI应用对于所有3个EVK和恩智浦生产的PCAL6xxx I/O扩展器开发卡系列（PCAL6408A、PCAL6416A、PCAL6524和PCAL6534 IC）都是通用的。安装软件后，第一步是选择正确的组合EVK-PCAL6408A-ARD子板，再从GUI界面控制该板。

4.1 使用IMXRT1050 EVK板

图1显示了使用IMXRT1050 EVK运行PCAL6408A-ARD子板所需的硬件。以下项目是必备的：

• 一个IMXRT1050-EVK板
• 一个PCAL6408A-ARD子板
• 一根USB-A/USB Micro-B型电缆
• 安装了Windows 10操作系统的PC

IMXRT1050 EVK主板可以采用以下三种方法供电：

• 将外接5V DC电源连接到板上的圆柱形电源连接器（J2）
• 将USB电缆从PC连接到板上的Micro-B USB连接器（J9）
• 将USB电缆从PC连接到板上的USB连接器（J28） 。以这种方式连接PC时，USB端口可以同时充当调试接口。因此，通过使用一根连接到J28的USB电缆，可以为EVK供电，同时与PC进行数据交换。

较旧的USB端口（来自PC）无法提供必要的电流（500mA）。建立通信之前，请使用外接电源（连接到J2）。

从EVK板上的J1（见图1），用户可以选择主板的电源配置。如需了解更多详细信息，请参见MIMXRT1050 EVK板硬件用户指南。

图1 PCAL6408A-ARD子板和IMXRT1050 EVK板（启动前）

请按以下步骤配置硬件和工作站：

1. 为EVK配置适当的电源（J1）。如果使用J28供电，则将J1跳线放置在位置5-6。如果使用外接电源（连接到J2），则跳线J1放置在位置1-2
2. 将PCAL6408A-ARD子卡插入EVK的Arduino^®接头（见图2）
3. 使用USB接头J28，将EVK板连接至计算机上的USB端口
4. 安装IMXRT1050目标固件（从恩智浦网站下载，请参见UM11581：Arduino shields GUI和固件安装手册，了解分步说明）
5. 安装GUI应用（请参见UM11581：Arduino shields GUI和固件安装手册）
6. 打开GUI应用，从PC操作设备

图2显示了操作过程中的此板。

图2 PCAL6408A-ARD子板组件/IMXRT1050 EVK板运行

4.2 使用LPCXpresso55S69开发板

图3显示了运行PCAL6408A-ARD和LPCXpresso55S69 EVK板所需的硬件。此配置包括：

• 一个LPCXpresso55S69 EVK板
• 一个PCAL6408A-ARD子板
• 一根USB-A/USB Micro-B型电缆
• 安装了Windows 10操作系统的PC

LPCXpresso55S69开发板配有四个USB Micro-B接头：P5、P6、P9和P10。该板可通过任何USB端口供电。使用P6USB接头将板连接到PC可以简化启动操作，因为P6专用于调试，因此USB电缆可以同时完成两项任务：为板供电和充当EVK板和PC之间的数据链路。如需了解LPCXpresso55S69开发板上电和操作的更多详细信息，请参见此处的LPCXpresso55S69/LPCXpresso55S28开发板用户手册。

图3 PCAL6408A-ARD子板和LPCXpresso55S69主板（启动前）

下列步骤介绍了该配置组装、编程和运行的步骤，如图3所示。

1. 将PCAL6408A-ARD子卡插入LPCXpresso55S69开发板上的P16–P19接头（请参见P16–P19的标记引脚，见图3）
2. 使用PC的P6 USB端口连接开发板
3. 安装LPCXpresso55S69目标固件（从恩智浦网站下载并读取EVK_Firmware_And_GUI_Install_Guide_For_Arduino_Boards.pdf说明文件）
4. 在PC上安装GUI应用（请参见上一步中调用的说明文件）
5. 打开GUI应用，从PC操作设备

图4显示了两块板正在运行。

图4 PCAL6408A-ARD子板/ LPCXpresso55S69主板运行

4.3 使用i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板

当i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板与PCAL6408A-ARD板一起使用时，必须使用第三块板（IMX8MMINI-IARD内插板），这块板是专为EVK子板互连而设计和构建的。EVK板i.MX 8M Mini LPDDR4没有配备Arduino端口，而是有一个2x20引脚扩展接头（J1003，请参见i.MX 8M Mini LPDDR4用户手册）。J1003是一个多功能端口，包含多个数字I/O线，包括专用I2C和SPI总线。从扩展连接器引脚图开始，我们开发了Arduino端口内插板，可实现i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK上的2x20个连接器引脚与PCAL6408A- ARD子板上Arduino端口的匹配连接器之间的信号到信号桥接。

要运行设置，除了EVK和子板之外，设置组件中还包含第三块板。图5显示了必备的板及其连接方式。此配置包括：

• 一个i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板
• 一个PCAL6408A-ARD子板
• 一个IMX8MMINI-IARD内插板
• 一根USB-A/USB-C电缆
• 一根USB-A/USB Micro-B型电缆
• 安装了Windows 10操作系统的PC

建议先将PCAL6408A-ARD连接到IMX8MMINI-IARD内插板的Arduino连接器上，然后将生成的组件连接到i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK上。将内插板上的J1接头插入EVK上的J1003接头，可完成此操作。

可使用与EVK端口2连接的USB-C型电缆为EVK供电必须将EVK板上的电源开关SW101设置为On位置才能启动安装。将一根单独的USB Micro-B电缆从PC上的USB端口路由到EVK上的调试端口（J901），可实现数据通信（参见图5和图6）。

用户可以在《8MMINILPDDR4-EVK用户手册》和《IMX8MMINI-IARD用户手册》中找到有关上电和组件安装操作的详细信息。这些文件可以从恩智浦网站下载。

图5 PCAL6408A-ARD子板、IMX8MMINI-IARD内插板和i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK组件（启动前）

按照以下步骤配置和运行设置：

1. 将PCAL6408A-ARD插入IMX8MMINI-IARD内插板Arduino连接器（位于顶部）
2. 将IMXMMINI-IARD接头J1（位于板的底部）连接到位于i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK（见图6）顶部的J1003扩展板中
3. 使用连接到端口2的USB C型电缆为EVK板供电。
4. 使用连接到J901调试端口的USB Micro-B电缆将EVK连接到PC
5. 将SW101置于ON位置，为板上电
6. 安装MIMXRT1050目标固件（从恩智浦网站下载UM11581：Arduino shields GUI和固件安装手册）
7. 在PC上安装GUI应用（请参见上一步中参考的说明文件）。
8. 打开GUI应用，从PC操作设备

图6 PCAL6408A-ARD子板/ i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板运行

4.4 使用PCAL6408A-ARD和其他设备

PCAL6408A-ARD子板可以通过Arduino端口与另一个评估板一起运行。有两种连接板的情况：使用配备Arduino端口的EVK和不带Arduino端口的EVK。第一种情况下，应根据PCAL6408A规格开发固件，然后将PCAL6408A-ARD子板连接到EVK上运行该板。第二种情况是，使用Arduino连接器的引脚图进行必要的电气连接（用于电源、I²C总线和控制线路），并确保开发符合IC规格所需的固件。使用PCAL6408A数据手册（在“设计资源”下）阅读有关DUT IC内部寄存器以及内部控制器与EVK之间数据交换的详细信息。确保电气连接正确，并避免信号线上的数据冲突，以防损坏IC。

板信息

• PCAL6408A-ARD评估板设计文件
• PCAL6408A-ARD评估板原理图
• PCAL6408A-ARD评估板用户手册

其他参考

除了PCAL6408A：低压转换、8位I²C总线/SMBus I/O扩展器，您还想访问：

Freedom页面

• i.MX RT1050评估套件
• LPCXpresso55S69开发板
• i.MX 8M Mini应用处理器评估套件

硬件页面

• 模拟工具箱

软件页面

• Analog Expert软件和工具