MAX7313AEG+T

MAX7313AEG+T 是一款 16 端口 I/O 扩展器，集成了 8 位 PWM LED 强度控制、过渡检测中断和热插入保护功能，由 Analog Devices（前身为 Maxim Integrated）生产。它专为需要 GPIO 扩展和 LED 驱动能力的应用而设计，例如键盘/LCD 背光、RGB LED 驱动器和状态指示灯阵列。.

该器件提供 16 个 I/O 端口（P0-P15），每个端口均可单独配置为额定电流为 50 mA、电压为 5.5V 的漏极开路电流吸收输出，或具有过渡检测功能的逻辑输入。第 17 个端口 (INT/O16) 可用作过渡检测中断输出或通用开漏输出。开漏输出可直接驱动 LED，或通过外部电阻上拉至 5.5V 提供逻辑电平输出。.

集成的 8 位 PWM 电流驱动器可提供复杂的 LED 调光控制。PWM 架构将 8 位控制分成两个区域：4 位全局控制同时适用于所有输出，提供从完全关闭到完全打开的 14 个粗强度步进。然后，每个输出都有一个单独的 4 位控制，将全局设置的电流进一步细分为 16 个细步，每个输出可产生多达 224（14 x 16）个有效强度级别。或者，也可以将电流控制配置为单个 8 位寄存器，统一设置所有输出。.

每个输出都支持两个闪烁阶段（0 相和 1 相）的独立闪烁定时。所有 LED 都可单独设置为在任一闪烁阶段开启或关闭，或完全忽略闪烁控制。闪烁周期由寄存器控制，可配置闪烁模式，用于吸引注意力的指示灯或状态代码。两阶段架构可将 LED 分成独立的闪烁组，而无需主机处理器干预。.

MAX7313 通过兼容 400 kbps I2C/SMBus 的两线串行接口进行通信。该器件通过三个地址输入引脚（AD0、AD1、AD2）支持 64 个唯一的 I2C 地址，每个地址输入引脚均可连接至 GND、V+、SCL 或 SDA，因此单个 I2C 总线上最多可连接 64 个 MAX7313 器件（共 1024 个 I/O 端口）。.

热插拔保护是其主要功能之一：所有端口引脚、INT、SDA、SCL 和 AD0-AD2 在掉电期间（V+ = 0V）均保持高阻抗，电压最高可达 6V，可防止在带电插入/拔出时损坏。输入过压保护电压为 5.5V。.

后缀 AEG+T 表示卷带式 QSOP-24 封装（每卷 2,500 件）。+ 表示符合无铅/RoHS 标准。该器件工作电压为 2V 至 3.6V，待机电流仅为 1.2 µA（典型值）和 3.6 µA（最大值）。工作温度范围为 -40C 至 +125C。MAX7313 与 MAX7311（无 PWM）、PCA9535 和 PCA9555 I/O 扩展器引脚兼容，软件兼容。.

该器件采用 BiCMOS 工艺技术，结合了双极输出驱动能力和 CMOS 逻辑效率。MSL 评级为 1 级（峰值回流温度为 260 摄氏度时的无限底板寿命）。ECCN 为 EAR99。.

MAX7313AEG+T 是一款可通过 I2C 寻址的 16 端口 I/O 扩展器，集成了 PWM LED 电流控制功能，将 GPIO 扩展和 LED 驱动集于单个器件中。.

I2C 接口和寻址：该器件通过标准 I2C/SMBus 接口进行通信，速度高达 400 kbps。7 位从属地址由 AD0、AD1 和 AD2 引脚决定，每个引脚可连接到四种状态（GND、V+、SCL、SDA）之一，从而产生 64 个唯一地址。这样，一条 I2C 总线上最多可连接 64 个 MAX7313 器件。主机可使用标准 I2C 读/写协议写入配置、输出、PWM 和闪烁寄存器，读取输入、中断和状态寄存器。.

I/O 端口配置：16 个端口（P0-P15）中的每个端口都可通过一对 8 位配置寄存器（P0-P7 和 P8-P15 各一个）进行单独配置。当配置为输出时，端口作为开漏电流灌，在高达 5.5V 的电压下可输出高达 50 mA 的电流。配置为输入时，端口具有过渡检测电路，可监控逻辑电平变化。输入阈值以 V+ 为基准，输入受 5.5V 过压保护，即使 V+ 低至 2V，也能直接连接到 5V 逻辑系统。.

PWM 电流控制结构：8 位 PWM 电流控制采用分层方案。4 位全局强度寄存器（O0-O3）设置同时应用于所有输出的粗电流电平。这提供了 14 个有效的强度步进（完全关闭是第 0 步，然后从最小到完全开启有 14 个步进）。然后，每个输出的 4 位单独强度寄存器（I0-I3）将全局设置的电流分成 16 个更细的步长。每个输出的有效占空比与 (Global + 1) x (Individual + 1) / (16 x 16) 成正比，最多可提供 224 个独特的强度级别。PWM 频率来自一个内部振荡器，通常为 1.5 kHz，速度之快足以避免 LED 应用中的明显闪烁。.

另外，还可将 PWM 控制切换为统一的 8 位模式，在这种模式下，单个 8 位寄存器可将所有输出设置为相同的强度，适用于统一背光调光等应用。.

双相闪烁引擎：每个输出都有两个闪烁相位（0 相和 1 相）。在第 0 阶段，输出可设置为开、关或闪烁；在第 1 阶段，输出可独立设置为开、关或闪烁。所有输出共享相同的闪烁时序（由闪烁周期寄存器控制），但每个输出可独立选择其在每个阶段的行为。两阶段架构可将 LED 组合成同步闪烁模式：例如，第 0 阶段可使红色 LED 亮起，绿色 LED 熄灭，而第 1 阶段则相反，这样就可创建一种交替模式，而无需任何主机 CPU 开销。.

转换检测和中断：当任何输入配置端口检测到逻辑电平转换（上升沿或下降沿）时，该转换将被锁存在转换检测寄存器中。当检测到任何转换时，INT 输出（低电平有效、开漏）断开，为主机处理器提供中断。主机通过读取过渡检测寄存器来确定哪个端口发生了变化，然后通过读取寄存器来清除中断。这样就无需轮询，减少了主机 CPU 的开销。.

热插入保护：掉电期间（V+ = 0V），内部电路监控 V+，并将所有 I/O 引脚、SDA、SCL、INT 和 AD0-AD2 保持在高阻抗状态。这可防止寄生传导路径，以免在将包含 MAX7313 的卡插入供电系统时损坏器件或破坏 I2C 总线。在这种状态下，输入可承受高达 6V 的电压，超过 5.5V 的工作范围。.

待机模式：当所有输出关闭且无 I2C 通信发生时，器件进入低功耗待机状态，功耗仅为 1.2 µA（典型值）。I2C 接口保持激活状态，可在地址匹配时唤醒器件。过渡检测电路在待机时也保持激活状态，允许在接近零功耗的情况下进行中断驱动的输入监控。.