PCA9540之应用（2-channel I2C multiplexer）

        这是一款来自NXP的很老的芯片了，现在都升级为PCA9640了。是一颗很容易理解的二选一开关，在很多场合都可以应用到这种简易的IIC开关，便于系统的扩展。之所以把这么一颗简单的IIC开关拿出来，只是因为前段时间犯了一个错误导致花费了一些时间，故而记录一下。

        

器件地址

这是器件地址，很好理解，按照上篇讲到的7位地址则为0x70，即111(MSB),000(LSB)。而且这个地址全部是全固定地址，硬件无法改变，从另外一个角度来讲，一个Master下只能接一个这种开关，无法扩展多个。

控制寄存器

很明确，这里就是后三位用于开关的通道选择，由于本器件只有两个通道，所以3bit已经足以达到目的。

状态表

也很清晰，0x00是上电默认状态，此时任何一个通道都没有选通；0x04则选通的为通道0；0x05则选通的为通道1. 其中D3至D7位无需考虑，有用的只有低3位。

写寄存器

        这是写操作，请注意的是这里。这里是直接写控制寄存器，并没有常规理解上的寄存器地址。也就是说，在发送完器件地址，收到响应后直接发送控制寄存器值即可，无需先发送地址。如果一定要说地址偏移量，也可以说成是0.也即offset设置为0.因为此类IIC器件的功能非常简单，并没有太多的内容需要操作，所以并没有分区分块的操作。

读寄存器

        这是读操作。从上图可以看出，也是非常简单，只需要将R/W位改为1即可，也是没有所谓的地址的。

        当初所犯之错误就在这里，想当然的将读写地址设置为0x00。这样在写的时候还好，没有实际影响，但是在读的时候实际是有一个"写地址" 的动作，这样实际写入的就是0x00，也就是说将此前已经实际写入的寄存器值（0x04或0x05)又覆盖掉了，覆盖成0x00，故而一个通道都没有打开。

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【iTestGroup】IIC总线地址之解惑

在实际项目中，经常会遇到客户对器件地址有不同的定义，刚开始总是非常困惑，不清楚7位地址与8位地址之间到底怎么转换，有些甚至还有10位地址。经过一段时间的摸索，也总算是弄明白了，记录一下。


7位地址：

在7位寻址过程中，从机地址在启动信号后的第一个字节开始传输，该字节的前7位为从机地址，第8位为读写位，其中0表示写，1表示读。

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图1：7位寻址。I2C总线规范规定，标准模式I2C，从机地址为7位长，其次是读/写位。

任何I2C设备都必须遵循这个标准，大部分的从机地址即为这7bit地址，不包含读写位，读写位会根据不同的函数自动添加进去。这就是我们最常见的7位器件地址。

8位地址：

一些厂商在提供从机地址的时候说的是包含了读写位的8bit地址，比如他说写地址为0x92，读地址为0x93，如下图所示

图2： 8位寻址

这种情况下，只需要将这个地址的前7bit提取出来，比如为0x49。所以这里很关键的一点是：7位地址的编码规则是xxx:xxxx的分隔形式。从8位地址转换到7位地址时，舍弃掉读写位，也就是最后一位后，按照xxx:xxxx的格式再次编码即可。

还有一种方式可以判断厂商提供的地址是7bit模式地址还是8bit地址模式的地址，7bit地址模式下，地址的取值范围在0x07到0x78之间，若超过了这个范围，那么这个地址可能就是8bit地址。

图3：有效的7bit地址范围

10位地址：

I2C总线的10bit寻址和7bit寻址是兼容的，这样就可以在同一个总线上同时使用7bit地址和10bit地址模式的设备，在进行10bit地址传输时，第一字节是一个特殊的保留地址来指示当前传输的是10bit地址。

图4：10bit地址寻址

在使用10bit地址模式的时候，分两个字节依次传入数据即可。

Reference:

1. http://www.usbxyz.com/archives/202
2. IIC-BUS Specification and User Manual (http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10204.pdf)