MAX7317 10端口、SPI接口输入/输出扩展器，带有过压和热插入保护技术手册

概述
MAX7317串行接口外设器件能够为微处理器提供10个I/O端口，额定电压7V。每个端口都可单独配置为漏极开路输出或带有过压保护的双稳态输入。

MAX7317支持热插拔，所有端口引脚在关闭电源时(V+ = 0V)具有高阻抗，并允许有8V电压。

MAX7317采用16引脚、薄型QFN和QSOP封装，工作在-40°C至+125°C。

如需具有恒定电流输出和8位PWM控制的类似器件，请参考MAX6966/MAX6967数据资料。
数据表：*附件：MAX7317 10端口、SPI接口输入 输出扩展器，带有过压和热插入保护技术手册.pdf

应用

• 蜂窝电话
• 工业控制器
• 便携式设备
• 系统监视
• 白色家电

特性

• 行业标准的4线接口简化I/O口扩展，不受微处理器架构限制
  • 高速、26MHz、SPI/QSPI™/MICROWIRE®兼容串行接口
  • 2.25V至3.6V工作电压
• 保护电路确保可靠工作
  • I/O口输入具有7V过压保护
  • I/O口输出为7V额定电压的开漏输出
  • I/O口支持热插拔
• 低功耗和小型封装减小电路板尺寸和电源要求
  • 0.7µA (典型值)、1.9µA (最大值)待机电流
  • 3mm x 3mm、高度为0.8mm TQFN封装

典型应用电路

引脚配置描述

电特性

框图

详细说明

MAX7317 是一款通用输入/输出（GPIO）外设，提供 10 个 I/O 端口（P0 至 P9），可通过兼容 SPI 的串行接口进行控制。这 10 个 I/O 端口可用作输入或集电极开路输出，任意组合均可。端口可承受 7V 电压，且与 MAX7317 的电源电压无关，无论用作输入还是输出。图 1 展示了 MAX7317 的 I/O 端口结构。

寄存器结构

MAX7317 包含 10 个内部寄存器，地址范围为 0x00 - 0x09，用于控制外设（表 2）。另外两个地址 0x0E 和 0x0F 不存储数据，而是返回端口输入状态。四个虚拟地址 0x0A - 0x0D 允许通过将同一数据写入多个输出寄存器，来设置多个输出为相同值，从而简化软件操作。RAM 寄存器提供 1 字节的内存，可用于任何目的。非操作寄存器（地址 0x20）在写入或读取时不执行任何操作，用于在访问多个级联设备中的 MAX7317 时产生哑信号。

初始上电

上电时，所有控制寄存器均复位（表 2）。上电状态将 I/O 端口 P0 至 P9 设置为高阻抗，并使器件进入关断模式。

RAM 寄存器

RAM 寄存器提供 1 字节的内存，可用于任何目的。

GPIO 端口方向配置

10 个 I/O 端口 P0 至 P9 可配置为输入和输出的任意组合。端口可承受 7V 电压，且与 MAX7317 的电源电压无关，无论用作输入还是输出。通过将其输出寄存器设置为 0x01，可将端口配置为输入，这会将输出设置为高阻抗（表 4）。

输入端口寄存器

读取输入端口寄存器会返回 I/O 端口引脚上的逻辑电平。输入端口寄存器只能读取，向其写入不会产生任何作用。

输出寄存器

MAX7317 使用一个 8 位寄存器来控制每个输出端口（表 4）。每个端口可配置为输入或集电极开路输出。向输出寄存器写入 0x00 可将端口设置为逻辑低输出，写入 0x01 可将端口设置为逻辑高输出或逻辑输入。

0x00 至 0x09 这 10 个寄存器用于控制每个 I/O 端口（表 4）。四个伪寄存器地址 0x0A 至 0x0D 允许通过将同一数据写入多个输出寄存器，来设置多个输出为相同值。

串行接口

MAX7317 通过兼容 SPI 的四线串行接口进行通信。该接口有三个输入：时钟（SCLK）、芯片选择（CS）和数据输入（DIN），以及一个数据输出（DOUT）。CS 必须为低电平，才能选择器件，并且 DIN 必须在 SCLK 的上升沿稳定。DOUT 在 SCLK 的上升沿采样。SCLK 和 DIN 可用于向其他外设传输数据。当 MAX7317 未被访问时，它会忽略 SCLK 和 DIN 上的所有活动。注意，SPI 协议要求 DOUT 在 MAX7317 未被访问时为高阻抗；MAX7317 上的 DOUT 始终为高阻抗。如需将 MAX7317 转换为三态，请访问 www.maximintegrated.com/ian1879 获取方法。

使用四线接口进行控制和操作

控制 MAX7317 需要发送一个 16 位字。第一个字节（D15 至 D8）是命令，第二个字节（D7 至 D0）是数据字节（表 5）。