24.STM32的IO口扩展PCF8574

1.IO口扩展芯片

PCF8574是一款带IIC总线，可使大多数MCU实现远程I/O 口扩展。
该器件包含一个8位准双向口和一个IIC总线接口。（通信接口IIC，2根线可以扩展为8个口）
PCF8574电流消耗很低，输出锁存具有大电流驱动能力可直接驱动LED
它还带有一条中断接线（INT）可与MCU的中断逻辑相连，通过INT发送中断信号（扩展通道发生变化是产生）
远端I/O口不必经过IIC总线通信就可通知MCU是否有数据从端口输入，这意味着PCF8574 可以作为一个单被控器。
PCF8574特性
1.2.5V到6V
2.低备用电流（功耗低）
3.支持开漏中断输出
4.扩展8口
5.扩展IO口可以驱动LED
6.通过3个硬件引脚地址可以寻址8个器件

2.PCF8574引脚说明

PCF8574寻址
一个IIC，最多可以挂8个PCF8574
S代表IIC的Start信号（启动信号）；
A代表PCF8574T发出的应答信号；
A0-A2为PCF8574T的寻址信息，我们开发板上A0-A2都是接GND的，所以，PCF8574T的地址为：0X40
写的话，0x40，读0x41
R/W为读/写控制位，R/W=0的时候，表示写数据到PCF8574T，输出到P0-P7口，R/W=1的时候，表示读取PCF8574T的数据，获取P0-P7的IO口状态。
PCF8574写数据

先启动，发送从机地址和写数据指命，等待PCF8574T一个应答，就可以写入8位数据，8位数据就会到8个IO口上，同时发送应答给CPU
如果你需要更改，就直接在写入8位数据即可。
PCF8574读数据

先启动，发送从机地址和读数据指命，等待PCF8574T一个应答（这时数据已经锁存了），然后可以读取8个IO口的数据，支持连续读，最后的时候发送STOP指命
PCF8574中断
PCF8574T带有中断，可以连接到MCU的中断输入引脚上，在输入模式中，输入信号的上升或下降沿都可以产生中断，中断产生后需要进行一次读写，要不然无法触发下一次中断。

3.STM32硬件说明

4.IO口扩展实验

就是直接向PCF8574写入数据，间接控制8个IO口，其中一个IO口接入BEEP（蜂名器），控制其启动
主函数

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "lcd.h"
#include "sdram.h"
#include "pcf8574.h"int main(void)
{u8 key;u16 i=0; u8 beepsta=1;HAL_Init();                     //初始化HAL库   Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //设置时钟,180Mhzdelay_init(180);                //初始化延时函数uart_init(115200);              //初始化USARTLED_Init();                     //初始化LED KEY_Init();                     //初始化按键SDRAM_Init();                   //初始化SDRAMLCD_Init();                     //初始化LCDPOINT_COLOR=RED;while(PCF8574_Init())        //检测不到PCF8574{delay_ms(500);delay_ms(500);LED0=!LED0;//DS0闪烁}   while(1){key=KEY_Scan(0); if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,读取字符串并显示{ beepsta=!beepsta;                   //蜂鸣器状态取反PCF8574_WriteBit(BEEP_IO,beepsta); //控制蜂鸣器}if(PCF8574_INT==0)                //PCF8574的中断低电平有效{key=PCF8574_ReadBit(EX_IO);  //读取EXIO状态,同时清除PCF8574的中断输出(INT恢复高电平)if(key==0)LED1=!LED1;       //LED1状态取反 }i++;delay_ms(10);if(i==20){LED0=!LED0;//提示系统正在运行   i=0;}         }
}

PCF8574 C文件

#include "pcf8574.h"
#include "delay.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32F429开发板
//PCF8574驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2016/1/13
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2014-2024
//All rights reserved
//  //初始化PCF8574
u8 PCF8574_Init(void)
{u8 temp=0;GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();           //使能GPIOB时钟GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_12;           //PB12GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_INPUT;      //输入GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;          //上拉GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);     //初始化中断信号口IIC_Init();                                //IIC初始化    //检查PCF8574是否在位IIC_Start();            IIC_Send_Byte(PCF8574_ADDR);            //写地址               temp=IIC_Wait_Ack();                    //等待应答,通过判断是否有ACK应答,来判断PCF8574的状态IIC_Stop();                                //产生一个停止条件PCF8574_WriteOneByte(0XFF);               //默认情况下所有IO输出高电平return temp;
}//读取PCF8574的8位IO值
//返回值:读到的数据
u8 PCF8574_ReadOneByte(void)
{                 u8 temp=0;                                                                                IIC_Start();              IIC_Send_Byte(PCF8574_ADDR|0X01);   //进入接收模式            IIC_Wait_Ack();   temp=IIC_Read_Byte(0);           IIC_Stop();                          //产生一个停止条件      return temp;
}
//向PCF8574写入8位IO值
//DataToWrite:要写入的数据
void PCF8574_WriteOneByte(u8 DataToWrite)
{                                                                                            IIC_Start();  IIC_Send_Byte(PCF8574_ADDR|0X00);   //发送器件地址0X40,写数据      IIC_Wait_Ack();                                                           IIC_Send_Byte(DataToWrite);          //发送字节                             IIC_Wait_Ack();      IIC_Stop();                         //产生一个停止条件 delay_ms(10);
}//设置PCF8574某个IO的高低电平
//bit:要设置的IO编号,0~7
//sta:IO的状态;0或1
void PCF8574_WriteBit(u8 bit,u8 sta)
{u8 data;data=PCF8574_ReadOneByte(); //先读出原来的设置if(sta==0)data&=~(1<<bit);     else data|=1<<bit;PCF8574_WriteOneByte(data); //写入新的数据
}//读取PCF8574的某个IO的值
//bit：要读取的IO编号,0~7
//返回值:此IO的值,0或1
u8 PCF8574_ReadBit(u8 bit)
{u8 data;data=PCF8574_ReadOneByte(); //先读取这个8位IO的值 if(data&(1<<bit))return 1;else return 0;
}