概述

PCA9541是一款带I2C接口的多主选择器，可用于要求高可靠性的双主机系统中，当一个主机通信失败或者控制卡移出系统时，另外一个主机将发挥作用。PCA9541可以使两个I2C主设备在互不连接的情况下与同一个从设备连接，I2C总线的命令由主机发送，一次只有一个主机发送数据。如果一个主机不能正常工作或移出了系统，另一个主机可以在任意时刻控制从器件。

PCA9541因其结构的差异有三种不同的版本，PCA9541/01的0通道在上电时被选中，PCA9541/02的0通道在上电后被选中，并且在停止位后检测0通道，PCA9541/03在上电后没有通道被选中。

通过中断输出管脚可以知道是哪一个主机控制了总线，中断输入管脚INT_IN可以将总线信息通过INT0和INT1反映给主机，INT0和INT1可以通知主机总线的空闲信息，并提示主机发送恢复/初始化序列。如果设置了屏蔽功能，那么中断就不会产生了。恢复/初始化序列会发送九个时钟脉冲，一个应答信号、一个停止位。这可以使器件在选择主机前进行初始化。当恢复/初始化过程完成后，一个中断信号会发到上行信道。

如果一个通道的转换发生在总线非空闲的条件下，并且PCA9541的恢复/初始化功能没有使用，这时内部的总线传感器会产生一个中断信号。这个中断信号通知主机外部I2C总线的恢复/初始化功能需要执行，同时中断将不会产生。

对门开关的配置可以使得VDD管脚能够用来限制通过PCA9541的最高电压，这使得总线可以兼容不同电平的器件，如1.8V、2.5V、3.3V。

低电平有效的复位管脚可以初始化PCA9541，将RESET置低可以复位I2C总线状态机，并可以将器件配置成上电时的缺省值。

功能特性

二选一的多主选择器件；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 I2C总线接口逻辑，兼容的SMBus标准；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 PCA9541/01上电时选择通道0；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 PCA9541/02上电后选择通道0，在停止位后检测通道0；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 PCA9541/03上电时没有通道被选中，任意主机可以控制总线；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 低有效的中断输入；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4条地址总线允许挂接16个I2C器件；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 总线初始化/恢复功能；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 总线通信情况检测；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 兼容1.8V、2.5V、3.3V和5V的总线器件；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 上电干扰信号抑制；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 低待机电流；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2.3V～5.5V的工作电压；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 0Hz～400KHz的时钟频率；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ESD保护ESD保护（在JESD22-A114标准下可以通过2000V HBM模式；在JESD22-A115-标准下可以通过200V MM模式；在JESD22-C101标准下可以通过1000V CDM模式）；

o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 在JEDEC标准下（JESD78），闩锁测试的电流可达100mA；

SO16、TSSOP16、HVQFN16封装。

管脚图/管脚描述

管脚号

符号

功能

1

INT0

低有效的中断输出0（需外接上拉）

2

SDA_MST0

主机0的串行数据线（需外接上拉）

3

SCL_MST0

主机0的串行时钟线（需外接上拉）

4

RESET

低有效的复位输入（需外接上拉）

5

SCL_MST1

主机1的串行时钟线（需外接上拉）

6

SDA_MST1

主机1的串行数据线（需外接上拉）

7

INT1

低有效的中断输出0（需外接上拉）

8

VSS

地

9

A0

输入地址0

10

A1

输入地址1

11

A2

输入地址2

12

A3

输入地址3

13

SCL_SLAVE

从器件的串行时钟线（需外接上拉）

14

SDA_SLAVE

从器件的串行数据线（需外接上拉）

15

INT_IN

低有效的中断输入（需外接上拉）

16

VDD

电源

应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

高可靠性的双主机系统

§　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 无硬件复位的从器件初始化

允许未经逻辑仲裁的主机共享资源