PTCAL9538RSVR [TI]
具有中断、复位和灵活 I/O 配置的 8 位低压 I²C 总线/SMBus I/O 扩展器 | RSV | 16 | -40 to 125;
| 型号： | PTCAL9538RSVR |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 具有中断、复位和灵活 I/O 配置的 8 位低压 I²C 总线/SMBus I/O 扩展器 | RSV | 16 | -40 to 125 |
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TCAL9538
ZHCSP02 –NOVEMBER 2022
TCAL9538 具有中断输出、复位和敏捷I/O 配置寄存器的8 位I2C 总线，SMBus
I/O 扩展器
1 特性
3 说明
• 工作电源电压范围为1.08V 至3.6V
• 1.8 V 时具有1µA（典型值）的低待机电流消耗
• 1MHz 快速+ 模式I2C 总线
• 硬件地址引脚，允许在同一I2C/SMBus 总线上支持
两个器件
• 低电平有效复位输入(RESET)
• 开漏低电平有效中断输出(INT)
• 输入或输出配置寄存器
TCAL9538 器件可为两线双向 I2C 总线（或 SMBus）
协议提供通用并行输入/输出 (I/O) 扩展并在 1.08V 至
3.6V VCC 下运行。
该器件支持 100kHz（标准模式）、400kHz（快速模
式）和 1MHz（快速+ 模式）的 I2C 时钟频率。当开
关、传感器、按钮、LED、风扇等设备需要额外使用
I/O 时，I/O 扩展器（如 TCAL9538）可提供简单解决
方案。
• 极性反转寄存器
• 可配置I/O 驱动强度寄存器
• 上拉电阻和下拉电阻配置寄存器
• 内部上电复位
• SCL 或SDA 输入端上有噪声滤波器
• 具有最大高电流驱动能力的锁存输出，适用于直接
驱动LED
• 闩锁性能超过100mA，符合JESD 78 II 类规范的
要求
• ESD 保护性能超过JESD 22 规范要求
TCAL9538 具有灵活的 I/O 端口，可提供旨在增强 I/O
速度、功耗和 EMI 性能的附加特性。此类附加特性包
括：可编程输出驱动强度、可编程上拉和下拉电阻、可
锁存输入、可屏蔽中断、中断状态寄存器和可编程开漏
或推挽输出。
封装信息
封装(1)
封装尺寸（标称值）
5.00mm × 4.40mm
2.60mm x 1.80mm
1.60mm x 1.60mm
器件型号
TSSOP (16)
TCAL9538
UQFN (16)
– 4000V 人体放电模型(A114-A)
– 1000V 充电器件模型(C101)
X2QFN (16)
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅产品说明书末尾的可订购产品
附录。
2 应用
• 服务器
• 路由器（电信交换设备）
• 个人计算机
• 个人电子产品
• 工业自动化
• 游戏机
• 采用GPIO 受限处理器的产品
VCC
Peripheral
P0
Devices
SDA
SCL
P1
I2C or SMBus
Controller
INT
ꢀꢁRESET,
ENABLE,
or control
inputs
ꢀꢁINT or
status
outputs
ꢀꢁLEDs
ꢀꢁKeypad
P2
RESET
(processor)
P3
TCAL9538
P4
P5
P6
A1
A0
GND
P7
简化版原理图
本文档旨在为方便起见，提供有关TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问
www.ti.com，其内容始终优先。TI 不保证翻译的准确性和有效性。在实际设计之前，请务必参考最新版本的英文版本。
English Data Sheet: SCPS280
TCAL9538
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
6 规格................................................................................... 4
6.1 绝对最大额定值...........................................................4
6.2 ESD 等级.................................................................... 4
6.3 建议运行条件.............................................................. 4
6.4 热性能信息..................................................................5
6.5 电气特性......................................................................6
6.6 时序要求......................................................................7
6.7 I2C 总线时序要求........................................................ 8
6.8 开关特性......................................................................9
6.9 典型特性....................................................................10
7 参数测量信息...................................................................14
8 详细说明.......................................................................... 18
8.1 概述...........................................................................18
8.2 功能方框图................................................................18
8.3 特性说明....................................................................19
8.4 器件功能模式............................................................ 21
8.5 编程...........................................................................21
8.6 寄存器映射................................................................23
9 应用和实现.......................................................................29
9.1 应用信息....................................................................29
9.2 典型应用....................................................................29
10 电源相关建议.................................................................32
10.1 上电复位要求.......................................................... 32
11 布局................................................................................34
11.1 布局指南..................................................................34
11.2 布局示例..................................................................34
12 器件和文档支持............................................................. 35
12.1 接收文档更新通知................................................... 35
12.2 支持资源..................................................................35
12.3 商标.........................................................................35
12.4 静电放电警告.......................................................... 35
12.5 术语表..................................................................... 35
13 机械、封装和可订购信息...............................................35
13.1 卷带封装信息.......................................................... 36
13.2 机械数据..................................................................38
4 修订历史记录
注：以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
日期
修订版本
注释
November 2022
*
初始发行版
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2
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5 引脚配置和功能
A1
16
A0
15
VCC
14
SDA
13
16
15
14
13
12
11
10
9
A0
1
2
3
4
5
6
7
8
VCC
SDA
SCL
INT
P7
A1
RESET
P0
SCL
12
1
RESET
11
INT
P7
2
P0
P1
P1
3
10
P2
P6
P2
4
9
P6
P3
P5
5
6
7
8
GND
P4
P3
GND
P4
P5
图5-1. PW (TSSOP) 封装，16 引脚
（俯视图）
图5-2. RSV (UQFN) 封装，16 引脚
（俯视图）
1
2
3
4
RESET
A0
VCC
SCL
A
B
P0
A1
SDA
INT
P2
P3
P1
P7
P4
P6
P5
C
D
GND
Not to scale
图5-3. DTU (X2QFN) 封装，16 引脚
（俯视图）
表5-1. 引脚功能
引脚
TSSOP
(PW)
类型(1)
说明
QFN X2QFN
(RSV) (DTU)
名称
I
I
-
A0
1
15
16
6
A2
B2
D2
B4
B1
C2
C1
D1
D3
D4
C4
C3
A1
A4
B3
A3
地址输入。直接连接至VCC 或接地
A1
2
地址输入。直接连接至VCC 或接地
GND
INT
P0
8
接地
O
13
4
11
2
中断输出。通过一个上拉电阻器连接到VCC
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P0 配置为输入
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P1 配置为输入
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P2 配置为输入
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P3 配置为输入
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P4 配置为输入
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P5 配置为输入
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P6 配置为输入
P 端口输入/输出（推挽式设计结构）。上电时，P7 配置为输入
低电平有效复位输入。如果未使用有源连接，则通过上拉电阻器连接到VCC
串行时钟总线。通过上拉电阻器连接至VCC
P1
5
3
P2
6
4
P3
7
5
P4
9
7
P5
10
11
12
3
8
P6
9
P7
10
1
RESET
SCL
SDA
VCC
I
14
15
16
12
13
14
I/O
-
串行数据总线。通过上拉电阻器连接至VCC
电源电压
(1) I = 输入，O = 输出，I/O = 输入或输出。
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）(1)
最小值
–0.5
–0.5
–0.5
最大值
单位
VCC
4
4
V
电源电压
输入电压(2)
VI
V
输出电压(2)
VO
IIK
4
V
VI < 0
-20
-20
±20
50
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
°C
输入钳位电流
输出钳位电流
输入-输出钳位电流
IOK
IIOK
IOL
IOH
ICC
ICC
TJ
VO < 0
VO < 0 或VO > VCC
VO = 0 至VCC
VO = 0 至VCC
持续输出低电平电流
持续输出高电平电流
通过GND 的持续电流
通过VCC 的持续电流
结温
-50
–200
160
130
Tstg
150
°C
–65
存储温度
(1) 超出绝对最大额定值运行可能会对器件造成永久损坏。绝对最大额定值并不表示器件在这些条件下或在建议运行条件以外的任何其他条
件下能够正常运行。如果超出建议运行条件但在绝对最大额定值范围内使用，器件可能不会完全正常运行，这可能影响器件的可靠性、
功能和性能并缩短器件寿命。
(2) 如果遵守输入和输出电流额定值，则可能会超过输入负电压和输出电压额定值。
6.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模型(HBM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC
JS-001，所有引脚(1)
±4000
V(ESD)
V
静电放电
充电器件模型(CDM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC
规范JS-002，所有引脚(2)
±1000
(1) JEDEC 文档JEP155 指出：500V HBM 能够在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出：250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
6.3 建议运行条件
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
1.08
最大值
单位
V
VCC
VIH
VIL
IOH
IOL
TA
3.6
3.6
电源电压
0.7 * VCC
V
高电平输入电压
低电平输入电压
高电平输出电流
低电平输出电流
环境温度
所有引脚
所有引脚
P0-P7
-0.5 0.3 * VCC
V
mA
mA
°C
–10
P0-P7
25
-40
125
125
TJ
°C
结温
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6.4 热性能信息
封装
热指标(1)
PW (TSSOP)
RSV (UQFN)
DTU (X2QFN)
单位
引脚
引脚
引脚
RθJA
RθJC(top)
RθJB
ΨJT
115.7
123.1
143.4
55.6
81.9
1.3
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
46.1
62.0
6.0
65.0
54.6
2.9
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
61.4
52.9
81.8
ΨJB
(1) 有关新旧热指标的更多信息，请参阅半导体和IC 封装热指标应用报告。
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6.5 电气特性
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小 典型 最大
VCC
参数
测试条件
单位
值
值
值
VIK
II = -18mA
-1.2
V
V
V
1.08V 至3.6V
输入二极管钳位电压
VPORR
VPORF
0.85
1.0
上电复位电压，VCC 上升
上电复位电压，VCC 下降
VI = VCC 或GND，IO = 0
VI = VCC 或GND，IO = 0
0.6 0.75
0.8
1.08 V
1.65V
2.3V
1.4
IOH = –8mA；CCX.X = 11b
2.1
3V
2.8
P 端口高电平输出电压(1)
VOH
V
1.08 V
1.65V
2.3V
0.75
IOH = –2.5mA 且CCX.X = 00b；
IOH = –5mA 且CCX.X = 01b；IOH
1.4
2.1
2.8
= –7.5mA 且CCX.X = 10b；IOH
–10mA 且CCX.X = 11b；
=
3V
1.08 V
1.65V
2.3V
0.2
0.15
0.1
IOL = 8mA；CCX.X = 11b
V
V
P 端口
P 端口
3.0V
0.1
VOL
低电平输出电压
1.08 V
1.65V
2.3V
0.25
0.15
0.1
IOL = 2.5mA 且CCX.X = 00b；
IOL = 5mA 且CCX.X = 01b；
IOL = 7.5mA 且CCX.X = 10b；
IOL = 10mA 且CCX.X = 11b；
3.0V
0.1
SDA
INT
VOL = 0.4V
VOL = 0.4V
VI=VCC 或GND
VI = 3.6 V
20
4
IOL
mA
µA
1.08V 至3.6V
低电平输出电流
输入漏电流
±1
±1
1.08V 至3.6V
II
P 端口
0V
SCL、SDA、
RESETZ
II
II
±1
VI=VCC 或GND
VI=VCC 或GND
1.08V 至3.6V
1.08V 至3.6V
输入漏电流
输入漏电流
±1 µA
A0、A1
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6.5 电气特性(continued)
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小 典型 最大
单位
VCC
参数
测试条件
值
值
11
8
值
15
11
8
3.6V
SDA，RESET =VCC，P 端口，
ADDR = VCC 或GND，
I/O = 输入，fSCL = 400kHz，–
40°C < TA ≤85°C
2.7V
µA
µA
µA
µA
µA
µA
1.95V
1.32 V
3.6V
5
2
6
工作模式
(400kHz)
7
24
18
14
11
34
24
18
12
42
30
22
16
3
SDA，RESET =VCC，P 端口，
ADDR = VCC 或GND，
I/O = 输入，fSCL = 400kHz，85°C <
TA ≤125°C
2.7V
5
1.95V
1.32 V
3.6V
4
2
SDA，RESET =VCC，P 端口，
ADDR = VCC 或GND，
I/O = 输入，fSCL = 1MHz，–40°C
< TA ≤85°C
2.7V
1.95V
1.32 V
3.6V
工作模式
(1MHz)
ICC
静态电流
SDA，RESET =VCC，P 端口，
ADDR = VCC 或GND，
I/O = 输入，fSCL = 1MHz，85°C <
TA ≤125°C
2.7V
1.95V
1.32 V
3.6V
1
0.8
0.6
0.6
SCL，SDA，RESET = VCC，P 端
口，ADDR = VCC 或GND，
I/O = 输入，IO = 0，fSCL = 0kHz，
-40°C < TA ≤85°C
2.7V
2.0
1.6
1.4
14
10
8
1.95V
1.32 V
3.6V
待机模式
SCL，SDA，RESET = VCC。P 端
口，ADDR = VCC 或GND，
I/O = 输入，IO = 0，fSCL = 0kHz，
85°C < TA ≤125°C
2.7V
1.95V
1.32 V
6
Rpu(int)
Rpd(int)
CI
内部上拉电阻
内部下拉电阻
输入引脚电容
70
100
140
P 端口
kΩ
SCL
2.5
6
5
8
pF
VI=VCC 或GND
1.08V 至3.6V
1.08V 至3.6V
1.08V 至3.6V
SDA
VIO = VCC 或GND
VIO = VCC 或GND
CIO
pF
输入-输出引脚电容
6
8.5
P 端口
(1) 每个I/O 必须在外部限制为最大25mA
6.6 时序要求
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
最大值
单位
RESET
tw
80
0
ns
ns
ns
复位脉冲持续时间
复位恢复时间
复位时间
tREC
tRESET
P 端口
tPH
400
30
ns
导致中断的P 端口上的最小脉冲宽度
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6.7 I2C 总线时序要求
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
最大值
单位
I2C 总线- 标准模式
I2C 时钟频率
fscl
tsch
tscl
tsp
0
4
100
50
kHz
µs
µs
ns
ns
ns
ns
ns
ns
µs
µs
µs
µs
I2C 时钟高电平时间
I2C 时钟低电平时间
I2C 尖峰时间
4.7
I2C 串行数据设置时间
I2C 串行数据保持时间
I2C 输入上升时间
tsds
tsdh
ticr
250
0
1000
300
I2C 输入下降时间
ticf
I2C 输出下降时间
10pF 至400pF 总线
tocf
tbuf
tsts
tsth
tsps
300
停止和启动之间的I2C 总线空闲时间
I2C 启动或重复启动条件设置
I2C 启动或重复启动条件保持
I2C 停止条件设置
4.7
4.7
4
4
SCL 低电平到SDA 输
出有效
tvd(data)
3.45
µs
有效数据时间
从SCL 低电平到SDA
（输出）低电平的
ACK 信号
tvd(ack)
3.45
400
µs
pF
ACK 条件的有效数据时间
I2C 总线容性负载
Cb
I2C 总线- 快速模式
I2C 时钟频率
fscl
tsch
tscl
tsp
0
0.6
1.3
400
50
kHz
µs
µs
ns
ns
ns
ns
ns
ns
µs
µs
µs
µs
I2C 时钟高电平时间
I2C 时钟低电平时间
I2C 尖峰时间
I2C 串行数据设置时间
I2C 串行数据保持时间
I2C 输入上升时间
tsds
tsdh
ticr
100
0
20
300
300
300
I2C 输入下降时间
ticf
20 × (VCC/5.5V)
I2C 输出下降时间
10pF 至400pF 总线
tocf
tbuf
tsts
tsth
tsps
20 × (VCC/5.5V)
停止和启动之间的I2C 总线空闲时间
I2C 启动或重复启动条件设置
I2C 启动或重复启动条件保持
I2C 停止条件设置
1.3
0.6
0.6
0.6
SCL 低电平到SDA 输
出有效
tvd(data)
0.9
µs
有效数据时间
从SCL 低电平到SDA
（输出）低电平的
ACK 信号
tvd(ack)
0.9
µs
pF
ACK 条件的有效数据时间
I2C 总线容性负载
Cb
400
I2C 总线- 快速模式+
I2C 时钟频率
fscl
0
1000
kHz
µs
I2C 时钟高电平时间
tsch
0.26
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6.7 I2C 总线时序要求(continued)
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
最大值
单位
I2C 时钟低电平时间
tscl
tsp
0.5
µs
I2C 尖峰时间
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
µs
µs
µs
µs
I2C 串行数据设置时间
I2C 串行数据保持时间
I2C 输入上升时间
tsds
tsdh
ticr
50
0
120
120
120
I2C 输入下降时间
ticf
20 × (VCC/5.5V)
I2C 输出下降时间
10pF 至550pF 总线
tocf
tbuf
tsts
tsth
tsps
20 × (VCC/5.5V)
停止和启动之间的I2C 总线空闲时间
I2C 启动或重复启动条件设置
I2C 启动或重复启动条件保持
I2C 停止条件设置
0.5
0.26
0.26
0.26
SCL 低电平到SDA 输
出有效
tvd(data)
0.45
µs
有效数据时间
从SCL 低电平到SDA
（输出）低电平的
ACK 信号
tvd(ack)
0.45
550
µs
pF
ACK 条件的有效数据时间
I2C 总线容性负载
Cb
6.8 开关特性
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
从（输入）
至（输出）
参数
最小值
典型值
最大值
单位
µs
tiv
INT
INT
1
1
P 端口
SCL
中断有效时间
tir
µs
中断复位延迟时间
输出数据有效时间
输入数据设置时间
输入数据保持时间
tpv
tps
tph
SCL
400
ns
P 端口
SCL
0
ns
P 端口
P 端口
SCL
300
ns
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9
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6.9 典型特性
TA = 25°C（除非另有说明）
30
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
VCC = 3.6V
VCC = 3.3V
VCC = 2.5V
VCC = 1.8V
VCC = 1.2V
VCC = 1.08V
VCC = 3.6 V
VCC = 3.3 V
VCC = 2.5 V
VCC = 1.8 V
VCC = 1.2 V
VCC = 1.08 V
25
20
15
10
5
0
0
-40 -25 -10
5
20 35 50 65 80 95 110 125
Temperature (ꢀC)
-40 -25 -10
5
20 35 50 65 80 95 110 125
Temperature (ꢀC)
图6-1. 电源电流与温度间的关系- FM 模式
图6-2. 电源电流与温度间的关系- FM+ 模式
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
22
20
18
16
14
12
10
8
VCC = 3.6 V
VCC = 3.3 V
VCC = 2.5 V
VCC = 1.8 V
VCC = 1.2 V
VCC = 1.08 V
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
6
4
2
0
-40 -25 -10
5
20 35 50 65 80 95 110 125
1
1.4
1.8
2.2
2.6
3
3.4 3.6
Temperature (ꢀC)
VCC - Supply Voltage (V)
图6-3. 待机电源电流与温度间的关系
图6-4. 电源电流与电源电压的关系- FM 模式
41
37
33
29
25
21
17
13
9
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
5
0
1
1.4
1.8
2.2
2.6
3
3.4 3.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
VCC - Supply Voltage (V)
VOL - Output Low Voltage (V)
图6-5. 电源电流与电源电压的关系- FM+ 模式
图6-6. I/O 灌电流与输出低电压的关系，VCC = 1.08V
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6.9 典型特性(continued)
TA = 25°C（除非另有说明）
75
200
180
160
140
120
100
80
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
60
40
20
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
VOL - Output Low Voltage (V)
VOL - Output Low Voltage (V)
图6-7. I/O 灌电流与输出低电压的关系，VCC = 1.2V
图6-8. I/O 灌电流与输出低电压的关系，VCC = 1.8V
300
325
125ꢀC
125ꢀC
300
275
85ꢀC
85ꢀC
275
250
25ꢀC
-40ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
250
225
200
175
150
125
100
75
225
200
175
150
125
100
75
50
50
25
25
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
VOL - Output Low Voltage (V)
VOL - Output Low Voltage (V)
图6-9. I/O 灌电流与输出低电压的关系，VCC = 2.5V
图6-10. I/O 灌电流与输出低电压的关系，VCC = 3.3V
325
90
125ꢀC
VCC = 1.2V, IOL = 10 mA
300
80
70
60
50
40
30
20
10
0
85ꢀC
VCC = 3.3V, IOL = 10 mA
VCC = 1.2V, IOL = 1 mA
VCC = 3.3V, IOL = 1 mA
275
25ꢀC
-40ꢀC
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
-40 -25 -10
5
20 35 50 65 80 95 110 125
Temperature (ꢀC)
VOL - Output Low Voltage (V)
图6-11. I/O 灌电流与输出低电压的关系，VCC = 3.6V
图6-12. I/O 低电压与温度的关系
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6.9 典型特性(continued)
TA = 25°C（除非另有说明）
36
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
125ꢀC
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
33
85ꢀC
30
25ꢀC
-40ꢀC
27
24
21
18
15
12
9
6
3
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.6
0.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.6
0.6
VCC - VOH (V)
VCC - VOH (V)
图6-13. I/O 拉电流与输出高电压的关系，
图6-14. I/O 拉电流与输出高电压的关系，
VCC = 1.08V
VCC = 1.2V
130
120
110
100
90
175
150
125
100
75
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
80
70
60
50
40
50
30
20
25
10
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
VCC - VOH (V)
VCC - VOH (V)
图6-15. I/O 拉电流与输出高电压的关系，
图6-16. I/O 拉电流与输出高电压的关系，
VCC = 1.8V
VCC = 2.5V
220
200
180
160
140
120
100
80
240
210
180
150
120
90
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
125ꢀC
85ꢀC
25ꢀC
-40ꢀC
60
60
40
30
20
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
VCC - VOH (V)
VCC - VOH (V)
图6-17. I/O 拉电流与输出高电压的关系，
图6-18. I/O 拉电流与输出高电压的关系，
VCC = 3.3V
VCC = 3.6V
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6.9 典型特性(continued)
TA = 25°C（除非另有说明）
0.14
0.12
0.1
VCC = 1.2V, ISOURCE = -10 mA
VCC = 3.3V, ISOURCE = -10 mA
VCC = 1.2V, ISOURCE = -1 mA
VCC = 3.3V, ISOURCE = -1 mA
0.08
0.06
0.04
0.02
0
-40 -25 -10
5
20 35 50 65 80 95 110 125
Temperature (ꢀC)
图6-19. I/O 高电压与温度间的关系
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7 参数测量信息
V
CC
R = 1 kW
L
SDA
DUT
C = 50 pF
L
(see Note A)
SDA LOAD CONFIGURATION
Three Bytes for Complete
Device Programming
Stop
Condition Condition
(P) (S)
Start
Address
Bit 7
(MSB)
R/W
Data
Bit 7
(MSB)
Data
Stop
Address
Bit 6
Address
Bit 1
ACK
(A)
Bit 0
(LSB)
Bit 0 Condition
(LSB)
(P)
t
scl
t
sch
0.7 × V
0.3 × V
CC
SCL
SDA
CC
t
icr
t
sts
t
vd(ack)
t
icf
t
buf
t
vd(data)
t
sp
0.7 × V
0.3 × V
CC
CC
t
icf
t
icr
t
sdh
t
sps
t
sth
t
sds
Repeat
Start
Stop
Condition
Start or
Repeat
Start
Condition
Condition
VOLTAGE WAVEFORMS
BYTE
1
DESCRIPTION
2
I C address
2, 3
P-port data
A. CL 包括探头和夹具电容。使用10pF 或400pF 的CL 测量tocf。
B. 所有输入均由具有以下特性的发生器供电：PRR ≤10MHz，ZO = 50Ω，tr/tf ≤30ns。
C. 并非所有参数和波形都适用于所有器件。
图7-1. I2C 接口负载电路和电压波形
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V
CC
R
L
= 4.7 kΩ
INT
DUT
C
L
= 100 pF
(see Note A)
INTERRUPT LOAD CONFIGURATION
ACK
From Slave
ACK
Start
8 Bits
From Slave
Condition
R/W
(One Data Byte)
From Port
Slave Address
Data From Port
Data 1
A
Data 2
1
P
S
1
1
1
0
0
A1 A0
1
A
1
2
3
4
5
6
7
8
A
A
t
ir
B
t
ir
B
INT
A
t
iv
t
sps
A
Data
Into
Port
Address
Data 1
Data 2
0.7 × V
0.3 × V
CC
0.7 × V
0.3 × V
CC
SCL
INT
R/W
A
CC
CC
t
iv
t
ir
0.7 × V
0.3 × V
0.7 × V
0.3 × V
CC
CC
INT
P
n
CC
CC
View A−A
A. CL 包括探头和夹具电容。
View B−B
B. 所有输入均由具有以下特性的发生器供电：PRR ≤10MHz，ZO = 50Ω，tr/tf ≤30ns。
C. 并非所有参数和波形都适用于所有器件。
图7-2. 中断负载电路和电压波形
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Pn
500 Ω
DUT
2 × V
CC
C
= 50 pF
L
500 Ω
(see Note A)
P-PORT LOAD CONFIGURATION
0.7 × V
CC
SCL
SDA
P0
A
P3
0.3 × V
CC
Slave
ACK
t
pv
(see Note B)
P
n
Last Stable Bit
Unstable
Data
WRITE MODE (R/W = 0)
0.7 × V
0.3 × V
CC
SCL
P0
A
P3
CC
t
ph
t
ps
0.7 × V
0.3 × V
CC
P
n
CC
READ MODE (R/W = 1)
A. CL 包括探头和夹具电容。
B. tpv 的测量范围为0.7 × SCL 上的VCC 到50% 的I/O (Pn) 输出。
C. 所有输入均由具有以下特性的发生器供电：PRR ≤10MHz，ZO = 50Ω，tr/tf ≤30ns。
D. 每次测量这些输出中的一个，每次测量转换一次。
E. 并非所有参数和波形都适用于所有器件。
图7-3. P 端口负载电路和时序波形
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V
CC
Pn
500 Ω
R
L
= 1 kΩ
DUT
2 × V
CC
SDA
DUT
C
L
= 50 pF
500 Ω
(see Note A)
C
L
= 50 pF
(see Note A)
SDA LOAD CONFIGURATION
P-PORT LOAD CONFIGURATION
Start
SCL
ACK or Read Cycle
SDA
0.3
V
CC
t
RESET
RESET
V /2
CC
t
REC
t
w
Px
(see Note D)
V /2
CC
t
RESET
A. CL 包括探头和夹具电容。
B. 所有输入均由具有以下特性的发生器供电：PRR ≤10MHz，ZO = 50Ω，tr/tf ≤30ns。
C. 每次测量这些输出中的一个，每次测量转换一次。
D. I/O 配置为输入。
E. 并非所有参数和波形都适用于所有器件。
图7-4. 重置负载电路和电压波形
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8 详细说明
8.1 概述
TCAL9538 数字内核由 8 位数据寄存器组成，允许用户配置 I/O 端口特性。在上电或复位后，I/O 被配置为输入。
但是，系统控制器可以通过写入配置寄存器将 I/O 配置为输入或输出。每个输入或输出的数据都保存在相应的输
入端口或输出端口寄存器中。输入端口寄存器的极性可由极性反转寄存器转换。所有寄存器都可由系统控制器读
取。此外，TCAL9538 还具有专门用于增强 I/O 端口的敏捷I/O 功能。敏捷I/O 特性和寄存器包括可编程输出驱动
强度、可编程上拉和下拉电阻器、可锁存输入、可屏蔽中断、中断状态寄存器，以及可编程开漏或推挽输出。这
些配置寄存器通过增加灵活性并允许用户优化功耗、速度和EMI 的设计来改善I/O。
该器件的其他功能包括每当输入端口改变状态时，都会在 INT 引脚上生成中断。通过向 RESET 引脚施加低逻辑
电平，发出软件复位命令，或通过循环对器件供电并导致上电复位，可以将器件重置为默认状态。硬件可选地址
引脚允许多个TCAL9538 器件连接到同一I2C 总线。
当任何输入状态与其对应的输入端口寄存器状态不同时，TCAL9538 开漏中断 (INT) 输出会被激活，并用于向系
统控制器指示输入状态已更改。INT 引脚可以连接到处理器的中断输入。通过在这条线路上发送一个中断信号，
该器件可通知处理器在远程 I/O 端口上是否存在输入数据，而无须通过 I2C 总线进行通信。因此，该器件还可作
为简单的响应器件。
在发生超时或其他不正确操作时，系统控制器可以通过在 RESET 输入引脚上断言低电平，或通过将电源循环至
VCC 引脚并导致通电复位 (POR) 来重置器件。重置会将寄存器置于其默认状态，并初始化 I2C /SMBus 状态机。
RESET 功能和POR 会导致发生相同的重置/初始化，但RESET 功能无需关闭器件电源即可实现此操作。
两个硬件引脚（A0 和A1）可用于编程和改变固定的I2C 地址，并允许多个器件共享同一个I2C 总线或SMBus。
8.2 功能方框图
INT
Interrupt Logic
A0
A1
SCL
Input
Filter
I/O
Port
8 Bits
I2C Bus
Control
Shift
Register
P0-P7
SDA
Write Pulse
Read Pulse
RESET
VCC
Power-On
Reset
GND
A. 所有I/O 在复位时都设置为输入。
图8-1. 逻辑图（正逻辑）
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Output Port
Register Data
Data from
Shift Register
Configuration
Register
V
CC
Data from
Shift Register
Q1
Q2
D
Q
FF
Write
Configuration
Pulse
D
Q
CK
Q
P0 to P7
FF
ESD
Protection
Diode
Write Pulse
CK
Output Port
Register
V
SS
Input Port
Register Data
D
Q
FF
Read Pulse
CK
V
CC
Interrupt
Mask
to INT
Input Port
Register
100 k
Pull-Up/Pull-Down
Control
D
Q
Latch
Input Latch
Register
Data from
Shift Register
EN
D
Q
Read Pulse
FF
Input Port
Latch
Write Input
Latch Pulse
Polarity Inversion
Register
CK
Data from
Shift Register
D
Q
FF
Write Polarity
Pulse
CK
A. 上电或复位时，所有寄存器都恢复为默认值。
图8-2. P0 至P7 的简化原理图
8.3 特性说明
8.3.1 I/O 端口
当 I/O 配置为输入时，FET Q1 和 Q2 处于关闭状态（请参阅图 8-2），从而创建一个高阻抗输入。输入电压可以
升高到高于电源电压，最大值为3.6V。
如果 I/O 配置为输出，则将启用 Q1 或 Q2，具体取决于输出端口寄存器的状态。在这种情况下，I/O 引脚和电源
或GND 之间存在低阻抗路径。要确保正常运行，施加到此I/O 引脚的外部电压不应超过推荐电压值。
8.3.2 可调输出驱动强度
输出驱动强度寄存器允许用户控制 GPIO 的驱动电平。每个 GPIO 都可以独立地配置为四个可能的电流电平之
一。通过对这些位进行编程，用户可以改变驱动 I/O 焊盘的晶体管对或“手指”的数量。图 8-3 展示了一个简化
的输出级。焊盘的行为受配置寄存器、输出端口数据和电流控制寄存器的影响。当电流控制寄存器位被编程为
01b 时，只有两个手指处于活动状态，从而将电流驱动能力降低了50%。
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PMOS_EN0
PMOS_EN1
PMOS_EN2
PMOS_EN3
V
CC
PMOS_EN[3:0]
NMOS_EN[3:0]
Current Control
Register
Decoder
Configuration
Register
P0 to P7
Output Port
Register
NMOS_EN3
NMOS_EN2
NMOS_EN1
NMOS_EN0
图8-3. 简化的输出级
要降低系统噪声，可能需要降低电流驱动能力。当输出切换时，会有一个峰值电流，此电流是输出驱动选择的函
数。该峰值电流流经电源和 GND 封装电感并产生噪声（会产生一些辐射，但更严重的是会产生同时开关噪声
(SSN)）。换句话说，同时切换多个输出将产生接地和电源噪声。通过输出驱动强度寄存器的输出驱动强度控制使
用户能够缓解SSN 问题，而无需额外的外部组件。
8.3.3 中断输出(INT)
如果中断特性未被屏蔽，在输入模式中，端口输入的任何上升沿或下降沿都会生成中断。经过时间 tiv 后，INT 信
号将有效。当端口上的数据改回原始设置或从生成中断的端口读取数据时，即可实现中断电路的复位。复位发生
在读取模式下 SCL 信号上升沿之后的确认 (ACK) 位处。由于在 ACK 时钟脉冲期间发生的中断进行了复位，因此
在该脉冲期间发生的中断可能会丢失（或非常短）。复位后，I/O 的每次更改都会被检测到并作为INT 发送。
对另一个器件进行读取或写入不会影响中断电路，并且配置为输出的引脚不会导致中断。将 I/O 从输出更改为输
入时，如果引脚的状态与输入端口寄存器的内容不匹配，可能会导致伪中断。
INT 输出具有开漏结构，需要将外部上拉电阻器连接到VCC。
8.3.4 复位输入(RESET)
可以断言 RESET 输入以初始化系统，同时保持 VCC 电源在其工作电平。将 RESET 引脚保持在低电平至少 tW，
可实现复位。TCAL9538 寄存器和 I2C/SMBus 状态机在 RESET 为低电平 (0) 时更改为其默认状态。当 RESET
为高电平 (1) 时，可从外部或通过控制器更改 P 端口的 I/O 电平。如果未使用有效连接，该输入需要将一个上拉
电阻器连接到VCC。当RESET 被切换时，会更新输入端口寄存器以反映GPIO 引脚的状态。
8.3.5 软件复位广播
软件复位广播是 I2C 总线上的控制器发出的命令，指示所有支持该命令的器件复位为上电默认状态。要确保按预
期运行，I2C 总线必须能够正常工作，并且任何器件都不能挂起总线。
软件复位广播定义为以下步骤：
1. I2C 总线控制器发送一个启动条件。
2. 使用的地址是保留的通用广播I2C 总线地址“0000 0000”，其中R/W 位设置为0。发送的字节为0x00。
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3. 任何支持通用广播功能的器件都将ACK。如果R/W 位设置为1（读取），器件将NACK。
4. 通用广播地址得到确认后，控制器仅发送等于0x06 的1 字节数据。如果数据字节是任何其他值，器件将不会
确认或复位。如果发送的数据超过1 字节，则不会再确认更多字节，并且器件将忽略此I2C 消息，将其视为
无效。
5. 发送1 字节数据(0x06) 后，控制器发送一个停止条件来结束软件复位序列。器件将忽略重复的启动条件，并
且不执行复位。
成功完成上述步骤后，器件将执行复位。这会将所有寄存器值恢复为上电默认值。
8.4 器件功能模式
8.4.1 上电复位
将电源（从0V）施加到VCC 时，内部上电复位会将 TCAL9538 保持在复位状态，直到电源达到VPOR。届时，复
位条件会被释放，并且 TCAL9538 寄存器和 I2C/SMBus 状态机初始化为默认状态。之后，必须将 VCC 降至低于
VPORF，并恢复到工作电压以完成电源复位周期。
8.5 编程
8.5.1 I2C 接口
双向 I2C 总线由串行时钟 (SCL) 线和串行数据 (SDA) 线组成。当连接到器件的输出级时，两条线都必须通过上拉
电阻连接到正电源。只有当总线处于不忙状态时，才能启动数据传输。
当 SCL 输入为高电平时，控制器发送启动条件（SDA 输入/输出上由高电平到低电平转换）启动与该器件的 I2C
通信（请参阅图8-4）。在发送启动条件之后，会发送器件地址字节，首先发送最高有效位(MSB)，包括数据方向
位(R/ W)。
接收到有效地址字节后，该器件以确认 (ACK) 响应，在ACK 相关时钟脉冲的高电平期间，SDA 输入/输出为低电
平。响应器器件的地址输入不得在启动条件和停止条件之间更改。
在 I2C 总线上，在每个时钟脉冲期间仅传输一个数据位。在时钟周期的高脉冲期间，SDA 线上的数据必须保持稳
定，因为此时数据线上的变化会被解释为控制命令（开始或停止）（请参阅图8-5）。
控制器会发送停止条件，即当SCL 输入为高电平时，SDA 输入/输出由低电平到高电平转换（请参阅图8-4）。
在开始和停止条件之间，可以将任意数量的数据字节从发送器传输到接收器。每个8 位字节后跟一个 ACK 位。发
送器必须先释放 SDA 线，接收器才能发送 ACK 位。做出确认的器件必须在 ACK 时钟脉冲期间下拉 SDA 线路，
这样，在 ACK 相关时钟周期的高脉冲期间，SDA 线路稳定为低电平（请参阅图 8-6）。当响应器接收器被寻址
时，它必须在接收到每个字节后生成一个 ACK。类似地，控制器必须在它从响应器发送器接收到每个字节之后生
成一个ACK。必须满足设置和保持时间才能正常运行。
控制器接收器通过在最后一个字节已经从响应器计时输出之后不生成确认 (NACK) 来向响应器发送器发送数据结
束信号。这是由控制器接收器通过将SDA 线保持为高电平来完成的。在这种情况下，发送器必须释放数据线，才
能使控制器生成停止条件。
SDA
SCL
S
P
Stop Condition
Start Condition
图8-4. 启动和停止条件的定义
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SDA
SCL
Data Line
Change
图8-5. 位传输
Data Output
by Transmitter
NACK
Data Output
by Receiver
ACK
SCL From
Controller
1
2
8
9
S
Clock Pulse for
Acknowledgment
Start
Condition
图8-6. I2C 总线上的确认
表8-1. 接口定义
位
字节
7 (MSB)
6
H
5
H
4
L
3
2
1
0 (LSB)
器件I2C 地址
I/O 数据总线
A1
P2
A0
P1
R/ W
P0
高电平
低电平
P7
P6
P5
P4
P3
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8.6 寄存器映射
8.6.1 器件地址
TCAL9538 的地址如图8-7 中所示。
R/W
Slave Address
1
1
1
0
0
A1 A0
Fixed
Programmable
图8-7. TCAL9538 地址
表8-2. 地址参考
输入
I2C 总线响应器地址
A1
A0
112（十进制）、70（十六进制）
113（十进制）、71（十六进制）
114（十进制）、72（十六进制）
115（十进制）、73（十六进制）
低电平 低电平
低电平 高电平
L
高电平
H
高电平
响应器地址的最后一位定义了要执行的操作（读取或写入）。高(1) 选择读操作，而低(0) 选择写操作。
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8.6.2 控制寄存器和命令字节
成功确认地址字节后，总线控制器会发送一个存储在 TCAL9538 中的控制寄存器中的命令字节。此数据字节的较
低两位反映了受影响的内部寄存器（输入、输出、极性反转或配置）。第 6 位与命令字节的较低三位一起用于指
向器件的扩展功能（敏捷IO）。仅在写入传输期间发送命令字节。
发送新命令后，被寻址的寄存器将继续被读取访问，直到发送新的命令字节。在上电、硬件复位或软件复位时，
控制寄存器默认为00h。
B7 B6
B5 B4 B3 B2 B1 B0
图8-8. 控制寄存器位
表8-3. 命令字节
控制寄存器位
命令字节
寄存器
(HEX)
协议
上电默认值
B7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
B6
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
B5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
B4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
B3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
B2
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
B1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
B0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
00
01
02
03
40
41
42
43
44
45
46
4F
xxxx xxxx
1111 1111
0000 0000
1111 1111
1111 1111
1111 1111
0000 0000
0000 0000
1111 1111
1111 1111
0000 0000
0000 0000
输入端口
输出端口
读取字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取/写入字节
读取字节
极性反转
Configuration
输出驱动器强度0
输出驱动器强度1
输入锁存寄存器
上拉/下拉使能寄存器
上拉/下拉选择寄存器
中断屏蔽寄存器
中断状态寄存器
读取/写入字节
输出端口配置寄存器
8.6.3 寄存器说明
输入端口寄存器（寄存器0）反映引脚的输入逻辑电平，无论配置寄存器将引脚定义为输入还是输出。输入端口寄
存器为只读。写入此寄存器时将不起作用。默认值 (X) 由外部应用的逻辑电平决定。在执行读取操作之前，系统
将连同命令字节发送写入传输，以指示I2C 器件接下来将访问输入端口寄存器。
表8-4. 寄存器0（输入端口寄存器）
I-7
X
I-6
I-5
I-4
I-3
I-2
X
I-1
X
I-0
X
位
X
X
X
X
默认值
输出端口寄存器（寄存器1）显示由配置寄存器定义为输出的引脚的输出逻辑电平。该寄存器中的位值对定义为输
入的引脚没有影响。反过来，从该寄存器读取的值反映了控制输出选择的触发器中的值，而不是实际的引脚值。
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表8-5. 寄存器1（输出端口寄存器）
O-7
1
O-6
O-5
O-4
O-3
O-2
1
O-1
1
O-0
1
位
1
1
1
1
默认值
极性反转寄存器（寄存器2）允许对配置寄存器定义为输入的引脚进行极性反转。如果对该寄存器中的某个位进行
设置（写入”1“），则相应端口引脚的极性会反转。如果该寄存器中的某个位被清除（写入”0“），则相应端
口引脚的原始极性会保留。
表8-6. 寄存器2（极性反转寄存器）
P-7
0
P-6
P-5
P-4
P-3
P-2
0
P-1
0
P-0
0
位
0
0
0
0
默认值
配置寄存器（寄存器 3）配置 I/O 引脚的方向。如果该寄存器中的某个位设置为1，则相应端口引脚被启用为具有
高阻抗输出驱动器的输入。如果该寄存器中的某个位被清除为0，则相应端口引脚被启用为输出。
表8-7. 寄存器3（配置寄存器）
C-7
1
C-6
C-5
C-4
C-3
C-2
1
C-1
1
C-0
1
位
1
1
1
1
默认值
输出驱动强度寄存器控制 P 端口 GPIO 缓冲器的输出驱动电平。每个 GPIO 都可以通过两个寄存器控制位独立地
配置为所需的输出电流电平。例如，端口 P7 由寄存器 41（位 7 和 6）控制，端口 P6 由寄存器 41（位 5 和 4）
控制，依此类推。GPIO 的输出驱动电平编程为 00b = 0.25x 驱动强度、01b = 0.5x 驱动强度、10b = 0.75x 驱动
强度或11b = 1x，以实现全驱动强度能力。
表8-8. 寄存器40 和41（输出驱动强度寄存器）
CC-3
CC-3
CC-2
CC-2
CC-1
CC-1
CC-0
1
CC-0
1
位
1
1
1
1
1
1
默认值
位
CC-7
1
CC-7
1
CC-6
1
CC-6
1
CC-5
1
CC-5
1
CC-4
1
CC-4
1
默认值
输入锁存寄存器启用和禁用 P 端口 GPIO 引脚的输入锁存功能。该寄存器仅在引脚配置为输入端口时有效。当输
入锁存寄存器位为 0 时，不锁存相应的输入引脚状态。相应输入引脚的状态变化会产生中断。读取输入寄存器会
清除中断。如果在读取输入端口寄存器之前输入返回到其初始逻辑状态，则中断被清除。
将输入锁存寄存器位设置为 1 时，会锁存相应的输入引脚状态。输入状态的变化会产生一个中断，输入逻辑值被
加载到输入端口寄存器（寄存器 0 和 1）的相应位中。读取输入端口寄存器会清除中断。但是，如果输入引脚在
读取输入端口寄存器之前返回其初始逻辑状态，则不会清除中断，并且输入端口寄存器的相应位会保持引发中断
的逻辑值。
例如，如果 P4 输入处于逻辑 0 状态，然后转换为逻辑 1 状态，再返回逻辑 0 状态，则输入端口寄存器将捕获此
更改并生成中断（如果未屏蔽）。当对输入端口 0 寄存器执行读取操作时，假设没有其他输入发生变化，中断将
被清除，并且输入端口寄存器的第4 位将读取“1”。输入端口寄存器第4 位的下一次读取现在应读取“0”。
当非锁存输入与锁存输入同时切换状态，然后返回其原始状态时，中断保持激活。输入寄存器的读取只反映了锁
存输入状态的变化，同时也清除了中断。如果输入锁存寄存器从锁存配置变为非锁存配置，并且输入逻辑值恢复
到其原始状态，中断将被清除。
如果输入引脚从锁存输入变为非锁存输入，则从输入端口寄存器读取会反映当前端口逻辑电平。如果输入引脚从
非锁存输入变为锁存输入，则从输入寄存器读取会反映锁存逻辑电平。
表8-9. 寄存器42（输入锁存寄存器）
L-7
L-6
L-5
L-4
L-3
L-2
L-1
L-0
位
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表8-9. 寄存器42（输入锁存寄存器） (continued)
0
0
0
0
0
0
0
0
默认值
上拉/下拉使能寄存器允许用户启用或禁用 GPIO 引脚上的上拉/下拉电阻器。将该位设置为逻辑 1 可以选择上拉/
下拉电阻。将该位设置为逻辑 0 会断开上拉/下拉电阻与 GPIO 引脚的连接。当 GPIO 配置为输出时，电阻被禁
用。使用上拉/下拉选择寄存器选择上拉或下拉电阻。
表8-10. 寄存器43（上拉/下拉使能寄存器)
PE-7
PE-6
PE-5
PE-4
PE-3
PE-2
PE-1
0
PE-0
0
位
0
0
0
0
0
0
默认值
上拉/下拉选择寄存器允许用户通过编程相应的寄存器位来配置每个 GPIO，以具有上拉或下拉电阻。将某个位设
置为逻辑 1 会为该 GPIO 引脚选择一个 100kΩ 的上拉电阻。将某个位设置为逻辑 0 会为该 GPIO 引脚选择一个
100kΩ的下拉电阻。如果通过寄存器43 禁用上拉/下拉功能，则写入该寄存器对GPIO 引脚没有影响。
表8-11. 寄存器44（上拉/下拉选择寄存器)
PUD-7
PUD-6
PUD-5
PUD-4
PUD-3
PUD-2
PUD-1
1
PUD-0
1
位
1
1
1
1
1
1
默认值
上电时，中断屏蔽寄存器默认为逻辑 1，在系统启动期间禁用中断。可以通过将相应的屏蔽位设置为逻辑 0 来启
用中断。
如果输入改变了状态，并且中断屏蔽寄存器中的相应位为1，则屏蔽中断并且不断言中断引脚。如果中断屏蔽寄存
器中的相应位设置为0，则中断引脚被断言。
当输入改变了状态，并且产生的中断被屏蔽时，将中断屏蔽寄存器位设置为 0 将导致中断引脚被断言。如果当前
已经是中断源的输入的中断屏蔽位设置为1，则中断引脚被解除断言。
表8-12. 寄存器45（中断屏蔽寄存器）
M-7
1
M-6
M-5
M-4
M-3
M-2
1
M-1
1
M-0
1
位
1
1
1
1
默认值
中断状态寄存器是一个只读寄存器，用于识别中断源。读取时，逻辑 1 表示相应的输入引脚是中断源。逻辑 0 表
示输入引脚不是中断源。当中断屏蔽寄存器中的相应位设置为1（已屏蔽）时，中断状态位将返回逻辑0。
表8-13. 寄存器46（中断状态寄存器）
S-7
0
S-6
S-5
S-4
S-3
S-2
0
S-1
0
S-0
0
位
0
0
0
0
默认值
输出端口配置寄存器选择按端口推挽或开漏 I/O 级。逻辑 0 会将 I/O 配置为推挽式（Q1 和 Q2 处于活动状态，请
参阅图 8-2）。逻辑 1 将 I/O 配置为开漏（Q1 被禁用，Q2 处于活动状态），建议的命令序列是在配置寄存器
(03) 将端口引脚设置为输出之前，对该寄存器(4F) 进行编程。
表8-14. 寄存器4F（输出端口配置寄存器）
被保留
ODEN-0
0
位
0
0
0
0
0
0
0
默认值
8.6.4 总线事务
控制器与TCAL9538 之间通过写入和读取命令交换数据。
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8.6.4.1 写入
通过发送器件地址并将最低有效位 (LSB) 设置为逻辑 0，将数据传输至 TCAL9538（请参阅图 8-7 以了解器件地
址）。命令字节在地址之后发送，并确定哪个寄存器接收命令字节之后的数据。一次写入传输中发送的数据字节
数没有限制。
SCL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Command Byte
Target Address
Data to Port 0
Data 0
Data to Port 1
Data 1
SDA
S
1
1
1
0
0
0
A
0
0
0
0
0
0
1
0
A 0.7
0.0
A
1.7
1.0 A
P
A1
A2
Start Condition
Acknowledge
From Target
Acknowledge
From Target
Acknowledge
From Target
Stop
Condition
R/W
Write to Port
Data Out from Port 0
tpv
Data Valid
Data Out from Port 1
tpv
图8-9. 对输出端口寄存器进行写入
<br/>
SCL
1
2
3
4
5
6
7
8
0
9
1
0
2
0
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
Data to Register
Data to Register
Target Address
Command Byte
SDA
S
1
1
1
0
0
A1 A0
A
0
0
0
1
1
0
A MSB
Data 0
LSB A MSB
Data1
LSB
A
P
Start Condition
Acknowledge
From Target
Acknowledge
From Target
Acknowledge
From Target
Stop
Condition
R/W
图8-10. 写入配置寄存器或极性反转寄存器
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8.6.4.2 读取
总线控制器必须首先发送TCAL9538 地址，并将LSB 设置为逻辑 0（请参阅图8-7 以查看器件地址）。命令字节
在地址之后发送，决定了要访问哪个寄存器。
数据在 ACK 时钟脉冲的上升沿输入到寄存器中。一次读取传输中接收的数据字节数量没有限制，但接收最后一个
字节后，总线控制器不得确认数据。
Data From Lower
or Upper Byte
of Register
Acknowledge
From Target
Acknowledge
From Target
Acknowledge
From Target
Acknowledge
From Controller
Target Address
Target Address
Command Byte
A1 A0
S
1
1
1
0
0
A1
A0
0
A
A
S
1
1
1
0
0
1
A
MSB
Data
LSB A
First Byte
R/W
R/W
At this moment, controller transmitter
becomes controller receiver, and
target receiver becomes target transmitter.
Data From Upper
or Lower Byte
of Register
No Acknowledge
From Controller
MSB
LSB NA
P
Data
Last Byte
Stop
Condition
图8-11. 从寄存器读取
<br/>
1
2
3
4
5
6
7
R
1
9
SCL
Data From Port
Data 1
Target Address
Data From Port
Data 4
SDA
S
1
1
1
0
0
A1
A
A
NA
P
A0
Start
Condition
NACK From
Controller
ACK From
Target
ACK From
Controller
Stop
R/W
Condition
Read From
Port
Data Into
Port
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
t
t
ps
ph
INT is cleared
by Read from Port
INT
t
Stop not needed
to clear INT
t
iv
ir
A. 可以通过停止条件随时停止数据传输。发生这种情况时，出现在最新确认阶段的数据有效（输出模式）。本文假设之前的命令字节已设置
为00（读取输入端口寄存器）。
B. 这张图不考虑命令字节传输、重新启动，以及初始响应器地址调用和来自P 端口的实际数据传输之间的响应器地址调用（请参阅图
8-11）。
图8-12. 读取输入端口寄存器
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9 应用和实现
备注
以下应用部分中的信息不属于 TI 元件规范，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户应负责确定各元件
是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计实现，以确认系统功能。
9.1 应用信息
TCAL9538 的应用使用此器件作为响应器连接到 I2C 控制器（处理器），I2C 总线可以包含任何数量的其他响应
器器件。TCAL9538 位于远离控制器的远程位置，靠近控制器需要监视或控制的GPIO。
9.2 典型应用
图9-1 展示了可以使用TCAL9538 的应用。
V
CC
100 kΩ
2 kΩ
16
10 kΩ(1) 10 kΩ(1)
(x 3)
10 kΩ 10 kΩ
V
CC
VCC
15
14
4
Subsystem 1
SDA
SCL
SDA
P0
P1
(e.g., temperature sensor)
Master
Controller
SCL
5
INT
13
3
INT
INT
6
7
P2
P3
RESET
RESET
RESET
GND
Subsystem 2
(e.g., counter)
TCAL9538
9
P4
10
A
P5
P6
P7
Controlled Device
(e.g., CBT device)
11
12
2
1
ENABLE
A1
A0
B
GND
ALARM
8
Subsystem 3
(e.g., alarm system)
V
CC
A. 对于本示例，器件地址配置为1110000。
B. P0、P2 和P3 配置为输出。
C. P1、P4 和P5 配置为输入。
D. 可能浮动的输入（在P 端口上）需要电阻器。如果输入的驱动器不会让输入浮动，则不需要电阻器。输出（在P 端口中）不需要上拉电
阻。
图9-1. 典型应用原理图
9.2.1 设计要求
表9-1. 设计参数
设计参数
示例值
1.8V
电源电压(VCC
)
25mA
10mA
输出电流额定值，P 端口下沉(IOL
)
输出电流额定值，P 端口拉电流(IOH
)
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表9-1. 设计参数(continued)
设计参数
示例值
I2C 总线时钟(SCL) 速度
1MHz
9.2.2 详细设计过程
需要为 SCL 和 SDA 线选择适当的上拉电阻器 RP，并考虑 I2C 总线上所有响应器的总电容。最小上拉电阻是
VCC、VOL,(max) 和IOL 的函数：
VCC - VOL(max)
Rp(min)
=
IOL
(1)
最大上拉电阻是最大上升时间tr（对于 fSCL = 1MHz 的快速模式增强版运行，该时间为 120ns）和总线电容 Cb 的
函数：
tr
Rp(max)
=
0.8473´C
(2)
对于标准模式或快速模式运行，I2C 总线的最大总线电容不得超过 400pF，对于快速模式增强版，不得超过
550pF。可以通过将 TCAL9538 的电容（SCL 为 i，SDA 为 Cio）、电线/连接/布线的电容，以及总线上其他响应
器的电容相加，估算出总线电容。
9.2.2.1 当I/O 控制LED 时更大程度减小ICC
当I/O 用于控制 LED 时，它们通常通过图9-2 中所示的电阻器连接到V。对于配置为输入的 P 端口，电流消耗随
着 VI 变得低于 V 而增加。LED 是一个二极管，具有阈值电压 VT，当 P 端口配置为输入时，LED 熄灭，但 VI 是
VT，低于VCC。
对于电池供电的应用，当 P 端口配置为输入以最小化电流消耗时，控制 LED 的 P 端口的电压必须大于或等于
V。图 9-2 展示了一个与 LED 并联的高阻值电阻器。图 9-3 显示 V 比 LED 电源电压低至少 VT。这两种方法都将
I/O VI 保持在等于或高于V，当P 端口配置为输入并且LED 熄灭时，可以防止额外的电源电流消耗。
V
CC
LED
100 k
V
CC
LEDx
图9-2. 与LED 并联的高阻值电阻器
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3.3 V
1.8 V
LED
V
CC
LEDx
图9-3. 由较低电压供电的器件
9.2.3 应用曲线
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
VCC > 2V
VCC <= 2
0
0.5
1
1.5
2
2.5 3
VCC (V)
3.5
4
4.5
5
5.5
D009
当VCC ≤2V 时，VOL = 0.2 × VCC，IOL = 2mA
当VCC > 2V 时，VOL = 0.4V，IOL = 3mA
标准模式：fSCL= 100kHz，tr = 1µs
快速模式：fSCL= 400kHz，tr= 300ns
图9-5. 最小上拉电阻(Rp(min)) 与上拉基准电压(VCC
)
图9-4. 最大上拉电阻(Rp(max)) 与总线电容(Cb) 间的关
系
间的关系
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10 电源相关建议
10.1 上电复位要求
如果发生干扰或数据损坏，可以使用上电复位功能将 TCAL9538 复位为默认状态。上电复位要求器件经过下电上
电后才能完全复位。当器件在应用中首次上电时，也会发生此复位。
图10-1 和图10-2 中展示了两种类型的通电复位。
V
CC
Ramp-Up
Ramp-Down
Re-Ramp-Up
V
CC_TRR_GND
Time
Time to Re-Ramp
V
V
V
CC_RT
CC_FT
CC_RT
图10-1. 将V 降至0.2V 或0V 以下，然后上升
V
CC
Ramp-Down
Ramp-Up
V
CC_TRR_VPOR50
V
drops below POR levels
IN
Time
Time to Re-Ramp
V
V
CC_RT
CC_FT
图10-2. 将V 降至低于POR 阈值，然后重新上升
表10-1 指定了TCAL9538 上电复位功能在进行两种类型的上电复位时的性能。
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表10-1. 建议的电源时序和斜升速率
典型
值
参数(1) (2)
最小值
最大值 单位
tFT
0.1
0.1
1
2000
2000
ms
ms
μs
μs
V
请参阅图10-1
下降速率
tRT
请参阅图10-1
请参阅图10-1
请参阅图10-2
上升速率
tTRR_GND
tTRR_POR50
VCC_GH
tGW
重新上升的时间（当VCC 降至GND 时）
重新上升的时间（当VCC 降至VPOR_MIN –50mV 时）
1
1.0
10
当V = 1μs 时，V 可能会受到干扰但不会导致功能中断的电平 请参阅图10-3
当V = 0.5 × VCCx 时，不会导致功能中断的干扰宽度
降低VCC 时POR 的电压跳闸点
请参阅图10-3
μs
V
VPORF
VPORR
0.6
1.0
V
上升VCC 时POR 的电压跳闸点
(1) TA = 25°C（除非另有说明）。
(2) 未经过测试。根据设计确定。
电源中的干扰也会影响此器件的上电复位性能。干扰宽度 (VCC_GW) 和高度 (VCC_GH) 相互依赖。旁路电容、源阻
抗和器件阻抗是影响上电复位性能的因素。图10-3 和表10-1 提供了有关如何测量这些规格的更多信息。
V
CC
V
CC_GH
Time
V
CC_GW
图10-3. 干扰宽度和干扰高度
VPOR 对上电复位至关重要。达到 VPOR 这一电压电平时，系统会释放复位条件，并将所有寄存器和 I2C/SMBus
状态机初始化为默认状态。VPOR 的值不同，具体取决于 V 是下降至 0 还是从 0 开始上升。图 10-4 和表 10-1 提
供了有关此规格的更多详细信息。
V
CC
V
POR
V
PORF
Time
POR
Time
图10-4. VPOR
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11 布局
11.1 布局指南
对于 TCAL9538 的印刷电路板 (PCB) 布局，应遵循常见的 PCB 布局实践，但与高速数据传输相关的其他问题
（例如匹配阻抗和差分对）对I2C 信号速度而言不是问题。
在所有PCB 布局中，最佳实践是避免信号布线呈直角，在离开集成电路(IC) 附近时让信号布线呈扇形彼此散开，
并使用较粗的布线来承载通常会经过电源和接地布线的更大的电流。旁路电容器和去耦电容器通常用于控制电源
引脚上的电压，使用较大的电容器可在发生短暂电源干扰时提供额外电能，使用较小的电容器则能滤除高频纹
波。这些电容器应尽可能靠近TCAL9538。图11-1 中展示了这些优秀实践。
对于图 11-1 中提供的布局示例，可以将顶层用于信号布线，将底层用作电源和接地 (GND) 的分割平面，从而打
造只有 2 层的 PCB。但是，对于信号布线密度更大的电路板，最好使用 4 层电路板。在 4 层 PCB 上，通常在顶
层和底层上进行信号布线，将一个内部层专门用作接地平面，并将另一个内部层专门用作电源平面。在使用平面
或分割平面作为电源和接地平面的电路板布局布线中，通孔直接放置在需要连接到电源或 GND 的表面贴装元件焊
盘旁边，并且通孔以电气方式连接到内部层或电路板的另一侧。如果需要将信号走线排布到电路板的另一侧，也
要使用通孔，但图11-1 中未演示该技术。
11.2 布局示例
LEGEND
Power or GND Plane
To I2C Master
VIA to Power Plane
VCC
VIA to GND Plane
By-pass/De-coupling
capacitors
1
2
3
4
5
6
7
8
A0
VCC
SDA
SCL
INT
P7
16
15
14
13
12
11
10
9
A1
RESET
P0
P1
P2
P6
P3
P5
GND
P4
GND
图11-1. TCAL9538 布局
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12 器件和文档支持
12.1 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册，即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
12.2 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料，可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，并且不一定反映 TI 的观点；请参阅
TI 的《使用条款》。
12.3 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
12.4 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序，可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级，大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏，这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
12.5 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
13 机械、封装和可订购信息
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更，恕不另行通知，且
不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
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13.1 卷带封装信息
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
K0
P1
W
B0
Reel
Diameter
Cavity
A0
A0 Dimension designed to accommodate the component width
B0 Dimension designed to accommodate the component length
K0 Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
W
P1 Pitch between successive cavity centers
Reel Width (W1)
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
Sprocket Holes
Q1 Q2
Q3 Q4
Q1 Q2
Q3 Q4
User Direction of Feed
Pocket Quadrants
卷带
宽度W1
（mm）
A0
（mm）
B0
（mm）
K0
（mm）
P1
（mm）
W
Pin1
象限
卷带
直径（mm）
封装
类型
SPQ
器件
封装图
引脚
（mm）
PTCAL9538DTUR
PTCAL9538PWR
PTCAL9538RSVR
X2QFN
TSSOP
UQFN
DTU
PW
16
16
16
3000
2000
3000
180.0
330.0
178.0
9.5
1.75
6.9
1.75
5.6
0.5
1.6
4.0
8.0
4.0
5.4
Q1
Q1
Q1
12.4
13.5
12.0
12.0
RSV
2.1
2.9
0.75
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TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS
Width (mm)
H
W
L
SPQ
3000
2000
3000
长度（mm） 宽度（mm）
高度（mm）
36.0
器件
封装类型
X2QFN
TSSOP
UQFN
封装图
DTU
PW
引脚
16
PTCAL9538DTUR
PTCAL9538PWR
PTCAL9538RSVR
189.0
367.0
189.0
185.0
367.0
185.0
16
35.0
RSV
16
36.0
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13.2 机械数据
PACKAGE OUTLINE
PW0016A
TSSOP - 1.2 mm max height
S
C
A
L
E
2
.
5
0
0
SMALL OUTLINE PACKAGE
SEATING
PLANE
C
6.6
6.2
TYP
A
0.1 C
PIN 1 INDEX AREA
14X 0.65
16
1
2X
5.1
4.9
4.55
NOTE 3
8
9
0.30
16X
4.5
4.3
NOTE 4
1.2 MAX
0.19
B
0.1
C A B
(0.15) TYP
SEE DETAIL A
0.25
GAGE PLANE
0.15
0.05
0.75
0.50
A
20
0 -8
DETAIL A
TYPICAL
4220204/A 02/2017
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not
exceed 0.15 mm per side.
4. This dimension does not include interlead flash. Interlead flash shall not exceed 0.25 mm per side.
5. Reference JEDEC registration MO-153.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
PW0016A
TSSOP - 1.2 mm max height
SMALL OUTLINE PACKAGE
SYMM
16X (1.5)
(R0.05) TYP
16
1
16X (0.45)
SYMM
14X (0.65)
8
9
(5.8)
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE: 10X
METAL UNDER
SOLDER MASK
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
METAL
EXPOSED METAL
EXPOSED METAL
0.05 MAX
ALL AROUND
0.05 MIN
ALL AROUND
NON-SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK
DEFINED
15.000
SOLDER MASK DETAILS
4220204/A 02/2017
NOTES: (continued)
6. Publication IPC-7351 may have alternate designs.
7. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
PW0016A
TSSOP - 1.2 mm max height
SMALL OUTLINE PACKAGE
16X (1.5)
SYMM
(R0.05) TYP
16
1
16X (0.45)
SYMM
14X (0.65)
8
9
(5.8)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
SCALE: 10X
4220204/A 02/2017
NOTES: (continued)
8. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
9. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.
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PACKAGE OUTLINE
DTU0016A
X2QFN - 0.4 mm max height
SCALE 8.000
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
1.65
1.55
B
A
PIN A1
INDEX AREA
1.65
1.55
C
SEATING PLANE
0.4
0.3
0.05 C
0.05 C
(0.115) TYP
(0.115) TYP
(0.25)
SYMM
0.22
0.12
(0.1)
16X
A
D
B
C
4
3
2
1
SYMM
1.2
0.4 TYP
PIN 1 ID
0.4 TYP
1.2
4228238/A 12/2021
PicoStar is a trademark of Texas Instruments.
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. This package is for Embedded Application only.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
DTU0016A
X2QFN - 0.4 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(1.2) TYP
(0.4) TYP
(R0.05) TYP
C
A
B
D
1
(0.4) TYP
2
SYMM
(1.2) TYP
3
4
16X ( 0.17)
SYMM
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE:50X
0.0325 MAX
0.0325 MIN
METAL UNDER
SOLDER MASK
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
EXPOSED
METAL
NON-SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
NOT TO SCALE
4228238/A 12/2021
NOTES: (continued)
4. Final dimensions may vary due to manufacturing tolerance considerations and also routing constraints.
For more information, see Texas Instruments literature number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
DTU0016A
X2QFN - 0.4 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(1.2) TYP
16X ( 0.17)
(0.4) TYP
C
A
B
D
1
2
(0.4) TYP
SYMM
(1.2) TYP
3
4
(R0.05) TYP
SYMM
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.0625 mm THICK STENCIL
SCALE:50X
4228238/A 12/2021
NOTES: (continued)
5. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release.
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PACKAGE OUTLINE
RSV0016A
UQFN - 0.55 mm max height
S
C
A
L
E
5
.
0
0
0
ULTRA THIN QUAD FLATPACK - NO LEAD
1.85
1.75
B
A
PIN 1 INDEX AREA
2.65
2.55
C
0.55
0.45
SEATING PLANE
0.05 C
0.05
0.00
2X 1.2
SYMM
!
(0.13) TYP
5
8
0.45
0.35
15X
4
9
SYMM
!
2X 1.2
12X 0.4
1
0.25
16X
12
0.15
0.07
0.05
C A B
16
13
0.55
0.45
PIN 1 ID
(45° X 0.1)
4220314/C 02/2020
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
RSV0016A
UQFN - 0.55 mm max height
ULTRA THIN QUAD FLATPACK - NO LEAD
SYMM
!
(0.7)
16
SEE SOLDER MASK
DETAIL
13
16X (0.2)
12X (0.4)
1
12
SYMM
!
(2.4)
(R0.05) TYP
4
9
15X (0.6)
5
8
(1.6)
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE: 25X
0.05 MIN
ALL AROUND
0.05 MAX
ALL AROUND
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL EDGE
EXPOSED METAL
SOLDER MASK
OPENING
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
4220314/C 02/2020
NOTES: (continued)
3. For more information, see Texas Instruments literature number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
RSV0016A
UQFN - 0.55 mm max height
ULTRA THIN QUAD FLATPACK - NO LEAD
(0.7)
16
13
16X (0.2)
1
12
SYMM
!
12X (0.4)
(2.4)
(R0.05) TYP
4
9
15X (0.6)
5
8
SYMM
!
(1.6)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 MM THICK STENCIL
SCALE: 25X
4220314/C 02/2020
NOTES: (continued)
4. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
PTCAL9538DTUR
PTCAL9538RSVR
ACTIVE
ACTIVE
X2QFN
UQFN
DTU
RSV
16
16
3000
3000
TBD
TBD
Call TI
Call TI
Call TI
-40 to 125
-40 to 125
Samples
Samples
Call TI
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
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Addendum-Page 1
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
31-Jan-2023
Addendum-Page 2
PACKAGE OUTLINE
RSV0016A
UQFN - 0.55 mm max height
S
C
A
L
E
5
.
0
0
0
ULTRA THIN QUAD FLATPACK - NO LEAD
1.85
1.75
A
B
PIN 1 INDEX AREA
2.65
2.55
C
0.55
0.45
SEATING PLANE
0.05 C
0.05
0.00
2X 1.2
SYMM
℄
(0.13) TYP
5
8
0.45
0.35
15X
4
9
SYMM
℄
2X 1.2
12X 0.4
1
0.25
16X
12
0.15
0.07
0.05
C A B
13
16
0.55
0.45
PIN 1 ID
(45° X 0.1)
4220314/C 02/2020
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
RSV0016A
UQFN - 0.55 mm max height
ULTRA THIN QUAD FLATPACK - NO LEAD
SYMM
℄
(0.7)
16
SEE SOLDER MASK
DETAIL
13
12
16X (0.2)
1
SYMM
℄
12X (0.4)
(2.4)
(R0.05) TYP
9
4
15X (0.6)
5
8
(1.6)
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE: 25X
0.05 MIN
ALL AROUND
0.05 MAX
ALL AROUND
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL EDGE
EXPOSED METAL
SOLDER MASK
OPENING
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK DETAILS
4220314/C 02/2020
NOTES: (continued)
3. For more information, see Texas Instruments literature number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
www.ti.com
EXAMPLE STENCIL DESIGN
RSV0016A
UQFN - 0.55 mm max height
ULTRA THIN QUAD FLATPACK - NO LEAD
(0.7)
16
13
16X (0.2)
1
12
SYMM
℄
12X (0.4)
(2.4)
(R0.05) TYP
4
9
15X (0.6)
5
8
SYMM
℄
(1.6)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 MM THICK STENCIL
SCALE: 25X
4220314/C 02/2020
NOTES: (continued)
4. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
www.ti.com
PACKAGE OUTLINE
DTU0016A
X2QFN - 0.4 mm max height
SCALE 8.000
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
1.65
1.55
B
A
PIN A1
INDEX AREA
1.65
1.55
C
SEATING PLANE
0.05 C
0.4
0.3
0.05 C
(0.115) TYP
(0.115) TYP
(0.25)
SYMM
0.22
0.12
(0.1)
16X
D
C
B
SYMM
1.2
A
0.4 TYP
2
3
4
1
PIN 1 ID
0.4 TYP
1.2
4228238/B 03/2022
PicoStar is a trademark of Texas Instruments.
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. This package is for Embedded Application only.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
DTU0016A
X2QFN - 0.4 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(1.2) TYP
(0.4) TYP
(R0.05) TYP
1
2
4
3
A
(0.4) TYP
B
C
SYMM
(1.2) TYP
D
16X ( 0.17)
SYMM
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE:50X
0.0325 MAX
0.0325 MIN
METAL UNDER
SOLDER MASK
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
EXPOSED
METAL
NON-SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK DETAILS
NOT TO SCALE
4228238/B 03/2022
NOTES: (continued)
4. Final dimensions may vary due to manufacturing tolerance considerations and also routing constraints.
For more information, see Texas Instruments literature number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
www.ti.com
EXAMPLE STENCIL DESIGN
DTU0016A
X2QFN - 0.4 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(1.2) TYP
16X ( 0.17)
(0.4) TYP
1
2
4
3
A
(0.4) TYP
B
C
SYMM
(1.2) TYP
(R0.05) TYP
D
SYMM
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.0625 mm THICK STENCIL
SCALE:50X
4228238/B 03/2022
NOTES: (continued)
5. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release.
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相关型号：
SI9130DB
5- and 3.3-V Step-Down Synchronous ConvertersWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY
SI9135LG-T1
SMBus Multi-Output Power-Supply ControllerWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY
SI9135LG-T1-E3
SMBus Multi-Output Power-Supply ControllerWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY
SI9135_11
SMBus Multi-Output Power-Supply ControllerWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY
SI9136_11
Multi-Output Power-Supply ControllerWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY
SI9130CG-T1-E3
Pin-Programmable Dual Controller - Portable PCsWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY
SI9130LG-T1-E3
Pin-Programmable Dual Controller - Portable PCsWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY
SI9130_11
Pin-Programmable Dual Controller - Portable PCsWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
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SI9137
Multi-Output, Sequence Selectable Power-Supply Controller for Mobile ApplicationsWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
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SI9137DB
Multi-Output, Sequence Selectable Power-Supply Controller for Mobile ApplicationsWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
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VISHAY
SI9137LG
Multi-Output, Sequence Selectable Power-Supply Controller for Mobile ApplicationsWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
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VISHAY
SI9122E
500-kHz Half-Bridge DC/DC Controller with Integrated Secondary Synchronous Rectification DriversWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
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