扩展、连接、征服——使用我们具有变革性的通用 I/O 扩展器。
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硬件概览
它是如何工作的?
Expand 2 Click 基于 Microchip 的 MCP23017,这是一款用于 I2C 总线的 16 位通用并行 I/O 扩展器。MCP23017 包括多个 8 位配置寄存器,用于输入、输出和极性选择。主控 MCU 可以通过写入 I/O 配置位来启用 I/O 作为输入或输出,每个输入或输出的数据保留在相应的输入或输出寄存器中。当需要额外的 I/O 而又希望保持最少的互连时,这种端口扩展器代表了一个简单的解决方案。此 Click board™ 通过标准的 I2C 两线接口与 MCU 通信,最大时钟频率为
1.7MHz。MCP23017 的 I2C 地址为 7 位,前四个 MSB 固定为 0100。地址引脚 A0、A1 和 A2 由用户编程,决定从地址的最后三个 LSB 的值,可以通过将板载标有 ADDR SEL 的 SMD 跳线定位到标记为 1 或 0 的适当位置来选择。这样,MCP23017 通过将 SMD 跳线定位到适当位置,提供了 64 个可能的不同 I2C 地址的机会。此外,它还具有中断功能,通过 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚路由,指示给主控制器一个输入状态已经改变。MCP23017 上的两个中断引
脚可以与各自的端口关联,或逻辑 OR 起来,这样如 果任一端口导致中断,两个引脚都会激活。可以通过将板载标有 INT SEL 的 SMD 跳线定位到适当位置来选择所需的中断。这款 Click board™ 可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 的逻辑电压级别运行,从而允许 3.3V 和 5V 能力的 MCU 正确使用通信线路。然而,这款 Click board™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何
时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以
太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

类型
8th Generation
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
1024
硅供应商
Texas Instruments
引脚数
212
RAM (字节)
262144
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
此库包含 Expand 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
expand2_set_bit_port_a
- 此功能将位设置到 MCP23017 芯片的 PORTA 的 8 位寄存器地址。expand2_toggle_bit_port_a
- 此功能切换 MCP23017 芯片的 PORTA 的 8 位寄存器地址中的位。expand2_clear_bit_port_a
- 此功能清除 MCP23017 芯片的 PORTA 的 8 位寄存器地址中的位。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* \file
* \brief Expand2 Click example
*
* # Description
* This application demonstrates the use of the Expand 2 click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and logger, and then sets the click
* default configuration: PORTA as output, PORTB as input with pull-ups on all pins.
*
* ## Application Task
* Sets other pin of PORTA every 3 seconds, then reads and displays the status of
* both ports on USB UART.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "expand2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static expand2_t expand2;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
expand2_cfg_t cfg;
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
// Click initialization.
expand2_cfg_setup( &cfg );
EXPAND2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
expand2_init( &expand2, &cfg );
expand2_default_cfg ( &expand2 );
log_printf( &logger, "----------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Expand 2 Click \r\n" );
log_printf( &logger, "----------------\r\n" );
Delay_ms( 100 );
}
void application_task ( void )
{
// Task implementation.
uint8_t port_status;
uint8_t pin_position;
for ( pin_position = 0; pin_position < 8; pin_position++ )
{
expand2_set_port_a( &expand2, EXPAND2_I2C_MODULE_ADDRESS_0, pin_position );
port_status = expand2_read_port_a( &expand2, EXPAND2_I2C_MODULE_ADDRESS_0 );
log_printf( &logger, " Status PA (output): %d\r\n", (uint16_t) port_status );
port_status = expand2_read_port_b( &expand2, EXPAND2_I2C_MODULE_ADDRESS_0 );
log_printf( &logger, " Status PB (input) : %d \r\n", (uint16_t) port_status );
log_printf( &logger, "----------------\r\n" );
Delay_ms( 3000 );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END