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一概述

XL9535是一款24引腳CMOS器件，通過I2C總線/SMBus接口串行時鐘線（SCL）、串行數據（SDA）為大多數微控制器系列提供16位通用并行輸入/輸出（GPIO）擴展。這些設備設計用于2.3-V至5.5-V Vcc操作。這些改進包括更高的驅動能力、5V I/O容差、更低的電源電流、單獨的I/O配置和更小的封裝。通電時，I/O被配置為輸入。系統主機可以通過寫入I/O配置位來啟用I/O作為輸入或輸出。每個輸入或輸出的數據都保存在相應的輸入或輸出寄存器中。輸入端口寄存器的極性可以用極性反轉寄存器反轉。所有寄存器均可由系統主控器讀取。當任何輸入狀態與其對應的輸入端口寄存器狀態不同時，這些設備開漏中斷（/INT）輸出被激活，并用于向系統主機指示輸入狀態已改變。在超時或其他不當操作的情況下，系統主設備可以利用上電重置功能重置這些設備。通電重置將寄存器設置為默認值，并初始化I2C/SMBus狀態機。三個硬件引腳（A0、A1和A2）改變固定的I2C總線地址，并允許多達八個設備共享同一I2C總線/SMBus。

二特性

I2C總線至16位GPIO擴展器

工作電源電壓范圍為2.3 V至5.5 V

低待機電流消耗

5 V容錯I/O端口

400 kHz快速模式I2C總線時鐘頻率

SCL/SDA輸入上的噪聲濾波器

內部通電復位

通電時無故障

極性反轉寄存器

開漏有源低中斷輸出

16個I/O引腳，默認為16個輸入

三引腳配置和功能

四功能框圖

五 XL9535組件的使用

1 Gitee鏈接地址

Demo位于amaziot_bloom_os_sdksample3rd1.0_XL9535

Gitee源碼地址：https://gitee.com/ning./hongdou

Github源碼地址：https://github.com/ayumid/hongdou

編譯指令：.build.bat -l .amaziot_bloom_os_sdksample3rd1.0_XL9535

2 組件功能介紹

驅動XL9535芯片，實現輸入IO檢測。

3 代碼講解

1 drv_xl9535_i2c_init

功能：該函數用于，將發送數據長度寫入xl9535寄存器。

參數：五

返回值：無

示例：

//初始化i2c總線
ret = drv_xl9535_i2c_init();

2 drv_xl9535_i2c_read

功能：該函數用于，讀取I2C從機。

參數：五

返回值：無

示例：

RegAddr       = 0x00;
ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 00 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);

3 drv_xl9535_i2c_write

功能：該函數用于，發送數據到I2C從機。

參數：五

返回值：無

示例：

RegAddr       = 0x06;
RegWriteValue = 0xFF;
ret = drv_xl9535_i2c_write(&RegAddr, &RegReadValue0);
sample_xl9535_catstudio_printf("write i2c value=0x%x, ret=%dn", RegWriteValue, ret);

4 Demo實戰

4.1 概述

上電后，按下按鍵，串口會打印出按下了哪一個按鍵

4.2 測試

測試步驟：

參考編譯教程，和文檔開頭的編譯指令，進行編譯

按照編譯教程選擇對應的選項

燒錄

4.3 宏定義介紹

sample_xl9535_uart_printf

輸出日志到DEBUG 串口，日志比較少，可以輸出到這個串口，如果日志比較多，需要輸出到usb口，以免不必要的問題出現

sample_xl9535_catstudio_printf

輸出日志到USB 串口，使用catstudio查看，catstudio查看日志需要更新對應版本mdb.txt文件，軟件打開filtter過濾日志，只查看用戶輸出的日志

SAMPLE_XL9535_STACK_SIZE

棧空間宏定義

4.4 全局變量介紹

sample_xl9535_int_detect_stack_ptr

任務棧空間，本例使用數組實現，用戶在做項目時，可以預先估算下當先任務需要的大致棧空間，OS沒有提供可以查看棧空間使用情況的API

sample_xl9535_int_detect_task_ref

任務指針

4.5 函數介紹

Phase1Inits_enter

底層初始化，本例空

Phase1Inits_exit

底層初始化，本例空

Phase2Inits_enter

底層初始化，本例空

Phase2Inits_exit

創建主任務，初始化INT 引腳

代碼片段：

int ret = 0;
GPIOConfiguration config = {0};

//創建定時器
OSATimerCreate(&sample_xl9535_int_detect_timer_ref);
//創建中斷事件
OSAFlagCreate( &sample_xl9535_int_detect_flg_ref);  
Os_Create_HISR(&sample_xl9535_int_detect_hisr, "sample_xl9535_int_detect_hisr", sample_xl9535_detect_handler, 2);
//創建中斷處理任務
OSATaskCreate(&sample_xl9535_int_detect_task_ref, sample_xl9535_int_detect_stack_ptr, SAMPLE_XL9535_STACK_SIZE, 100, "detect_task", sample_xl9535_detect_task, NULL);

//初始化int引腳，這里使用70腳 gpio126
config.pinDir = GPIO_IN_PIN;
config.pinEd = GPIO_RISE_EDGE;
config.pinPull = GPIO_PULLUP_ENABLE;
config.isr = sample_xl9535_irq_handler;
GpioInitConfiguration(SAMPLE_GPIO_ISR_PIN_NUM, config);

sample_xl9535_detect_task

主任務，代碼發分為兩部分，一部分是發送不定長數據；另一部分是上電后等待其它模塊發送的數據，收到后打印到串口。

代碼片段：

void sample_xl9535_detect_task(void *param)
{
    GPIO_ReturnCode ret = 0;
    UINT32 value = 0;
    OSA_STATUS status = OS_SUCCESS;
    UINT32 flag_value = 0;
    unsigned char RegAddr = 0;
    unsigned char RegWriteValue = 0;
    unsigned char RegReadValue0 = 0;
    unsigned char RegReadValue1 = 0;
    UINT8 down_en = 0;
    UINT8 up_en = 0;
    UINT8 sig_en = 0;
    UINT8 mul_en = 0;
    UINT8 read_en = 0;
    UINT8 de_en = 0;
    UINT8 ck_en = 0;
    UINT8 sim_en = 0;
    UINT8 gnss_en = 0;
    UINT8 nb_en = 0;
    UINT8 fourg_en = 0;

    //初始化i2c總線
    ret = drv_xl9535_i2c_init();
    sample_xl9535_catstudio_printf("ql_i2c_init ret %d", ret);

    //上電后，讀xl9535 io擴展芯片的8個寄存器，測試用
    RegAddr       = 0x00;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 00 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
    RegAddr       = 0x01;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 01 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
    RegAddr       = 0x02;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 02 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
    RegAddr       = 0x03;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 03 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
    RegAddr       = 0x04;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 04 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
    RegAddr       = 0x05;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 05 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
    RegAddr       = 0x06;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 06 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
    RegAddr       = 0x07;
    ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 07 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);

    //等1s
    OSATaskSleep(1 * 200);

    //初始化xl0535 io擴展芯片的06 07寄存器，設置所有的io都是輸入
    RegAddr       = 0x06;
    RegWriteValue = 0xFF;
    ret = drv_xl9535_i2c_write(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("write i2c value=0x%x, ret=%dn", RegWriteValue, ret);
    RegAddr       = 0x07;
    RegWriteValue = 0xFF;
    ret = drv_xl9535_i2c_write(&RegAddr, &RegReadValue0);
    sample_xl9535_catstudio_printf("write i2c value=0x%x, ret=%dn", RegWriteValue, ret);
    
    while(1)
    {
//        sample_xl9535_catstudio_printf("sample_xl9535_detect_taskrn");
        status = OSAFlagWait(sample_xl9535_int_detect_flg_ref, 0x01, OSA_FLAG_OR_CLEAR, &flag_value, OSA_SUSPEND);

        //紅豆版，設置了邊沿，但是還是會上升沿，下降沿都觸發，所以會執行兩次
        if(flag_value & 0x01)
        {
            RegAddr       = 0x00;
            //ret = ql_i2c_read(i2c_no, SAMPLE_I2C_SLAVE_ADDR, RegAddr, &RegReadValue0, 1);
            ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0);
//            sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 00 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue0, ret);
            RegAddr       = 0x01;
            //ret = ql_i2c_read(i2c_no, SAMPLE_I2C_SLAVE_ADDR, RegAddr, &RegReadValue0, 1);
            ret = drv_xl9535_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue1);
//            sample_xl9535_catstudio_printf("read reg 01 i2c value=0x%x, ret=%dn", RegReadValue1, ret);

            //寄存器值非默認值，表示有io輸入，否則表示是上升沿中斷
            if(RegReadValue0 != 0xff || RegReadValue1 != 0x07)
            {
                event_ticks = OSAGetTicks();
                int_status = 0;

                //判斷是那個IO這里使用寄存器值判斷，后續可以改為根據位判斷
                if(RegReadValue1 == DRV_XL9535_BUTTON_DOWN_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("down int");
                    down_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue1 == DRV_XL9535_BUTTON_UP_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("up int");
                    up_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue1 == DRV_XL9535_BUTTON_SIG_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("sig int");
                    sig_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_MUL_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("mul int");
                    mul_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_READ_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("read int");
                    read_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_DE_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("de int");
                    de_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_CK_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("ck int");
                    ck_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_SIM_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("sim int");
                    sim_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_GNSS_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("gnss int");
                    gnss_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_NB_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("nb int");
                    nb_en = 1;
                }
                else if(RegReadValue0 == DRV_XL9535_BUTTON_4G_EN)
                {
//                    sample_xl9535_catstudio_printf("4g int");
                    fourg_en = 1;
                }
            }
            else
            {
                if(int_status == 0)
                {
                    UINT32 keep_ticks = OSAGetTicks() - event_ticks;
                    
                    if(keep_ticks > 20)
                    {
                        //檢測到某個IO被按下后，可以在這里，或者發送信號，消息等去其它任務執行相應操作
//                        sample_xl9535_catstudio_printf("keep_ticks:%d, event_ticks:%d", keep_ticks, event_ticks);
                        if(down_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("down en");
                        }
                        else if(up_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("up en");
                        }
                        else if(sig_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("sig en");
                        }
                        else if(mul_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("mul en");
                        }
                        else if(read_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("read en");
                        }
                        else if(de_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("de en");
                        }
                        else if(ck_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("ck en");
                        }
                        else if(sim_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("sim en");
                        }
                        else if(gnss_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("gnss en");
                        }
                        else if(nb_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("nb en");
                        }
                        else if(fourg_en == 1)
                        {
                            sample_xl9535_catstudio_printf("4g en");
                        }
                    }
                    down_en = 0;
                    up_en = 0;
                    sig_en = 0;
                    mul_en = 0;
                    read_en = 0;
                    de_en = 0;
                    ck_en = 0;
                    sim_en = 0;
                    gnss_en = 0;
                    nb_en = 0;
                    fourg_en = 0;
                }
                int_status = 1;
            }
            
        }
    }
}

4.6 固件

上電后，按下按鍵，串口會打印出按下了哪一個按鍵

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本文章源自奇跡物聯開源的物聯網應用知識庫Cellular IoT Wiki，更多技術干貨歡迎關注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

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ADC實現一個IO上掛多個按鍵

有時候做設計時，我們會遇到外部按鍵比較多，IO口不夠用的情況。這時大部分人會考慮通過其它芯片擴展IO

發表于 09-01 13:25 ?3032次閱讀

單片機IO口擴展實例

我們在做單片機的小項目時，經常會碰到IO口不夠用的時候，比如控制多個7段數碼管，或者要采集多路AD，要連接多個串口傳感器等等。這時，更換單片機不一定是最好的選擇，使用其他芯片來擴展

發表于 03-27 14:02 ?3653次閱讀

利用74373芯片進行單片機IO口擴展的方法

在電路設計的某些時候，微處理器（如單片機）IO口不夠用了，此時該怎么辦呢？利用輔助芯片進行IO口擴展是個簡單直接的方法，能用較少的成本增多

發表于 11-02 14:20 ?2360次閱讀

求圖中IO口擴展的程序！

本帖最后由 herochenzhao 于 2012-10-25 19:37 編輯最近在做一個項目，發現單片機的IO口不夠用，然后得知如上圖可以在節省IO口的情況下進行IO口

發表于 10-25 19:35

液晶顯示，IO口不夠用怎么辦？

我最近在做一個東西，需要用到3.2英寸的tft屏，但IO口不夠用了，只剩下兩個8位IO，但手上的TFT屏都是30針的，請教各位高手該選用什么型號的屏，謝謝啦

發表于 01-07 09:43

IO不夠用，有沒有這種擴展IC，8個按鍵對應IO口的值為000-111

IO不夠用，有沒有這種擴展IC，8個按鍵對應IO口的值為000-111

發表于 03-31 14:58

DSP的PWM口不夠用怎么擴展？

如題，DSP的PWM口不夠用，也不合適用定時器做。有沒有那種PWM發生芯片，由DSP通過并行口之類的把占空比信號給到PWM發生芯片，芯片產生對應的PWM波形？

發表于 06-04 14:41

想用單片機獨立控制100盞呼吸燈 IO口不夠用 求解決辦法

想用單片機獨立控制100盞呼吸燈IO口不夠用嘗試過用595聯級太繁復未成功

發表于 06-29 11:04

IO口不夠用怎么辦？

C51單片機————總線與系統擴展Created with Rapha?l 2.1.2張三張三李四李四四哥，IO口不夠用怎么辦？你可以進行系統擴展！什么鬼？那是什么東西？。。。看書去1

發表于 07-19 07:21

單片機IO口如何擴展？

單片機IO口擴展方法1.使用分壓電阻分壓，然后用單片機的ADC端口讀取不同的電壓值。適合應用于多個按鍵的方案，需要多個輸入端口，導致GPIO不夠用的情況。使用串入并出芯片(serial

發表于 11-18 08:41

CPLD或FPGA擴展IO口與處理器自帶IO的區別？

1.處理器上有64個可復用的IO口，我們需要64個IO口，因為是復用的，我么也會用到部分復用功能，所以IO口不夠用，有人提出用CPLD或FPGA擴展

發表于 04-23 14:10

單片機IO口擴展方法

單片機IO口擴展方法1.使用分壓電阻分壓，然后用單片機的ADC端口讀取不同的電壓值。適合應用于多個按鍵的方案，需要多個輸入端口，導致GPIO不夠用的情況。使用串入并出芯片(serial

發表于 11-11 10:36 ?14次下載

采用ADC掃描實現一個IO上掛多個按鍵

有時候做設計時，我們會遇到外部按鍵比較多，IO口不夠用的情況。這時大部分人會考慮通過其它芯片擴展IO

發表于 08-11 09:16 ?2442次閱讀

硬件設計如何實現一個IO上掛多個按鍵？

有時候做設計時，我們會遇到外部按鍵比較多，IO口不夠用的情況。這時大部分人會考慮通過其它芯片擴展IO

發表于 08-11 09:16 ?1320次閱讀

單片機的IO口不夠用了怎么辦？如何擴展單片機的IO口？

單片機的IO口不夠用了怎么辦？如何擴展單片機的IO口？單片機是應用廣泛的微處理器，其具有較高的可編程性、靈活性和成本效益等優點，在嵌入式系統中得到了廣泛的應用。然而，由于每一個單片機

發表于 10-24 11:49 ?7587次閱讀