ZHDA088 March 2026 TXE8116-Q1 , TXE8124-Q1
使用移位寄存器、多路复用器或者分立式逻辑的 GPIO 扩展技术会由于元件数量增加和 PCB 布线复杂而引入限制。这些基于分立式的 GPIO 设计会导致汽车应用(例如区域控制模块)的系统成本更高且 PCB 利用率低下,而这些应用通常面临高通道密度和有限的布板空间这两个挑战。表 2-1 总结了 SPI GPIO 扩展器与分立式方法在成本优化型可扩展 ECU 设计中支持的系统级优势。
TXE81xx-Q1 支持基于中断的处理,在该情况下当任何输入状态与最后读取的状态不同时,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。对于每个器件 I/O,可以锁存或屏蔽器件中断。通过发送中断信号,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,而无需通过 SPI 总线进行通信。该器件还具有一个智能中断,如果 I/O 状态返回到初始逻辑状态或中断读取中断标志状态寄存器,则中断将清除。这样就可以轻松监测外设器件,例如外部开关、中断、就绪信号。
如图 2-1中所述,TXE8116-Q1、TXE8124-Q1 和 TXE8148-Q1 实现了紧凑、低 BOM IO 管理解决方案,同时最大限度地减少了布线拥塞并简化了多层 PCB 堆叠。
| 参数 | 移位寄存器/多路复用器/分立式逻辑 | SPI GPIO 扩展器 (TXE8116-Q1 / TXE8124-Q1 / TXE8148-Q1) |
|---|---|---|
| MCU GPIO 使用情况 | 高(添加了时钟、数据、锁存、使能信号) | ✓ 低(标准 4 引脚 SPI 接口) |
| 可扩展性 | 有限;增加路由工作量 | ✓ 高;在不更改 MCU 引脚的情况下添加 GPIO |
| 延迟和确定性 | 取决于软件;状态轮询 | ✓ 基于中断,事件驱动 |
| 功耗 | 高,源于状态扫描的 I/O 轮询 | ✓ 较低;I/O 状态更改反映在中断上 |
| 诊断和控制 | 有限;需要离散处理 | ✓ 集成配置和状态寄存器 |