PCA9846PW - ARD評估板用戶手冊解讀

在電子設備的研發(fā)與測試過程中，評估板發(fā)揮著至關重要的作用。本文將深入剖析NXP公司推出的PCA9846PW - ARD評估板，詳細介紹其特點、硬件組成、軟件安裝配置以及使用方法等內(nèi)容。

文件下載：NXP Semiconductors PCA9846PW-ARD評估板.pdf

重要須知

這款評估板僅用于工程開發(fā)或評估目的。它是將樣本IC預焊接在印刷電路板上，方便用戶訪問輸入、輸出和電源端子。不過，它并非參考設計，產(chǎn)品最終應用設計還需考慮諸多因素，如印刷電路板布局、散熱設計、電源濾波、瞬態(tài)抑制和I/O信號質(zhì)量等。由于產(chǎn)品結構開放，用戶需做好靜電防護措施，同時為確保應用安全，用戶要自行提供足夠的設計和操作保障。

評估板概述

PCA9846PW - ARD評估板圍繞NXP的PCA9846芯片構建，這是一款具有復位功能的四通道超低電壓FM + I2C - 總線開關。該評估板作為擴展板，可通過Arduino端口連接到各種兼容的評估板或主板，用于測試和測量PCA9846設備的特性，包括原始的Arduino Uno R3。

硬件特性

• 測試資源豐富：配備四個I2C EEPROM，可實現(xiàn)快速測試和測量。
• 電源可編程：具備可編程電源，能提供多種邏輯電平組合。
• 外部接口方便：板載I2C - 總線外部連接器（通道3和4）。
• 連接便捷：配備Arduino Uno R3端口，可直接與Arduino設備連接。
• 兼容性強：與IMXRT1050 EVK、LPCXpresso55S69開發(fā)板和i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK評估板完全兼容，且支持Windows 10的GUI軟件控制。

硬件組件詳細解析

Arduino連接器

J1、J4、J5和J6是與Arduino Uno R3連接器匹配的引腳頭，具有相同的電氣功能。評估板通過這些連接器使用五條信號線獲取電源和傳輸數(shù)據(jù)，詳細的引腳功能可參考文檔中的引腳圖和SPF - 46670_A.pdf原理圖文件。

跳線和測試點

評估板上有兩個跳線（J12和J13）和多個測試點。跳線用于設置PCA9846的硬件地址，測試點方便用戶測量不同線路的電壓和信號。默認情況下，J12和J13的AD0和AD1引腳連接到GND。

I2C總線開關/中繼器

I2C（SDA，SCL）線從Arduino端口通過電平轉(zhuǎn)換器PCA9617A（U7）連接到PCA9846（U11）。PCA9617A確保了Arduino端口（3.3 V）和PCA9846所選邏輯電平（VCC_LDOOUT1）之間的電平分離。PCA9846的I2C接口引腳為14（SCL）和15（SDA），I2C總線的上拉電阻為R56和R57。PCA9846的復位輸入引腳3由板載開關SW1驅(qū)動，SW1可重置PCA9846的內(nèi)部狀態(tài)機。

電源分配

PCA9846（U11）的VDD1引腳和PCA9617A（U7）的VCCA引腳由可編程電源LDO 1提供的VCC_LDOOUT1軌供電。可編程電源的核心是可調(diào)電壓調(diào)節(jié)器LDK120MK IC（U3），通過模擬多路復用器U18可選擇不同的可編程電阻組合，從而為VCC_LDOOUT1軌提供多種輸出電壓。

EEPROM

PCA9846的每個通道都連接一個EEPROM，因此評估板上有四個I2C存儲器IC。除U13直接從Arduino端口獲取3.3 V電源外，每個EEPROM都有自己的電壓調(diào)節(jié)器。這種配置允許在不同邏輯電平的I2C總線下測試PCA9846的性能。

系統(tǒng)準備

使用PCA9846PW - ARD評估板需要準備套件內(nèi)容、額外的硬件以及安裝了特定軟件的Windows PC工作站。套件內(nèi)容包括裝在防靜電袋中的組裝和測試好的評估板以及快速入門指南。操作時需注意該設備對靜電放電敏感，在運輸和處理過程中要采取防靜電措施，如使用接地帶或觸摸接地源。系統(tǒng)的最低要求包括Windows 10計算機、一個USB端口、三個EVK板中的一個以及相應的固件/GUI軟件，還需USB電纜用于PC和EVK板之間的電源和數(shù)據(jù)連接。

軟件安裝與配置

PCA9846PW - ARD評估板與NXP的三款評估板兼容，分別是IMXRT1050 EVK、LPCXpresso55S69開發(fā)板和i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK。在開始使用前，需要為EVK主板編程相應的固件包，并從NXP網(wǎng)站下載GUI應用程序（Windows 10）。GUI軟件可同時控制PCA9617ADP - ARD和PCA9846PW - ARD兩款擴展板。具體的安裝步驟可參考UM11581文檔。

硬件配置與使用

與IMXRT1050 EVK板配合使用

• 所需硬件：IMXRT1050 - EVK板、PCA9846PW - ARD擴展板、USB - A/USB Micro - B電纜和Windows 10 PC。
• 電源配置：IMXRT1050 EVK主板可通過三種方式供電，可根據(jù)實際情況選擇合適的電源配置，并設置J1跳線位置。
• 操作步驟：依次完成EVK電源配置、插入擴展卡、連接USB電纜、安裝目標固件、安裝GUI應用程序和打開GUI應用程序等操作。

與LPCXpresso55S69開發(fā)板配合使用

• 所需硬件：LPCXpresso55S69 EVK板、PCA9846PW - ARD擴展板、USB - A/USB Micro - B電纜和Windows 10 PC。
• 電源連接：LPCXpresso55S69開發(fā)板有四個USB Micro - B連接器，使用P6連接器連接PC可簡化啟動操作。
• 操作步驟：插入擴展板、通過P6端口連接PC、安裝目標固件、安裝GUI應用程序和打開GUI應用程序。

與i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板配合使用

• 所需硬件：i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板、PCA9846PW - ARD擴展板、IMX8MMINI - IARD插板、USB - A/USB - C電纜、USB - A/USB Micro - B電纜和Windows 10 PC。
• 連接方式：由于i.MX 8M Mini LPDDR4 EVK板沒有Arduino端口，需要使用IMX8MMINI - IARD插板進行信號轉(zhuǎn)接。
• 操作步驟：將PCA9846PW - ARD插入插板，再將插板連接到EVK板，依次完成電源供電、數(shù)據(jù)連接、電源開關設置、安裝固件、安裝GUI應用程序和打開GUI應用程序等操作。

與其他設備配合使用

若使用其他帶有Arduino端口的EVK板，可使用符合PCA9846A規(guī)格的固件；若EVK板沒有Arduino端口，則需根據(jù)Arduino連接器的引腳圖進行電氣連接，并開發(fā)符合IC規(guī)格的固件。操作時要確保電氣連接正確，避免信號沖突損壞IC。

GUI應用程序

NXP為三款EVK板提供了通用的GUI應用程序，可用于控制PCA9846PW - ARD擴展板。安裝GUI軟件后，確保連接并開啟相應的EVK和擴展板，打開NXP_GUI應用程序。界面分為設置和設備控制兩個標簽頁。

設置標簽頁

• 選擇EVK：從列表中選擇正確的EVK板，否則會連接失敗。
• 選擇COM端口：系統(tǒng)會自動選擇通信端口。
• 選擇板卡：從可用的兩個板卡中選擇正確的擴展板。選擇正確參數(shù)后，點擊“連接”按鈕即可建立與EVK的連接，界面底部的狀態(tài)欄會實時顯示連接狀態(tài)。

  設備控制標簽頁

  用戶可從下拉框中選擇VDD1電源電壓。若要向EEPROM存儲器寫入數(shù)據(jù)，需在輸入數(shù)據(jù)框中輸入ASCII字符，選擇數(shù)據(jù)寫入通道和對應的EEPROM框，然后點擊“發(fā)送數(shù)據(jù)”按鈕。若輸入框為空，點擊按鈕會彈出提示框。

總結

PCA9846PW - ARD評估板為工程師提供了一個便捷的平臺，用于測試和評估PCA9846芯片的性能。通過豐富的硬件特性、靈活的電源配置和友好的GUI應用程序，能夠滿足不同場景下的測試需求。但在使用過程中，需要嚴格遵循操作步驟和注意事項，確保測試的準確性和設備的安全性。你在實際使用這款評估板時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)交流分享。