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选型指南发布 2026-07-30SUNTEC 晟雅泰 技术团队

MCU 的 I²C I/O 扩展与总线复用怎么选?NXP、Microchip 料号对照:PCF8574T、PCF8575TS、PCA9548APW、MCP23017-E/SP

当 MCU 引脚不足或多个 I²C 从设备需要分路时,应先分清 I/O 扩展器与 I²C 多路复用器的角色。本文参考晟雅泰官网列出的 NXP PCF8574T、PCF8574AT、PCF8575TS、PCA9548APW,以及 Microchip MCP23017-E/SP,建立 8 位、16 位 I/O 扩展与 8 路 I²C 复用的核验清单。

结论先说

MCU 的 I²C 扩展方案不能只看“多几个引脚”。若项目需要增加可控/可读的数字 I/O,应优先评估 I/O 扩展器;若问题是同一条 I²C 总线上需要分路管理多组从设备,则应先评估 I²C 多路复用器。两类器件角色不同,不能按名称直接互换。

晟雅泰官网目录中,NXP PCF8574T 列为 8 位 I²C I/O 扩展,适用于 LCD/I/O 扩展;PCF8574AT 列为带“A 地址”口径的 8 位 I²C I/O;PCF8575TS 列为 16 位 I²C I/O 扩展;PCA9548APW 列为 8 路 I²C 多路复用器。Microchip MCP23017-E/SP 则列为 16 位 I²C I/O 扩展。本文只以这些官网已列料号建立候选范围。

本文的选型边界

本文处理的是项目初筛与料号核验,不将 I/O 扩展器写成 I²C 复用器的替代品,也不将同为 16 位 I²C I/O 的器件默认视为可直接替换。完整订货型号、封装、电源、地址规划、复位方式、软件驱动和板级连接必须回到当期资料和项目验证确认。

官网目录中的位数、接口和典型应用用于明确器件角色;它们不能单独替代完整 datasheet,也不能据此推导全部电气特性或兼容性。

先把器件角色分清

器件角色官网代表料号官网目录口径项目先核对什么
8 位 I²C I/O 扩展NXP PCF8574T8 位 I²C I/O 扩展;LCD/I/O 扩展实际新增 I/O 数、地址规划和主控软件
8 位 I²C I/O 扩展NXP PCF8574AT8 位 I²C I/O;A 地址项目地址方案、完整型号和板级适配
16 位 I²C I/O 扩展NXP PCF8575TS16 位 I²C I/O 扩展I/O 数量、封装、电源和软件验证
16 位 I²C I/O 扩展Microchip MCP23017-E/SP16 位 I²C I/O 扩展接口资源、封装、地址与固件适配
8 路 I²C 多路复用NXP PCA9548APW8 路 I²C 多路复用;多传感器 I²C总线分路需求、从设备组织和软件控制方式

定料原则:先确认器件在系统中的角色,再比较同一角色下的候选料号。官网目录中的系列、规格和典型应用用于初筛;完整订货型号、封装、温度、供货状态和项目资料必须在报价与导入阶段再次确认。

官网真实料号对照表

下表料号、系列/规格描述与定位均来自晟雅泰官网当前产品目录。它们用于建立询价和验证清单,不代表不同型号之间可直接替换。

品牌官网真实料号官网系列 / 规格口径官网典型定位
NXPPCF8574TI/O 扩展;8 位 I²C I/O 扩展LCD / I/O 扩展
NXPPCF8574ATI/O 扩展;8 位 I²C I/O(A 地址)I/O 扩展
NXPPCF8575TSI/O 扩展;16 位 I²C I/O 扩展I/O 扩展
MicrochipMCP23017-E/SPI/O 扩展;16 位 I²C I/O 扩展I/O 扩展
NXPPCA9548APWI²C 复用;8 路 I²C 多路复用多传感器 I²C

选型六个要点

1. 先确认要增加的是 I/O,还是要分路 I²C 总线

PCF8574T、PCF8575TS 与 MCP23017-E/SP 的官网定位是 I/O 扩展;PCA9548APW 的定位则是 I²C 多路复用。前者解决新增数字 I/O 的问题,后者解决总线分路组织的问题,项目中可组合使用,但不能互相代替。

2. 用实际 I/O 数量决定 8 位还是 16 位候选

若项目只需要少量扩展 I/O,可从 8 位方向的 PCF8574T、PCF8574AT 开始核验;需要更多 I/O 时,可将 PCF8575TS 与 MCP23017-E/SP 纳入候选。实际分配应保留必要余量,并与板级资源一并确认。

3. 地址规划不能只看系列名称

PCF8574AT 的官网目录带有“A 地址”说明。多器件挂载时,应把现有从设备、地址冲突风险和完整型号资料写入项目核验表,不能只按相近名称默认兼容。

4. 把 I²C 总线条件写进选型表

主控电源域、总线电平、上拉方案、总线长度、设备数量和软件初始化流程都会影响实际可用性。目录中的“I²C”描述仅说明接口方向,不能替代系统级设计确认。

5. 多传感器方案优先核验 PCA9548APW 的分路需求

当项目需要管理多组 I²C 从设备时,可将官网列出的 PCA9548APW 作为 8 路 I²C 多路复用候选。是否需要分路、每一路挂载哪些器件以及软件如何切换,均须在系统架构阶段确定。

6. 以完整订货型号完成定版

官网目录适合快速建立候选清单。封装、电压、地址配置、温度、供货状态和可替代性,应以完整订货型号、当期资料和样机测试结果确认。

按项目场景建立验证路径

项目场景可优先纳入核验的官网料号下一步需要补齐的信息
LCD 或少量数字 I/O 扩展PCF8574T;PCF8574AT新增 I/O 数、地址规划、主控软件与板级连接
需要 16 位 I/O 扩展PCF8575TS;MCP23017-E/SP封装、电源、地址、驱动和项目测试计划
多传感器 I²C 分路PCA9548APW从设备组织、分路逻辑、总线条件和软件控制

小结

MCU 的 I²C 扩展设计,应先把“扩展 I/O”和“复用 I²C 总线”两类问题分开。NXP PCF8574T、PCF8574AT、PCF8575TS、PCA9548APW 与 Microchip MCP23017-E/SP 可作为官网可核验候选,最终定料仍须回到完整订货型号、系统电气条件和项目级验证。

选型 / BOM 配单,联系晟雅泰

晟雅泰可协助 NXP、Microchip 等 I²C 扩展及接口器件的选型、BOM 配单与料号核验。请提供主控型号、现有 I²C 从设备、所需 I/O 数、供电电压、项目场景和年用量,以便核对完整型号和供货信息。

常见问题 FAQ

PCF8574T 与 PCF8574AT 可以直接互换吗?

不能直接判断。官网将 PCF8574AT 标注为“A 地址”方向,实际地址规划、封装、电源和完整型号资料均需核验。

PCA9548APW 能替代 I/O 扩展器吗?

不能。PCA9548APW 的官网定位是 8 路 I²C 多路复用;I/O 扩展器用于增加数字 I/O,二者系统角色不同。

PCF8575TS 与 MCP23017-E/SP 都是 16 位 I/O,是否可直接替换?

不应直接替换。需确认封装、电源、地址、软件驱动、复位方式和板级连接等项目条件。

I²C 扩展器询价时要提供什么?

建议提供主控型号、所需新增 I/O 数、现有 I²C 器件及地址、供电电压、封装偏好、应用场景和年用量。

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