TCAL6416 支持宽电源电压范围内的电压转换。这使得器件能够与 I²C 侧的现代处理器连接，在那里，电源电平较低，可节省电能。与处理器的电源下降相反，一些 PCB 元件（如 LED）仍然需要更高电压的电源。

V_CCI 引脚是 I²C 总线的电源，因此连接到 SCL、SDA 和 RESET 引脚的上拉电阻器应终止于 V_CCI。INT 输出具有开漏结构，需要外部上拉电阻器连接到 V_CCP 或 V_CCI，具体取决于应用。V_CCP 引脚是 P 端口的电源。如果在任何 P 端口上使用外部上拉电阻器，或 LED 由任何 P 端口驱动，则连接到 P00-P07 和 P10-P17 的电阻器或 LED 应终止于 V_CCP。配置为输出的器件 P 端口能够吸收高达 25mA 的电流以直接驱动 LED，但必须使用额外的电阻从外部限制电流。

TCAL6416 数字内核由 8 位数据寄存器组成，允许用户配置 I/O 端口特性。在上电或复位后，I/O 被配置为输入。但是，系统控制器可以通过写入配置寄存器将 I/O 配置为输入或输出。每个输入或输出的数据都保存在相应的输入端口或输出端口寄存器中。输入端口寄存器的极性可由极性反转寄存器转换。所有寄存器都可由系统控制器读取。此外，TCAL6416 还具有专门用于增强 I/O 端口的敏捷 I/O 功能。敏捷 I/O 特性和寄存器包括可编程输出驱动强度、可编程上拉和下拉电阻器、可锁存输入、可屏蔽中断、中断状态寄存器，以及可编程开漏或推挽输出。这些配置寄存器通过增加灵活性并允许用户优化功耗、速度和 EMI 的设计来改善 I/O。

该器件的其他功能包括每当输入端口改变状态时，都会在 INT 引脚上生成中断。通过向 RESET 引脚施加低逻辑电平，发出软件复位命令，或通过循环对器件供电并导致上电复位，可以将器件重置为默认状态。ADDR 硬件可选地址引脚允许两个 TCAL6416 器件连接到同一 I²C 总线。

当任何输入状态与其对应的输入端口寄存器状态不同时，TCAL6416 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。INT 引脚可以连接到处理器的中断输入。通过在这条线路上发送一个中断信号，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，而无须通过 I²C 总线进行通信。因此，该器件还可作为简单的响应器件。

在发生超时或其他不正确操作时，系统控制器可以通过在 RESET 输入引脚上断言低电平，或通过将电源循环至 V_CCP 引脚并导致通电复位 (POR) 来重置器件。重置会将寄存器置于其默认状态，并初始化 I²C /SMBus 状态机。RESET 功能和 POR 会导致发生相同的重置/初始化，但 RESET 功能无需关闭器件电源即可实现此操作。

一个硬件引脚 (ADDR) 可用于编程和改变固定 I²C 地址，并允许两个器件共享相同的 I²C 总线或 SMBus。