på 2024/09/3 294

PCF8563 Clock Chip: Detaljerad analys av dess funktioner och inbäddad systemintegration

Katalog

Introduktion till PCF8563

PCF8563 är en industriell multifunktionsklockchip med inbyggt I2C-bussgränssnittsfunktion som produceras av Philips, med extremt låg kraftförbrukning.Chipet integrerar olika larmfunktioner, timerfunktioner, klockutgångsfunktioner och avbrottsutgångsfunktioner.Det kan slutföra olika komplexa timingtjänster och tillhandahålla vakthundfunktioner för mikrokontrollern.På grund av dess utmärkta prestanda och extremt höga kostnadsprestanda har PCF8563 använts i stor utsträckning i produkter som telefoner, faxmaskiner, vattenmätare, gasmätare, elmätare, bärbara instrument och batteridrivna instrument.

Alternativ och ekvivalenter

• SI5216-A2-GTR

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

Egenskaper för PCF8563

• Century Flag

• Spänningslåga detektor

• Larm- och timerfunktioner

• Intern inställning

• Öppna avbrottsstift

• Integrerad oscillatorkondensator

• I2C-buss slavadress: Läs A3H och skriv A2H

• Brett driftsspänningsområde: 1,0 till 5,5 V

• 400 kHz Two-Wire I2C-BUS-gränssnitt (vid VDD = 1,8 till 5,5 V)

• Låg säkerhetskopieringsström;Typisk 0,25 µA vid VDD = 3,0 V och temp = 25 ° C

• Programmerbar klockutgång för perifera enheter (32.768 kHz, 1,024 kHz, 32 Hz och 1 Hz)

• Ger år, månad, dag, vardagar, timmar, minuter och sekunder baserat på 32.768 KHz kvartskristall

Huvudfunktioner för PCF8563

Timerfunktionsläge

Timern för PCF8563 är en nedräkningstimer, som är effektiv när TE = 1.Nedräkningsvärdet bestäms av det binära numret i OFH -registret.När nedräkningsvärdet når 00 kommer TF -biten att ställas in på 1. Om E = 1 är inställd på samma gång, när TF är inställd på 1, kommer det att generera en avbrottssignal på /int -stiftet.Avbrottssignalen är aktiv på låg nivå, liknande larmavbrottet.

Timeravbrottssignalen för PCF8563 har två lägen, som styrs av T/TP -biten.När Ti/TP = 0 är inställd är avbrottssignalen densamma som larmavbrottssignalen, båda i läge med låg nivå.För närvarande kan avbrottssignalen rensas genom att ställa in TF = 0.När Ti/TP = 1 är avbrottssignalen i pulsläge, och dess puls låg nivå bredd är cirka 15 ms.I detta läge är effekten av TF -biten försumbar.Det kan ses att slips motsvarar det tidsinställda avbrottet aktivera kontrollbiten i mikrokontrollern, och TF motsvarar den tidsinställda avbrottsapplikationsflaggan.Det är värt att notera att timerfunktionen och larmfunktionen kan vara effektiv samtidigt.

Larmfunktionsläge

PCF8563 har fyra larmlägen, nämligen timmlarm, dagligt larm, månatligt larm och veckoarm.När ett larm inträffar kommer AF -biten att ändras till 1. För att göra larmfunktionen effektiv måste vi ställa in den högsta biten av motsvarande larmregister till 0. Om Aie = 1 är inställd på samma gång kommer det att genereraEn aktiv avbrottssignal på låg nivå på /int-stiftet medan AF är inställd på 1. Sättet att rensa avbrottssignalen är att rensa AF-biten genom programvaran.Det kan ses att AIE motsvarar avbrottsaktiveringsbiten i mikrokontrollern, medan AF motsvarar avbrottsapplikationens flagga.

Blockdiagram över PCF8563

Hur fungerar PCF8563?

PCF8563 har 16 8-bitars register.Dessa register inkluderar ett auto-inkretsande adressregister, en inbyggd 32.768 kHz oscillator (med en integrerad kondensator), en frekvensavdelare (som ger källklockan för realtidsklockan RTC), en programmerbar klocka, en timer, en timer, enLarm, en brownout -detektor och ett 400 kHz I2C -bussgränssnitt.

Alla 16 register är utformade som adresserbara 8-bitars parallella register, men inte alla bitar har faktiska funktioner.Bland dem används de två första registerna (minnesadresser 00H och 01H) som kontrollregister respektive statusregister;Minnesadresser 02 timmar till 08 timmar används för klockräder;Adresser 09 timmar till 0ch är larmregister, som används för att definiera larmförhållanden;Adress 0DH Kontrollera utgångsfrekvensen för Clkout -stiftet;och adresserna 0EH och 0FH används för timerkontrollregistret respektive timerregister.Kodningsformatet för sekunderna, minuter, timmar, dagar, månader, år och minutalarm, timmarm och dagslarmregister är BCD;Medan veckodagen och veckodagen inte kodas i BCD -formatet.När RTC -registret läses, är innehållet i alla räknare låst för att säkerställa att ingen felaktig läsning av klockkalenderchipet inträffar under överföringen.

Applikationskrets för PCF8563

PCF8563 -applikationskretsen inkluderar huvudsakligen en klockkrets, en chipanslutningsströmförsörjningskrets och en I2C -bussanslutningskrets.

Först använder klockkretsen en extern kristalloscillator som huvudfrekvenskälla för att säkerställa korrekt tidsberäkning och visning.Oscillatorns frekvens kan justeras efter behov, och genom att välja lämplig frekvens, till exempel genom att använda en inverterkrets kan visningen av olika tidsenheter som sekunder, minuter, timmar, dagar, månader och år förverkligas.

För det andra är chipet anslutet till strömförsörjningskretsar inklusive batterilakt och extern kraft på två sätt.Batteriets kraft gör det möjligt för PCF8563 att fortsätta att fungera utan extern kraft för att upprätthålla korrekt tid och datum.Den externa strömförsörjningen används sedan för att kraft och ladda chipet.Det finns också en spänningsregulatorkrets för att säkerställa att chipet kan fungera korrekt inför spänningsfluktuationer.

Slutligen används I2C -bussanslutningskretsen för att ansluta PCF8563 till huvudkontrollanordningen.Eftersom PCF8563 antar I2C -busskommunikationsprotokollet kan huvudkontrollenheten realisera dataöverföring med PCF8563 genom I2C -bussen och därigenom slutföra flera funktioner såsom att få tid och datum och ställa in väckarklockan.I2C -bussanslutningskretsen består huvudsakligen av SCL -klocklinjen och SDA -datalinjen.Signalen filtreras och stabiliseras genom att ansluta lämpliga motstånd och kondensatorer för att säkerställa tillförlitligheten och noggrannheten för dataöverföring.

Begränsande värden på PCF8563

I enlighet med det absoluta maximala betygssystemet (IEC 60134).

Hur används PCF8563 i inbäddade system?

Tillämpningen av PCF8563 i inbäddat system involverar huvudsakligen hårdvaruanslutning och mjukvaruinställning.Först och främst, när det gäller hårdvaruanslutning, måste vi ansluta PCF8563 -modulen till Microcontroller Development Board korrekt.Eftersom PCF8563 -modulen är utrustad med ett I2C -gränssnitt måste vi ansluta SDA (datalinjen) och SCL (klocklinje) stift på modulen till motsvarande stift på MCU -utvecklingskortet.För att säkerställa den stabila driften av modulen måste vi också se till att kraften och marklinjerna är korrekt anslutna för att ge en stabil driftspänning.

För det andra måste vi först se till att den tillämpliga utvecklingsmiljön har installerats på MCU -utvecklingskortet och att I2C -bussen har konfigurerats först.Beroende på utvecklingskort och programmeringsspråk kan vi också behöva installera lämpliga bibliotek eller drivrutiner.När vi skriver koden kan vi använda lämpliga funktioner eller kommandon för att läsa tids- och datuminformationen från PCF8563 realtidsklockmodulen och visa den på seriell monitor eller annan utgångsenhet i det inbäddade systemet.

Vanliga frågor [FAQ]

1. Vad är I2C -adressen för PCF8563?

PCF8563 I2C -skrivadressen är 0xa2 och läsadressen är 0xa3.

2. Är PCF8563 lämplig för applikationer med låg effekt?

Ja, PCF8563 är utformad för låg effektförbrukning, vilket gör den lämplig för batteridrivna enheter och andra applikationer där effekteffektivitet är viktig.

3. Vilka är de viktigaste funktionerna i PCF8563?

PCF8563-funktioner inkluderar realtidsklocka/kalender, larmfunktioner, automatisk kompensation för språngår och månader med färre än 31 dagar och låg effektförbrukning.

4. Vad är PCF8563?

PCF8563 är en CMOS realtidsklocka (RTC) och kalender optimerad för låg effektförbrukning.En programmerbar klockutgång, avbrottsutgång och detektor med spänningar låg.Alla adresser och data överförs seriellt via en två-linjes dubbelriktad I²C-buss.