на 2024/09/3 292

PCF8563 Clock Chip: Детальний аналіз його функцій та інтеграції вбудованої системи

Каталог

Вступ до PCF8563

PCF8563 є багатофункціональною годинниковою мікросхемою промислового класу з вбудованою функцією інтерфейсу шини I2c, що виробляється Philips, з надзвичайно низьким споживанням електроенергії.Чіп інтегрує різноманітні функції тривоги, функції таймера, функції вихідних годин та вихідні функції переривання.Він може виконати різні складні служби часу та надавати функції сторожової собаки для мікроконтролера.Завдяки чудовій продуктивності та надзвичайно високій витратах, PCF8563 широко використовується в таких продуктах, як телефони, факсимільні машини, лічильники води, лічильники газу, лічильники електроенергії, портативні інструменти та інструменти, що працюють на батареї.

Альтернативи та еквіваленти

• SI5216-A2-GTR

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

Характеристики PCF8563

• Прапор століття

• Напруга-низький детектор

• Функції тривоги та таймера

• Внутрішнє скидання живлення

• Відкрити шпильку переривання злив

• Інтегрований конденсатор осцилятора

• Адреса рабів I2C-BUS: Прочитайте A3H та напишіть A2H

• Діапазон напруги широкого експлуатації: 1,0 до 5,5 В

• 400 кГц двопровідний інтерфейс I2C-BUS (при VDD = 1,8 до 5,5 В)

• Низький резервний струм;Типовий 0,25 мкА при VDD = 3,0 В і темп = 25 ° C

• Програмований вихідний вихід для периферійних пристроїв (32,768 кГц, 1,024 кГц, 32 Гц та 1 Гц)

• Забезпечує рік, місяць, день, будній день, години, хвилини та секунди на основі 32,768 кГц -кварцового кристала

Основні функції PCF8563

Режим функції таймера

Таймер PCF8563 - це таймер зворотного відліку, який є ефективним, коли Te = 1.Значення зворотного відліку визначається двійковим числом в реєстрі OFH.Коли значення зворотного відліку досягне 00, біт TF буде встановлено на 1. Якщо E = 1 буде встановлено одночасно, коли TF встановлено на 1, він генерує сигнал переривання на PIN -код.Сигнал переривання активний на низькому рівні, подібно до переривання тривоги.

Сигнал переривання таймера PCF8563 має два режими, які керуються бітом T/TP.Коли встановлено Ti/TP = 0, сигнал переривання такий же, як сигнал переривання тривоги, обидва в режимі низького рівня.У цей час сигнал переривання можна очистити, встановивши TF = 0.Коли ti/tp = 1, сигнал переривання знаходиться в імпульсному режимі, а його імпульсна ширина низького рівня становить близько 15 мс.У цьому режимі вплив біт TF незначний.Видно, що краватка еквівалентна приуроченому перериванням, що дозволяє контролювати біт у мікроконтролері, а TF еквівалентний прапорі програми приуроченого переривання.Варто зазначити, що функція таймера та функція тривоги можуть бути ефективними одночасно.

Режим функції тривоги

PCF8563 має чотири режими тривоги, а саме година тривоги, щоденна тривога, щомісячна тривога та щотижнева тривога.Коли настає тривога, біт AF зміниться до 1. Щоб зробити функцію тривоги ефективною, нам потрібно встановити найвищий біт AE відповідного регістра тривоги до 0. Якщо AIE = 1 встановлено одночасно, він генеруєАктивний сигнал переривання низького рівня на PIN-коду /INT, тоді як AF встановлений на 1. Спосіб очищення сигналу переривання-очистити біт AF за допомогою програмного забезпечення.Можна побачити, що AIE еквівалентно перериванням Увімкнути контрольний біт у мікроконтролері, тоді як АФ еквівалентно прапорі програми переривання.

Блок -схема PCF8563

Як працює PCF8563?

PCF8563 має 16 8-бітних регістрів.Ці регістри включають автоматичний регістр адреси, вбудований генератор 32.768 кГц (з інтегрованим конденсатором), діловодник частоти (надаючи джерело годинника для годинника RTC в режимі реального часу), програмованого виходу годинника, таймер, таймер, а такожСигналізація, детектор коричневого та інтерфейс шини 400 кГц I2C.

Усі 16 регістрів розроблені як адресовані 8-бітні паралельні регістри, але не всі біт мають фактичні функції.Серед них перші два регістри (адреси пам'яті 00H та 01H) використовуються як контрольні регістри та регістри стану відповідно;Адреси пам'яті 02H до 08H використовуються для лічильників годин;Адреси від 09H до 0CH - це регістри тривоги, які використовуються для визначення умов тривоги;Адреса 0DH контролює вихідну частоту штифта CLKOUT;а адреси 0EH та 0FH використовуються для реєстру таймера та реєстру таймера відповідно.Формат кодування секунд, хвилин, годин, днів, місяців, років та хвилини тривоги, сигналізації та денних регістрів тривоги є BCD;в той час як день тижнів та тривожні реєстрації тривоги не кодуються у форматі BCD.Коли читається регістр RTC, вміст усіх лічильників зафіксовано, щоб під час передачі не виникало неправильне читання чіпа календаря годинника.

Діапазон програми PCF8563

Схема програми PCF8563 в основному включає схему годинника, схему живлення підключення мікросхеми та схему з'єднання шини I2C.

По -перше, тактова схема використовує зовнішній кристалічний осцилятор як основне джерело частоти для забезпечення точного обчислення та відображення часу.Частоту осцилятора можна регулювати за потребою, а також вибираючи відповідну частоту, наприклад, використовуючи інверторний ланцюг, відображення різних одиниць часу, таких як секунди, хвилини, години, дні, місяці та роки, можна реалізувати.

По -друге, мікросхема підключена до ланцюгів живлення, включаючи живлення акумулятора та зовнішню потужність двома способами.Потужність акумулятора дозволяє PCF8563 продовжувати працювати без зовнішньої потужності для підтримки точного часу та дати.Потім зовнішнє джерело живлення використовується для живлення та зарядки мікросхеми.Існує також схема регулятора напруги, щоб переконатися, що мікросхема здатна правильно працювати в умовах коливань напруги.

Нарешті, схема з'єднання шини I2C використовується для підключення PCF8563 до основного пристрою управління.Оскільки PCF8563 приймає протокол зв'язку I2C, головний пристрій управління може реалізувати передачу даних за допомогою PCF8563 через шину I2C, тим самим виконуючи кілька функцій, таких як отримання часу та дати, та встановлюючи будильник.Схема з'єднання шини I2C в основному складається з лінії SCL та лінії даних SDA.Сигнал фільтрується та стабілізується шляхом підключення відповідних резисторів та конденсаторів, щоб забезпечити надійність та точність передачі даних.

Обмежування значень PCF8563

Відповідно до абсолютної системи максимальних рейтингів (IEC 60134).

Як PCF8563 використовується в вбудованих системах?

Застосування PCF8563 в вбудованій системі в основному включає апаратне з'єднання та налаштування програмного забезпечення.Перш за все, з точки зору апаратного з'єднання, нам потрібно правильно підключити модуль PCF8563 з дошкою розробки мікроконтролерів правильно.Оскільки модуль PCF8563 оснащений інтерфейсом I2C, нам потрібно підключити штифти SDA (лінія даних) та SCL (годинникова лінія) модуля до відповідних штифтів на платі MCU.Крім того, для забезпечення стабільної роботи модуля, ми також повинні переконатися, що потужність та заземлені лінії підключені правильно, щоб забезпечити стабільну робочу напругу.

По -друге, з точки зору налаштування програмного забезпечення, ми спочатку повинні переконатися, що застосовне середовище розробки було встановлено на платі MCU розробки та що шина I2C була правильно налаштована.Залежно від використовуваної дошки розробки та мови програмування, нам також може знадобитися встановити відповідні бібліотеки або драйвери.Під час запису коду ми можемо використовувати відповідні функції або команди, щоб прочитати інформацію про час та дату з модуля годинника PCF8563 та відобразити його на серійному моніторі або іншому вихідному пристрої вбудованої системи.

Часті запитання [FAQ]

1. Що таке I2C -адреса PCF8563?

Адреса запису PCF8563 I2C - 0xA2, а адреса читання 0xA3.

2. Чи підходить PCF8563 для додатків з низькою потужністю?

Так, PCF8563 призначений для низького споживання електроенергії, що робить його придатним для пристроїв, що працюють на батареї та інших програм, де важлива ефективність електроенергії.

3. Які основні особливості PCF8563?

Особливості PCF8563 включають годинник/календар в режимі реального часу, функції тривоги, автоматичну компенсацію протягом років і місяців з меншою кількістю 31 дня та низьким споживанням електроенергії.

4. Що таке PCF8563?

PCF8563-це годинник CMOS в режимі реального часу (RTC) та календар, оптимізований для низького споживання електроенергії.Також надається програмований вихідний вихід, вихід, переривання та низько-низький детектор.Усі адреси та дані передаються серійно за допомогою дворядного двонаправленого I²C-BUS.