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PCF8563 Chip Clock: Análise detalhada de suas funções e integração do sistema incorporado

Catálogo

Introdução ao PCF8563

PCF8563 é um chip de relógio multifuncional de nível industrial com função interface de barramento I2C integrada produzida pela Philips, com consumo de energia extremamente baixo.O chip integra uma variedade de funções de alarme, funções do timer, funções de saída do relógio e funções de saída de interrupção.Ele pode preencher vários serviços de tempo complexos e fornecer funções de vigilância para o microcontrolador.Devido ao seu excelente desempenho e desempenho extremamente alto, o PCF8563 tem sido amplamente utilizado em produtos como telefones, máquinas de fax, medidores de água, medidores de gás, medidores de eletricidade, instrumentos portáteis e instrumentos movidos a bateria.

Alternativas e equivalentes

• SI5216-A2-GTR

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

Características do PCF8563

• Bandeira do século

• Detector de tensão-baixa

• Funções de alarme e timer

• Redefinição interna de energia

• Pino de interrupção de dreno aberto

• Capacitor de oscilador integrado

• Endereço do escravo do i2c-bus: Leia A3H e escreva A2H

• Faixa de tensão de oferta de operação ampla: 1,0 a 5,5 V

• Interface I2C-Bus de 400 kHz (em VDD = 1,8 a 5,5 V)

• Corrente de backup de baixo;0,25 µA típico em VDD = 3,0 V e temp = 25 ° C

• Saída de relógio programável para dispositivos periféricos (32,768 kHz, 1,024kHz, 32 Hz e 1 Hz)

• Fornece ano, mês, dia, dia da semana, horas, minutos e segundos com base em Crystal de quartzo de 32.768 kHz

Principais funções do PCF8563

Modo de função do timer

O temporizador do PCF8563 é um temporizador de contagem regressiva, que é eficaz quando TE = 1.O valor da contagem regressiva é determinado pelo número binário no registro OFH.Quando o valor da contagem regressiva atingir 00, o bit TF será definido como 1. Se E = 1 for definido ao mesmo tempo, quando o TF estiver definido como 1, ele gerará um sinal de interrupção no pino /int.O sinal de interrupção está ativo em nível baixo, semelhante à interrupção do alarme.

O sinal de interrupção do timer do PCF8563 possui dois modos, que são controlados pelo bit T/TP.Quando Ti/TP = 0 é definido, o sinal de interrupção é o mesmo que o sinal de interrupção do alarme, ambos no modo de baixo nível.No momento, o sinal de interrupção pode ser limpo definindo TF = 0.Quando Ti/Tp = 1, o sinal de interrupção está no modo de pulso e sua largura de baixo nível de pulso é de cerca de 15ms.Nesse modo, o impacto do bit TF é insignificante.Pode -se observar que o empate é equivalente ao bit de controle de interrupção cronometrado no microcontrolador, e o TF é equivalente ao sinalizador de aplicativos interrompidos cronometrados.Vale ressaltar que a função do timer e a função de alarme podem ser eficazes ao mesmo tempo.

Modo de função de alarme

O PCF8563 possui quatro modos de alarme, o alarme de hora, alarme diário, alarme mensal e alarme semanal.Quando ocorrer um alarme, o bit AF mudará para 1. Para tornar a função de alarme eficaz, precisamos definir o bit mais alto do registro de alarme correspondente como 0. se AIE = 1 estiver definido ao mesmo tempo, ele geraráUm sinal de interrupção de baixo nível ativo no pino /int enquanto AF é definido como 1. A maneira de limpar o sinal de interrupção é limpar o bit AF através do software.Pode -se observar que a AIE é equivalente ao bit de controle de ativação de interrupção no microcontrolador, enquanto a FA é equivalente ao sinalizador de aplicativos de interrupção.

Diagrama de blocos de pcf8563

Como funciona o PCF8563?

O PCF8563 possui 16 registros de 8 bits.These registers include an auto-incrementing address register, a built-in 32.768KHz oscillator (with an integrated capacitor), a frequency divider (providing the source clock for the real-time clock RTC), a programmable clock output, a timer, anAlarme, um detector de brownout e uma interface de barramento de 400kHz I2C.

Todos os 16 registros são projetados como registros paralelos de 8 bits endereçáveis, mas nem todos os bits têm funções reais.Entre eles, os dois primeiros registros (endereços de memória 00H e 01H) são usados ​​como registros de controle e registros de status, respectivamente;Os endereços de memória 02h a 08h são usados ​​para contadores de relógio;endereços 09h a 0CH são registros de alarme, usados ​​para definir condições de alarme;Endereço 0dh Controle a frequência de saída do pino CLKOUT;e os endereços 0EH e 0FH são usados ​​para o registro de controle do timer e o registro do timer, respectivamente.O formato de codificação dos segundos, minutos, horas, dias, meses, anos e minutos de alarme, alarme de hora e alarmes diurnos são BCD;enquanto o dia da semana e os registros de alarme durante a semana não são codificados no formato BCD.Quando o registro RTC é lido, o conteúdo de todos os contadores são travados para garantir que nenhuma leitura incorreta do chip do calendário do relógio ocorra durante a transmissão.

Circuito de aplicação do PCF8563

O circuito de aplicação PCF8563 inclui principalmente um circuito de relógio, um circuito de fonte de alimentação de conexão de chip e um circuito de conexão de barramento I2C.

Primeiro, o circuito do relógio usa um oscilador de cristal externo como a principal fonte de frequência para garantir o cálculo e a exibição precisas do tempo.A frequência do oscilador pode ser ajustada conforme necessário e, selecionando a frequência apropriada, por exemplo, utilizando um circuito de inversor, a exibição de diferentes unidades de tempo, como segundos, minutos, horas, dias, meses e anos, pode ser realizada.

Segundo, o chip é conectado a circuitos de fonte de alimentação, incluindo energia da bateria e energia externa de duas maneiras.A energia da bateria permite que o PCF8563 continue operando sem energia externa para manter um tempo e data precisos.A fonte de alimentação externa é então usada para alimentar e carregar o chip.Há também um circuito de regulador de tensão para garantir que o chip seja capaz de operar corretamente em face das flutuações de tensão.

Finalmente, o circuito de conexão do barramento I2C é usado para conectar o PCF8563 ao dispositivo de controle principal.Como o PCF8563 adota o protocolo de comunicação do barramento i2C, o principal dispositivo de controle pode realizar a transmissão de dados com o PCF8563 através do barramento i2C, concluindo assim várias funções, como obter a hora e a data e definir o despertador.O circuito de conexão do barramento i2C é composto principalmente da linha de relógio SCL e da linha de dados SDA.O sinal é filtrado e estabilizado conectando resistores e capacitores apropriados para garantir a confiabilidade e a precisão da transmissão de dados.

Limitando valores de pcf8563

De acordo com o sistema de classificação máxima absoluta (IEC 60134).

Como o PCF8563 é usado em sistemas incorporados?

A aplicação do PCF8563 no sistema incorporado envolve principalmente conexão de hardware e configuração de software.Antes de tudo, em termos de conexão de hardware, precisamos conectar o módulo PCF8563 à placa de desenvolvimento do microcontrolador corretamente.Como o módulo PCF8563 está equipado com uma interface I2C, precisamos conectar os pinos SDA (linha de dados) e SCL (linha do relógio) do módulo aos pinos correspondentes no Conselho de Desenvolvimento do MCU.Além disso, para garantir a operação estável do módulo, também precisamos garantir que as linhas de energia e terra estejam conectadas corretamente para fornecer uma tensão operacional estável.

Segundo, em termos de configuração de software, primeiro precisamos garantir que o ambiente de desenvolvimento aplicável tenha sido instalado no Conselho de Desenvolvimento da MCU e que o barramento i2C tenha sido configurado corretamente.Dependendo da placa de desenvolvimento e da linguagem de programação usada, também podemos precisar instalar as bibliotecas ou drivers apropriados.Ao escrever o código, podemos utilizar funções ou comandos apropriados para ler as informações de hora e data do módulo PCF8563 Relógio em tempo real e exibi-las no monitor serial ou outro dispositivo de saída do sistema incorporado.

Perguntas frequentes [FAQ]

1. Qual é o endereço I2C do PCF8563?

O endereço de gravação do PCF8563 I2C é 0XA2 e o endereço de leitura é 0XA3.

2. O PCF8563 é adequado para aplicações de baixa potência?

Sim, o PCF8563 foi projetado para baixo consumo de energia, tornando-o adequado para dispositivos movidos a bateria e outros aplicativos onde a eficiência de energia é importante.

3. Quais são os principais recursos do PCF8563?

Os recursos do PCF8563 incluem relógio/calendário em tempo real, funções de alarme, compensação automática por anos e meses bissextos com menos de 31 dias e baixo consumo de energia.

4. O que é PCF8563?

O PCF8563 é um relógio em tempo real do CMOS (RTC) e o calendário otimizado para baixo consumo de energia.Também são fornecidos uma saída de relógio programável, saída de interrupção e detector de tensão-baixa.Todos os endereços e dados são transferidos em série por meio de um I²C-BUS bidirecional de duas linhas.