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PCF8563 CHIP d'horloge: analyse détaillée de ses fonctions et intégration système intégrée

Catalogue

Introduction au PCF8563

PCF8563 est une puce d'horloge multifonction de qualité industrielle avec une fonction d'interface de bus I2C intégrée produite par Philips, avec une consommation d'énergie extrêmement faible.La puce intègre une variété de fonctions d'alarme, de fonctions de minuterie, de fonctions de sortie d'horloge et de fonctions de sortie d'interruption.Il peut compléter divers services de synchronisation complexes et fournir des fonctions de surveillance pour le microcontrôleur.En raison de ses excellentes performances et de ses performances à coût extrêmement élevé, le PCF8563 a été largement utilisé dans des produits tels que les téléphones, les télécopies, les compteurs à eau, les compteurs de gaz, les compteurs d'électricité, les instruments portables et les instruments alimentés par batterie.

Alternatives et équivalents

• SI5216-A2-GTR

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

Caractéristiques de PCF8563

• Drapeau du siècle

• Détecteur à faible tension

• Fonctions d'alarme et de minuterie

• Réinitialisation de puissance interne

• Pin d'interruption de drain ouvert

• Condensateur d'oscillateur intégré

• Adresse d'esclave I2C-BUS: Lisez A3H et écrivez A2H

• Plage de tension d'alimentation de fonctionnement large: 1,0 à 5,5 V

• Interface I2C-BUS à deux fils de 400 kHz (à VDD = 1,8 à 5,5 V)

• Courant de sauvegarde faible;0,25 µA typique à VDD = 3,0 V et temp = 25 ° C

• Sortie d'horloge programmable pour dispositifs périphériques (32,768 kHz, 1,024 kHz, 32 Hz et 1 Hz)

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Fonctions principales de PCF8563

Mode de fonction de minuterie

La minuterie de PCF8563 est un temporisateur à rebours, qui est efficace lorsque te = 1.La valeur du compte à rebours est déterminée par le numéro binaire dans le registre de l'OFH.Lorsque la valeur du compte à rebours atteint 00, le bit TF sera défini sur 1. Si E = 1 est défini en même temps, lorsque TF est réglé sur 1, il générera un signal d'interruption sur la broche / int.Le signal d'interruption est actif à bas niveau, similaire à l'interruption d'alarme.

Le signal d'interruption de la minuterie de PCF8563 a deux modes, qui sont contrôlés par le bit T / TP.Lorsque Ti / tp = 0 est défini, le signal d'interruption est le même que le signal d'interruption d'alarme, à la fois en mode bas niveau.À l'heure actuelle, le signal d'interruption peut être effacé en réglant TF = 0.Lorsque Ti / TP = 1, le signal d'interruption est en mode d'impulsion et sa largeur de bas niveau d'impulsion est d'environ 15 ms.Dans ce mode, l'impact du bit TF est négligeable.On peut voir que TIE est équivalent au bit de contrôle d'activation de l'interruption chronométrée dans le microcontrôleur, et TF équivaut à l'indicateur d'application d'interruption chronométré.Il convient de noter que la fonction de minuterie et la fonction d'alarme peuvent être efficaces en même temps.

Mode de fonction d'alarme

PCF8563 a quatre modes d'alarme, à savoir l'alarme à l'heure, l'alarme quotidienne, l'alarme mensuelle et l'alarme hebdomadaire.Lorsqu'une alarme se produit, le bit AF passera à 1. Pour rendre la fonction d'alarme efficace, nous devons définir le bit le plus élevé AE du registre d'alarme correspondant à 0. Si AIE = 1 est défini en même temps, il généreraUn signal d'interruption de bas niveau actif sur la broche / int tandis que AF est réglé sur 1. La façon de dégager le signal d'interruption est de nettoyer le bit AF via le logiciel.On peut voir que l'AIE est équivalent au bit de contrôle d'activation d'interruption dans le microcontrôleur, tandis que AF équivaut à l'indicateur d'application d'interruption.

Schéma de bloc de PCF8563

Comment fonctionne PCF8563?

PCF8563 a 16 registres 8 bits.Ces registres incluent un registre d'adresses automatique, un oscillateur de 32,768 kHz intégré (avec un condensateur intégré), un diviseur de fréquence (fournissant l'horloge source pour le RTC d'horloge en temps réel), une sortie d'horloge programmable, une minuterie, uneAlarme, un détecteur Brownout et une interface de bus I2C de 400 kHz.

Les 16 registres sont conçus comme des registres parallèles à 8 bits adressables, mais tous les bits n'ont pas de fonctions réelles.Parmi eux, les deux premiers registres (adresses mémoire 00h et 01h) sont utilisés respectivement comme registres de contrôle et registres de statut;Les adresses mémoire 02H à 08H sont utilisées pour les compteurs d'horloge;Les adresses 09h à 0ch sont des registres d'alarme, utilisés pour définir les conditions d'alarme;Adresse 0DH Contrôle la fréquence de sortie de la broche Clkout;et les adresses 0EH et 0FH sont utilisées pour le registre de contrôle de la minuterie et le registre de la minuterie respectivement.Le format de codage des secondes, des minutes, des heures, des jours, des mois, des années et de l'alarme minute, de l'alarme des heures et des registres d'alarme de jour est BCD;tandis que le jour de la semaine et les registres d'alarme en semaine ne sont pas codés dans le format BCD.Lorsque le registre RTC est lu, le contenu de tous les compteurs est verrouillé pour garantir qu'aucune mauvaise lecture de la puce du calendrier d'horloge ne se produise pendant la transmission.

Circuit d'application de PCF8563

Le circuit d'application PCF8563 comprend principalement un circuit d'horloge, un circuit d'alimentation de connexion à puce et un circuit de connexion de bus I2C.

Tout d'abord, le circuit d'horloge utilise un oscillateur en cristal externe comme source de fréquence principale pour assurer un calcul et un affichage de temps précis.La fréquence de l'oscillateur peut être ajustée au besoin, et en sélectionnant la fréquence appropriée, par exemple, en utilisant un circuit d'onduleur, l'affichage de différentes unités de temps telles que les secondes, les minutes, les heures, les jours, les mois et les années peuvent être réalisées.

Deuxièmement, la puce est connectée à des circuits d'alimentation, notamment l'alimentation de la batterie et l'alimentation externe de deux manières.L'alimentation de la batterie permet au PCF8563 de continuer à fonctionner sans alimentation externe pour maintenir une heure et une date précises.L'alimentation externe est ensuite utilisée pour alimenter et charger la puce.Il existe également un circuit de régulateur de tension pour s'assurer que la puce est capable de fonctionner correctement face aux fluctuations de tension.

Enfin, le circuit de connexion du bus I2C est utilisé pour connecter le PCF8563 au périphérique de contrôle principal.Étant donné que le PCF8563 adopte le protocole de communication de bus I2C, le périphérique de contrôle principal peut réaliser la transmission des données avec le PCF8563 via le bus I2C, remplissant ainsi plusieurs fonctions telles que l'obtention de l'heure et de la date, et la définition du réveil.Le circuit de connexion du bus I2C est principalement composé de la ligne d'horloge SCL et de la ligne de données SDA.Le signal est filtré et stabilisé en connectant les résistances et condensateurs appropriés pour assurer la fiabilité et la précision de la transmission des données.

Limitation des valeurs de PCF8563

Conformément au système de cotes maximal absolu (CEI 60134).

Comment PCF8563 est-il utilisé dans les systèmes embarqués?

L'application de PCF8563 dans le système embarqué implique principalement la connexion matérielle et le paramètre logiciel.Tout d'abord, en termes de connexion matérielle, nous devons connecter correctement le module PCF8563 avec la carte de développement du microcontrôleur.Étant donné que le module PCF8563 est équipé d'une interface I2C, nous devons connecter les broches SDA (ligne de données) et SCL (ligne d'horloge) du module aux broches correspondantes sur la carte de développement MCU.De plus, pour assurer le fonctionnement stable du module, nous devons également nous assurer que les lignes d'alimentation et de sol sont correctement connectées pour fournir une tension de fonctionnement stable.

Deuxièmement, en termes de configuration de logiciel, nous devons d'abord nous assurer que l'environnement de développement applicable a été installé sur la carte de développement MCU et que le bus I2C a été correctement configuré.Selon la carte de développement et le langage de programmation utilisé, nous pouvons également avoir besoin d'installer les bibliothèques ou les pilotes appropriés.Lors de la rédaction du code, nous pouvons utiliser des fonctions ou des commandes appropriées pour lire les informations d'heure et de date du module d'horloge PCF8563 et l'afficher sur le moniteur série ou un autre périphérique de sortie du système embarqué.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Quelle est l'adresse I2C de PCF8563?

L'adresse d'écriture PCF8563 I2C est 0xa2 et l'adresse de lecture est 0xa3.

2. Le PCF8563 est-il adapté aux applications de faible puissance?

Oui, PCF8563 est conçu pour une faible consommation d'énergie, ce qui le rend adapté aux appareils alimentés par batterie et à d'autres applications où l'efficacité électrique est importante.

3. Quelles sont les principales caractéristiques de PCF8563?

Les fonctionnalités PCF8563 incluent l'horloge / calendrier en temps réel, les fonctions d'alarme, la compensation automatique pour les années et les mois de saut avec moins de 31 jours et une faible consommation d'énergie.

4. Qu'est-ce que PCF8563?

Le PCF8563 est une horloge CMOS en temps réel (RTC) et un calendrier optimisé pour une faible consommation d'énergie.Une sortie d'horloge programmable, une sortie d'interruption et un détecteur à faible tension sont également fournis.Toutes les adresses et données sont transférées en série via un I²C-BUS bidirectionnel à deux lignes.