pada 2024/09/3 303

Cip Jam PCF8563: Analisis terperinci mengenai fungsinya dan integrasi sistem tertanam

Katalog

Pengenalan kepada PCF8563

PCF8563 adalah cip jam pelbagai fungsi gred perindustrian dengan fungsi antara muka bas terbina dalam I2C yang dihasilkan oleh Philips, dengan penggunaan kuasa yang sangat rendah.Cip mengintegrasikan pelbagai fungsi penggera, fungsi pemasa, fungsi output jam dan fungsi output mengganggu.Ia boleh melengkapkan pelbagai perkhidmatan masa yang kompleks dan menyediakan fungsi pengawas untuk mikrokontroler.Oleh kerana prestasi yang sangat baik dan prestasi kos yang sangat tinggi, PCF8563 telah digunakan secara meluas dalam produk seperti telefon, mesin faks, meter air, meter gas, meter elektrik, instrumen mudah alih, dan instrumen berkuasa bateri.

Alternatif dan kesamaan

• SI5216-A2-GTR

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

Ciri -ciri PCF8563

• Bendera abad

• Pengesan voltan-rendah

• Fungsi penggera dan pemasa

• Tetapkan semula kuasa dalaman

• Buka pin gangguan longkang

• Kapasitor pengayun bersepadu

• Alamat hamba I2C-Bus: Baca A3H dan Tulis A2H

• Pelbagai voltan bekalan operasi yang luas: 1.0 hingga 5.5 v

• 400 kHz dua dawai I2C-Bus Interface (di VDD = 1.8 hingga 5.5 V)

• arus sandaran rendah;Tipikal 0.25 μA pada Vdd = 3.0 V dan temp = 25 ° C

• Output jam yang boleh diprogramkan untuk peranti periferal (32.768 kHz, 1.024kHz, 32 Hz dan 1 Hz)

• Menyediakan tahun, bulan, hari, hari kerja, jam, minit dan saat berdasarkan 32.768 kHz Quartz Crystal

Fungsi utama PCF8563

Mod fungsi pemasa

Pemasa PCF8563 adalah pemasa undur, yang berkesan apabila TE = 1.Nilai undur ditentukan oleh nombor binari dalam daftar OFH.Apabila nilai undur mencapai 00, bit TF akan ditetapkan kepada 1. Jika E = 1 ditetapkan pada masa yang sama, apabila TF ditetapkan kepada 1, ia akan menghasilkan isyarat gangguan pada pin /int.Isyarat gangguan aktif pada tahap yang rendah, sama dengan gangguan penggera.

Isyarat mengganggu pemasa PCF8563 mempunyai dua mod, yang dikawal oleh bit T/TP.Apabila Ti/Tp = 0 ditetapkan, isyarat gangguan adalah sama dengan isyarat gangguan penggera, kedua -duanya dalam mod tahap rendah.Pada masa ini, isyarat gangguan boleh dibersihkan dengan menetapkan TF = 0.Apabila Ti/Tp = 1, isyarat gangguan dalam mod nadi, dan lebar tahap rendahnya adalah kira-kira 15ms.Dalam mod ini, kesan bit TF boleh diabaikan.Ia dapat dilihat bahawa TIE adalah bersamaan dengan interrupt masa yang membolehkan bit kawalan dalam mikrokontroler, dan TF bersamaan dengan bendera aplikasi mengganggu masa.Perlu diingat bahawa fungsi pemasa dan fungsi penggera boleh menjadi berkesan pada masa yang sama.

Mod fungsi penggera

PCF8563 mempunyai empat mod penggera, iaitu penggera jam, penggera harian, penggera bulanan dan penggera mingguan.Apabila penggera berlaku, bit AF akan berubah menjadi 1. Untuk menjadikan fungsi penggera berkesan, kita perlu menetapkan sedikit AE tertinggi dari daftar penggera yang sepadan dengan 0. Jika AIE = 1 ditetapkan pada masa yang sama, ia akan menjanaIsyarat interrupt peringkat rendah aktif pada pin /int manakala AF ditetapkan kepada 1. Cara untuk membersihkan isyarat gangguan adalah untuk membersihkan sedikit AF melalui perisian.Ia dapat dilihat bahawa AIE bersamaan dengan gangguan yang membolehkan bit kawalan dalam mikrokontroler, manakala AF bersamaan dengan bendera aplikasi mengganggu.

Gambar rajah blok PCF8563

Bagaimana PCF8563 berfungsi?

PCF8563 mempunyai 16 daftar 8-bit.Daftar ini termasuk daftar alamat penambahan automatik, pengayun 32.768kHz terbina dalam (dengan kapasitor bersepadu), pembahagi kekerapan (menyediakan jam sumber untuk jam masa nyata RTC), output jam yang boleh diprogramkan, pemasa,Penggera, pengesan brownout dan antara muka bas 400kHz i2c.

Kesemua 16 daftar direka sebagai daftar selari 8-bit yang boleh ditangani, tetapi tidak semua bit mempunyai fungsi sebenar.Antaranya, dua daftar pertama (alamat memori 00H dan 01H) digunakan sebagai daftar kawalan dan daftar status masing -masing;Alamat memori 02h hingga 08h digunakan untuk kaunter jam;Alamat 09h hingga 0CH adalah daftar penggera, digunakan untuk menentukan keadaan penggera;Alamat 0DH mengawal kekerapan output pin clkout;dan alamat 0EH dan 0FH digunakan untuk daftar kawalan pemasa dan daftar pemasa masing -masing.Format pengekodan detik, minit, jam, hari, bulan, tahun, dan penggera minit, penggera jam, dan daftar penggera hari adalah BCD;Walaupun hari dalam seminggu dan daftar penggera hari minggu tidak dikodkan dalam format BCD.Apabila daftar RTC dibaca, kandungan semua kaunter dilekatkan untuk memastikan bahawa tidak salah membaca cip kalendar jam berlaku semasa penghantaran.

Litar permohonan PCF8563

Litar aplikasi PCF8563 terutamanya termasuk litar jam, litar bekalan kuasa sambungan cip dan litar sambungan bas i2c.

Pertama, litar jam menggunakan pengayun kristal luaran sebagai sumber frekuensi utama untuk memastikan pengiraan dan paparan masa yang tepat.Kekerapan pengayun boleh diselaraskan seperti yang diperlukan, dan dengan memilih kekerapan yang sesuai, contohnya, dengan menggunakan litar penyongsang, paparan unit masa yang berlainan seperti saat, minit, jam, hari, bulan, dan tahun dapat direalisasikan.

Kedua, cip disambungkan ke litar bekalan kuasa termasuk kuasa bateri dan kuasa luaran dalam dua cara.Kuasa bateri membolehkan PCF8563 terus beroperasi tanpa kuasa luaran untuk mengekalkan masa dan tarikh yang tepat.Bekalan kuasa luaran kemudiannya digunakan untuk menguasai dan mengenakan cip.Terdapat juga litar pengatur voltan untuk memastikan cip itu dapat beroperasi dengan betul dalam menghadapi turun naik voltan.

Akhirnya, litar sambungan bas I2C digunakan untuk menyambungkan PCF8563 ke peranti kawalan utama.Oleh kerana PCF8563 mengamalkan protokol komunikasi bas I2C, peranti kawalan utama dapat merealisasikan penghantaran data dengan PCF8563 melalui bas I2C, dengan itu menyelesaikan pelbagai fungsi seperti mendapatkan masa dan tarikh, dan menetapkan jam penggera.Litar sambungan bas I2C terutamanya terdiri daripada garisan jam SCL dan garis data SDA.Isyarat ditapis dan stabil dengan menghubungkan perintang dan kapasitor yang sesuai untuk memastikan kebolehpercayaan dan ketepatan penghantaran data.

Mengehadkan nilai PCF8563

Selaras dengan sistem penilaian maksimum mutlak (IEC 60134).

Bagaimana PCF8563 digunakan dalam sistem tertanam?

Aplikasi PCF8563 dalam sistem tertanam terutamanya melibatkan sambungan perkakasan dan tetapan perisian.Pertama sekali, dari segi sambungan perkakasan, kita perlu menyambungkan modul PCF8563 dengan papan pembangunan mikrokontroler dengan betul.Oleh kerana modul PCF8563 dilengkapi dengan antara muka I2C, kita perlu menyambungkan pin SDA (garis data) dan SCL (jam) modul ke pin yang sepadan pada papan pembangunan MCU.Di samping itu, untuk memastikan operasi modul yang stabil, kami juga perlu memastikan bahawa kuasa dan garis tanah disambungkan dengan betul untuk menyediakan voltan operasi yang stabil.

Kedua, dari segi persediaan perisian, kita perlu memastikan bahawa persekitaran pembangunan yang berkenaan telah dipasang di papan pembangunan MCU dan bas I2C telah dikonfigurasi dengan betul.Bergantung pada papan pembangunan dan bahasa pengaturcaraan yang digunakan, kami juga perlu memasang perpustakaan atau pemandu yang sesuai.Apabila menulis kod, kami boleh menggunakan fungsi atau arahan yang sesuai untuk membaca maklumat masa dan tarikh dari modul jam masa nyata PCF8563 dan memaparkannya pada monitor siri atau peranti output lain sistem tertanam.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apakah alamat I2C PCF8563?

Alamat PCF8563 I2C adalah 0xa2, dan alamat baca adalah 0xa3.

2. Adakah PCF8563 sesuai untuk aplikasi kuasa rendah?

Ya, PCF8563 direka untuk penggunaan kuasa yang rendah, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri dan aplikasi lain di mana kecekapan kuasa adalah penting.

3. Apakah ciri -ciri utama PCF8563?

Ciri-ciri PCF8563 termasuk jam/kalendar masa nyata, fungsi penggera, pampasan automatik untuk tahun dan bulan lompatan dengan kurang daripada 31 hari, dan penggunaan kuasa yang rendah.

4. Apakah PCF8563?

PCF8563 adalah jam real-time (RTC) CMOS dan kalendar yang dioptimumkan untuk penggunaan kuasa yang rendah.Output jam yang boleh diprogramkan, output mengganggu, dan pengesan rendah voltan juga disediakan.Semua alamat dan data dipindahkan secara serentak melalui I I²C-BUS dua baris.