na 2024/09/3 305

PCF8563 CHIP CHIP: Podrobná analýza jeho funkcí a integrace vloženého systému

Katalog

Úvod do PCF8563

PCF8563 je průmyslový multifunkční hodinový čip s vestavěnou funkcí rozhraní I2C sběrnice produkované společností Philips s extrémně nízkou spotřebou energie.Čip integruje řadu alarmových funkcí, funkcí časovače, výstupní funkce hodin a výstupní funkce přerušení.Může dokončit různé komplexní časovací služby a poskytovat funkce hlídacího psa pro mikrokontrolér.Vzhledem k vynikajícímu výkonu a extrémně vysokému výkonu se PCF8563 široce používá u produktů, jako jsou telefony, faxové stroje, metry vody, plynové metry, elektřiny, přenosné nástroje a nástroje poháněné baterií.

Alternativy a ekvivalenty

• SI5216-A2-Gtr

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

Charakteristiky PCF8563

• Flag století

• Detektor s nízkým napětím

• Funkce alarmu a časovače

• Interní resetování na zapnutí

• Otevřený kolík přerušení odtoku

• Integrovaný kondenzátor oscilátoru

• I2c-Bus Slave Adresa: Přečtěte si A3H a napište A2H

• Široký rozsah provozního přívodního napětí: 1,0 až 5,5 V

• 400 kHz dvouvodičové rozhraní I2C-Bus (při VDD = 1,8 až 5,5 V)

• Nízko záložní proud;Typické 0,25 µA při VDD = 3,0 V a teplota = 25 ° C

• Programovatelný výstup hodin pro periferní zařízení (32,768 kHz, 1,024 kHz, 32 Hz a 1 Hz)

• Poskytuje rok, měsíc, den, pracovní den, hodiny, minuty a sekundy na základě 32,768 kHz křemenného krystalu

Hlavní funkce PCF8563

Režim funkcí časovače

Časovač PCF8563 je časovač odpočítávání, který je účinný, když TE = 1.Hodnota odpočítávání je určena binárním číslem v registru OFH.Když hodnota odpočítávání dosáhne 00, bude bit TF nastaven na 1. Pokud je E = 1 nastaven současně, když je TF nastaven na 1, vygeneruje signál přerušení na /int pin.Signál přerušení je aktivní na nízké úrovni, podobný přerušení alarmu.

Signál přerušení časovače PCF8563 má dva režimy, které jsou řízeny bitkem T/TP.Když je nastaven ti/tp = 0, je signál přerušení stejný jako signál přerušení alarmu, oba v režimu nízké úrovně.V této době lze signál přerušení vyčistit nastavením TF = 0.Když je ti/tp = 1, je signál přerušení v pulsovém režimu a jeho šířka nízké úrovně pulsu je asi 15 ms.V tomto režimu je dopad bitu TF zanedbatelný.Je vidět, že kravata je ekvivalentní časovanému načasovanému ovládacímu bitu Enable v mikrokontroléru a TF je ekvivalentní příznaku aplikací časovaného přerušení.Stojí za zmínku, že funkce časovače a funkce alarmu mohou být efektivní současně.

Režim funkce alarmu

PCF8563 má čtyři alarmové režimy, jmenovitě hodinový alarm, denní poplach, měsíční alarm a týdenní poplach.Když dojde k alarmu, bit AF se změní na 1. Aby byl poplach efektivní, musíme nastavit nejvyšší bitovou AE odpovídajícího alarmového registru na 0. Pokud je AIE = 1 nastavena současně, vygeneruje to, bude generovatAktivní signál přerušení nízké úrovně na /int pin, zatímco AF je nastaven na 1. Způsob, jak vyčistit signál přerušení, je vyčistit bit AF prostřednictvím softwaru.Je vidět, že AIE je ekvivalentní řídicímu bitů povolení přerušení v mikrokontroléru, zatímco AF je ekvivalentní příznaku aplikace přerušení.

Blok diagram PCF8563

Jak funguje PCF8563?

PCF8563 má 16 8bitových registrů.Mezi tyto registry patří automatická rejstřík s přírůstkem, vestavěný oscilátor 32,768KHz (s integrovaným kondenzátorem), frekvenční dělič (poskytující zdrojové hodiny pro RTC v reálném čase), programovatelný výstup hodin, časovač,Alarm, detektor Brownout a rozhraní sběrnice 400 kHz I2C.

Všech 16 registrů je navrženo jako adresovatelné 8bitové paralelní registry, ale ne všechny bity mají skutečné funkce.Mezi nimi se jako řídicí registry a stavové registry používají první dva registry (paměťové adresy 00H a 01H);Adresy paměti 02h až 08h se používají pro čítače hodin;Adresy 09h až 0ch jsou alarmové registry, které se používají k definování alarmových podmínek;Adresa 0DH OVLÁDÁNÍ Výstupní frekvence Clkout Pin;a adresy 0EH a 0FH se používají pro rejstřík časovače a registr časovače.Formát kódování sekund, minut, hodin, dnů, měsíců, let a nepatrného poplachu, hodinového alarmu a denního poplachu je BCD;Zatímco den v týdnu a denní denní alarmové registry nejsou kódovány ve formátu BCD.Když je rejstřík RTC čtení, obsah všech čítačů je zadržen, aby se zajistilo, že během přenosu nedochází k žádnému nesprávnému čtení čipu s kalendářem.

Aplikační obvod PCF8563

Aplikační obvod PCF8563 zahrnuje hlavně obvod s hodinovým obvodem, napájecí obvod čipu a připojovací obvod I2C.

Nejprve obvod hodiny používá externí krystalový oscilátor jako hlavní zdroj frekvence k zajištění přesného výpočtu a zobrazení času.Frekvence oscilátoru lze upravit podle potřeby a výběrem vhodné frekvence například pomocí obvodu střídače lze realizovat zobrazení různých časových jednotek, jako jsou sekundy, minuty, hodiny, dny, měsíce a roky.

Za druhé, čip je připojen k napájecím obvodům včetně napájení baterie a externího napájení dvěma způsoby.Napájení baterie umožňuje PCF8563 pokračovat v provozu bez externího napájení a udržovat přesný čas a datum.Externí napájení se pak používá k napájení a nabíjení čipu.K dispozici je také obvod regulátoru napětí, který zajistí, že čip bude schopen správně pracovat v tvář kolísání napětí.

Nakonec se pro připojení PCF8563 používá připojení sběrnice I2C k hlavnímu řídicímu zařízení.Vzhledem k tomu, že PCF8563 přijímá komunikační protokol I2C sběrnice, může hlavní řídicí zařízení realizovat přenos dat s PCF8563 pomocí sběrnice I2C, čímž dokončí více funkcí, jako je získání času a data a nastavení budíku.Okruh připojení sběrnice I2C je složen hlavně z linky SCL hodin a datové linie SDA.Signál je filtrován a stabilizován připojením příslušných rezistorů a kondenzátorů, aby se zajistila spolehlivost a přesnost přenosu dat.

Omezení hodnot PCF8563

V souladu se systémem absolutního maximálního hodnocení (IEC 60134).

Jak se používá PCF8563 ve vestavěných systémech?

Aplikace PCF8563 ve vestavěném systému zahrnuje hlavně hardwarové připojení a nastavení softwaru.Nejprve, pokud jde o hardwarové připojení, musíme správně připojit modul PCF8563 s vývojovou deskou MicroController.Vzhledem k tomu, že modul PCF8563 je vybaven rozhraním I2C, musíme připojit kolíky SDA (Data) a SCL (Clock Line) modulu k odpovídajícím kolíkům na vývojové desce MCU.Kromě toho, abychom zajistili stabilní provoz modulu, musíme se také ujistit, že napájení a pozemní vedení jsou správně připojeny, aby bylo zajištěno stabilní provozní napětí.

Za druhé, pokud jde o nastavení softwaru, musíme se nejprve ujistit, že použitelné vývojové prostředí bylo nainstalováno na vývojové desce MCU a že sběrnice I2C byla správně nakonfigurována.V závislosti na použité vývojové desce a používaném programovacím jazyce můžeme také nainstalovat příslušné knihovny nebo ovladače.Při psaní kódu můžeme využít vhodné funkce nebo příkazy ke čtení informací o čase a datu z modulu hodin PCF8563 v reálném čase a zobrazit je na sériovém monitoru nebo jiném výstupním zařízení zabudovaného systému.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Jaká je adresa I2C PCF8563?

PCF8563 I2C Write Address je 0xA2 a adresa čtení je 0xa3.

2. Je PCF8563 vhodný pro aplikace s nízkým výkonem?

Ano, PCF8563 je navržen pro nízkou spotřebu energie, takže je vhodný pro zařízení napájená z baterií a další aplikace, kde je důležitá energetická účinnost.

3. Jaké jsou hlavní rysy PCF8563?

Funkce PCF8563 zahrnují hodiny/kalendář v reálném čase, funkce poplachu, automatická kompenzace za přechodné roky a měsíce s méně než 31 dny a nízká spotřeba energie.

4. Co je PCF8563?

PCF8563 jsou hodiny CMOS v reálném čase (RTC) a kalendář optimalizovaný pro nízkou spotřebu energie.Poskytuje se také programovatelný výstup hodinového výkonu, výstup a detektor s nízkým napětím.Všechny adresy a data jsou přenášeny sériově prostřednictvím obousměrných obousměrných I²C-Bus.