na 2024/09/3 299

CAP PCF8563: Podrobna analiza njegovih funkcij in vgrajena sistemska integracija

Katalog

Uvod v PCF8563

PCF8563 je industrijski večfunkcijski čip z vgrajeno funkcijo vmesnika I2C avtobusa, ki jo je ustvaril Philips, z izjemno nizko porabo energije.Čip združuje različne funkcije alarma, časovne funkcije, izhodne funkcije ure in prekine izhodne funkcije.Lahko opravi različne zapletene časovne storitve in zagotavlja funkcije čuva za mikrokontroler.Zaradi odlične zmogljivosti in izjemno visokih stroškov se je PCF8563 pogosto uporabljal pri izdelkih, kot so telefoni, stroji za faks, vodni števci, števci plina, števci električne energije, prenosni instrumenti in instrumenti z baterijo.

Alternative in ustrezniki

• SI5216-A2-GTR

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

Značilnosti PCF8563

• Zastava stoletja

• Detektor napetosti

• Funkcije alarma in časovnikov

• Notranja ponastavitev vklopa

• Odprti odtok prekinitve

• Integrirani kondenzator oscilatorja

• I2C-BUS Slavni naslov: Preberite A3H in napišite A2H

• Široko območje napajalne napetosti: 1,0 do 5,5 V

• 400 kHz dvožični vmesnik I2C-BUS (pri VDD = 1,8 do 5,5 V)

• nizki rezervni tok;Tipično 0,25 µA pri vdd = 3,0 V in temp = 25 ° C

• Programibilni izhod ure za periferne naprave (32,768 kHz, 1.024kHz, 32 Hz in 1 Hz)

• Omogoča leto, mesec, dan, teden, ure, minute in sekunde na podlagi 32.768 kHz kremenčev kristal

Glavne funkcije PCF8563

Način funkcije časovnika

Časovnik PCF8563 je časovnik odštevanja, ki je učinkovit, ko je TE = 1.Vrednost odštevanja je določena z binarno številko v registru OFH.Ko vrednost odštevanja doseže 00, bo bit TF nastavljen na 1. Če je E = 1 nastavljen hkrati, ko je TF nastavljen na 1, bo ustvaril prekinitveni signal na /int pin.Prekitni signal je aktiven na nizki ravni, podobno kot prekinitev alarma.

Signal prekinitve časovnika PCF8563 ima dva načina, ki jih nadzira bit T/TP.Ko je nastavljen TI/TP = 0, je prekinitveni signal enak signalu prekinitve alarma, oba v načinu nizke ravni.V tem času lahko prekinitveni signal očistimo tako, da nastavite TF = 0.Ko je Ti/TP = 1, je prekinitveni signal v impulznem načinu, njegova impulzna širina nizke ravni pa je približno 15 ms.V tem načinu je vpliv bit TF zanemarljiv.Vidimo, da je kravata enakovredna časovnemu prekinitvi, ki omogoča krmilni bit v mikrokontrolerju, TF pa je enakovreden časovni zastavi za prekinitev.Omeniti velja, da sta funkcija časovnika in funkcija alarma hkrati učinkovita.

Način funkcije alarma

PCF8563 ima štiri načine alarma, in sicer urni alarm, dnevni alarm, mesečni alarm in tedenski alarm.Ko pride do alarma, se bo bit AF spremenil v 1. Da bo funkcija alarma učinkovita, moramo nastaviti najvišji bit AE ustreznega registra alarma na 0. Če je AIE = 1 nastavljen hkrati, bo ustvarilAktivni signal prekinitve na nizki ravni na /int pin, medtem ko je AF nastavljen na 1. Način za odstranjevanje prekinitvenega signala je čiščenje bit AF s programsko opremo.Vidimo, da je AIE enakovreden prekinitveni kontrolni bit v mikrokontrolerju, medtem ko je AF enakovreden zastavi za prekinitev.

Blok diagram PCF8563

Kako deluje PCF8563?

PCF8563 ima 16 8-bitnih registrov.Ti registri vključujejo samodejni register naslovov, vgrajen 32.768KHz oscilator (z integriranim kondenzatorjem), frekvenčni delilnik (ki zagotavlja izvorno uro za RTC v realnem času), programirljiv izhod ure, časovnik, časovnik, AAlarm, detektor rjavenja in vmesnik avtobusa 400KHz I2C.

Vseh 16 registrov je zasnovanih kot naslovni 8-bitni vzporedni registri, vendar nimajo vsi biti dejanskih funkcij.Med njimi se kot kontrolni registri in registri stanja uporabljata prva dva registra (pomnilniški naslovi 00H in 01H);Pomnilni naslovi od 02H do 08H se uporabljajo za števce ur;Naslovi od 09h do 0ch so registri alarmov, ki se uporabljajo za določanje alarmnih pogojev;Naslov 0DH Nadzirajte izhodno frekvenco PIN -ja CLKOUT;in naslova 0EH in 0FH se uporabljata za register nadzora časovnika in register časovnika.Oblika kodiranja sekund, minut, ur, dni, mesecev, let in minutnega alarma, urnega alarma in dnevnih registrov alarma je BCD;Medtem ko se v formatu BCD ne kodirajo dan v tednu in tednu.Ko se prebere register RTC, se vsebina vseh števcev zaklene, da se med prenosom ne zgodi napačno branje čipa koledarja ure.

Aplikacijski vezje PCF8563

Aplikacijski vezje PCF8563 vključuje predvsem tokokrog urnega učnega vezja, vezje za napajanje čipa in vezje za priključek I2C.

Prvič, urni vezje uporablja zunanji kristalni oscilator kot glavni frekvenčni vir, da zagotovi natančen izračun in prikaz časa.Frekvenco oscilatorja je mogoče prilagoditi po potrebi in na primer z izbiro ustrezne frekvence, na primer z uporabo pretvorniškega vezja, prikaz različnih časovnih enot, kot so sekunde, minute, ure, dnevi, meseci in leta, lahko uresničite.

Drugič, čip je povezan z napajalnimi vezji, vključno z napajanjem baterije in zunanjo močjo na dva načina.Moč baterije omogoča, da PCF8563 še naprej deluje brez zunanje moči, da ohrani natančen čas in datum.Zunanji napajanje se nato uporabi za napajanje in polnjenje čipa.Obstaja tudi vezje regulatorja napetosti, ki zagotavlja, da lahko čip pravilno deluje zaradi nihanj napetosti.

Končno se vezje I2C vodila za priključitev PCF8563 uporablja na glavno krmilno napravo.Ker PCF8563 sprejme komunikacijski protokol I2C, glavna kontrolna naprava lahko realizira prenos podatkov s PCF8563 prek vodila I2C in s tem opravi več funkcij, kot sta pridobitev časa in datuma ter nastavitev budilke.Vezje za priključek I2C je sestavljeno predvsem iz urniške linije SCL in podatkovne linije SDA.Signal se filtrira in stabilizira s povezovanjem ustreznih uporov in kondenzatorjev, da se zagotovi zanesljivost in natančnost prenosa podatkov.

Omejevanje vrednosti PCF8563

V skladu z absolutnim sistemom največjih ocen (IEC 60134).

Kako se PCF8563 uporablja v vgrajenih sistemih?

Uporaba PCF8563 v vgrajenem sistemu vključuje predvsem povezavo strojne opreme in nastavitev programske opreme.Najprej moramo glede na strojno povezavo pravilno povezati modul PCF8563 z razvojno ploščo za razvoj mikrokontrolerja.Ker je modul PCF8563 opremljen z vmesnikom I2C, moramo povezati zatiče SDA (podatkovna črta) in SCL (ura) modula z ustreznimi zatiči na razvojni plošči MCU.Poleg tega moramo za zagotovitev stabilnega delovanja modula zagotoviti tudi, da sta napajalna in ozemljitvena črta pravilno povezana, da zagotovimo stabilno delovno napetost.

Drugič, glede nastavitve programske opreme moramo najprej zagotoviti, da je bilo na razvojni plošči MCU nameščeno veljavno razvojno okolje in da je bil I2C Bus pravilno konfiguriran.Glede na razvojno ploščo in programski jezik bomo morda morali namestiti tudi ustrezne knjižnice ali gonilnike.Pri pisanju kode lahko uporabimo ustrezne funkcije ali ukaze, da preberemo podatke o času in datumu iz modula ure v realnem času PCF8563 in jih prikažemo na serijskem monitorju ali drugi izhodni napravi vgrajenega sistema.

Pogosto zastavljena vprašanja [FAQ]

1. Kakšen je I2C naslov PCF8563?

Naslov PCF8563 I2C je 0xa2, naslov za branje pa 0xa3.

2. Ali je PCF8563 primeren za aplikacije z majhno močjo?

Da, PCF8563 je zasnovan za nizko porabo energije, zaradi česar je primeren za naprave, ki jih poganjajo bateriji, in druge aplikacije, kjer je pomembna učinkovitost energije.

3. Katere so glavne značilnosti PCF8563?

Funkcije PCF8563 vključujejo ure/koledar v realnem času, funkcije alarma, samodejno kompenzacijo za prestopna leta in mesece z manj kot 31 dnevi in ​​nizko porabo energije.

4. Kaj je PCF8563?

PCF8563 je ura CMOS v realnem času (RTC) in koledar, optimiziran za nizko porabo energije.Na voljo so tudi programabilni izhodni izhod, prekinitveni izhod in napetostni detektor.Vsi naslovi in ​​podatki se serijsko prenesejo z dvotirnim dvosmernim I²C-Bus.