03.09.2024 278

PCF8563 Clock Chip: Yksityiskohtainen analyysi sen toiminnoista ja sulautetuista järjestelmien integroinnista

Luettelo

Johdanto PCF8563: een

PCF8563 on Philipsin tuottama teollisuusluokan monitoimilaitossiru, jossa on sisäänrakennettu I2C-väylarajapintatoiminto, ja sen teho on erittäin pieni.Siru integroi erilaisia ​​hälytystoimintoja, ajastinfunktioita, kellonlähtöfunktioita ja keskeyttävät lähtötoiminnot.Se voi suorittaa erilaisia ​​monimutkaisia ​​ajoituspalveluita ja tarjota tarkkailutoimintoja mikrokontrollerille.Erinomaisen suorituskyvyn ja erittäin korkean kustannustehokkuuden vuoksi PCF8563: ta on käytetty laajasti tuotteissa, kuten puhelimissa, faksikoneissa, vesimittarissa, kaasumittarissa, sähkömittarissa, kannettavissa instrumenteissa ja akkukäyttöisissä instrumenteissa.

Vaihtoehdot ja vastaavat

• SI5216-A2-GTR

• SI5216-B3-GM2R

• SI5216-B3-GTR

• SI52138-A16AGMR

PCF8563: n ominaisuudet

• Century -lippu

• Jännitteen alhainen ilmaisin

• Hälytys- ja ajastintoiminnot

• Sisäinen virran palautus

• Avaa viemäri keskeytystappi

• Integroitu oskillaattorin kondensaattori

• i2c-bus-orjaosoite: lue A3H ja kirjoita A2H

• Leveä toimitusjännitealue: 1,0 - 5,5 V

• 400 kHz: n kahden johdin I2C-BUS-rajapinta (VDD = 1,8-5,5 V)

• Matala varmuuskopiovirta;Tyypillinen 0,25 µa VDD: ssä = 3,0 V ja lämpötila = 25 ° C

• Ohjelmoitava kellonlähtö oheislaitteille (32,768 kHz, 1,024 kHz, 32 Hz ja 1 Hz)

• Tarjoaa vuosi, kuukausi, päivä, arkipäivä, tunteja, minuutteja ja sekuntia, jotka perustuvat 32,768 khz: n kvartsikristalliin

PCF8563: n päätoiminnot

Ajastintoimintotila

PCF8563: n ajastin on lähtölaskenta, joka on tehokas, kun TE = 1.Laskennan arvo määritetään OFH -rekisterin binaarilukulla.Kun lähtölaskenta -arvo saavuttaa 00, TF -bitti asetetaan arvoon 1. Jos E = 1 asetetaan samanaikaisesti, kun TF on asetettu arvoon 1, se tuottaa keskeytyksen signaalin /int -nastalla.Keskeytyssignaali on aktiivinen alhaisella tasolla, samanlainen kuin hälytyskatkaisu.

PCF8563: n ajastimen keskeyttämissignaalissa on kaksi moodia, joita ohjataan T/TP -bittillä.Kun TI/TP = 0 on asetettu, keskeytyssignaali on sama kuin hälytyksen keskeytyssignaali, molemmat matalan tason tilassa.Tällä hetkellä keskeytyssignaali voidaan tyhjentää asettamalla TF = 0.Kun TI/TP = 1, keskeytyssignaali on pulssitilassa ja sen pulssin matalan tason leveys on noin 15 ms.Tässä tilassa TF -bitin vaikutus on vähäinen.Voidaan nähdä, että solmio vastaa mikrokontrollerin ajoitettua keskeytyksen hyväksymisohjausbittiä ja TF vastaa ajoitettua keskeytyksen levityslippua.On syytä huomata, että ajastintoiminto ja hälytystoiminto voivat olla tehokkaita samanaikaisesti.

Hälytystoimintotila

PCF8563: lla on neljä hälytystilaa, nimittäin tunnin hälytys, päivittäinen hälytys, kuukausittainen hälytys ja viikoittainen hälytys.Kun hälytys tapahtuu, AF -bitti muuttuu arvoon 1. Jotta hälytystoiminto olisi tehokas, meidän on asetettava vastaavan hälytysrekisterin korkein bitti AE 0. Jos AIE = 1 asetetaan samanaikaisesti, se syntyyAktiivinen matalan tason keskeytyssignaali /int-nastalla, kun taas AF on asetettu 1. Tapa keskeytyksen signaalin tyhjentämiseen on AF-bitin tyhjentäminen ohjelmiston kautta.Voidaan nähdä, että AIE vastaa mikrokontrollerin keskeyttämistodistusbittiä, kun taas AF vastaa keskeytyksen levityslippua.

PCF8563: n lohkokaavio

Kuinka PCF8563 toimii?

PCF8563: lla on 16 8-bittistä rekisteriä.Nämä rekisterit sisältävät automaattisen korotusosoitekirjan, sisäänrakennetun 32,768 kHz: n oskillaattorin (integroidun kondensaattorin kanssa), taajuusjakajan (tarjoamalla lähdekello reaaliaikaiselle kellon RTC: lle), ohjelmoitavan kellonlähtö, ajastin, a.Hälytys, ruskeantusaine ja 400 kHz I2C -väylärajapinta.

Kaikki 16 rekisteriä on suunniteltu osoitettaviksi 8-bittisiksi rinnakkaisrekistereiksi, mutta kaikilla biteillä ei ole todellisia toimintoja.Niistä kahta ensimmäistä rekisteriä (muistiosoitteet 00H ja 01H) käytetään vastaavasti kontrollirekistereinä ja tilarekistereinä;Kellaraskureille käytetään muistiosoitteita 02H - 08H;Osoitteet 09H - 0CH ovat hälytysrekisterit, joita käytetään hälytysolosuhteiden määrittelemiseen;Osoite 0DH Ohjaa CLKOUT -nastan lähtötaajuus;ja osoitteita 0EH ja 0FH käytetään ajastimen ohjausrekisteriin ja ajastinrekisteriin.Sekuntien, minuuttien, tuntien, päivien, kuukausien, vuosien ja minuutin hälytyksen, tunnin hälytyksen ja päivän hälytysrekisterien koodausmuoto on BCD;Vaikka viikonpäivää ja arkipäivän hälytysrekistereitä ei koodata BCD -muodossa.Kun RTC -rekisteri luetaan, kaikkien laskurien sisältö on lukittu varmistamaan, että kelloseuran virheen väärinkäyttö ei tapahdu lähetyksen aikana.

Sovelluspiiri PCF8563: sta

PCF8563 -sovelluspiiri sisältää pääasiassa kellopiirin, sirun liitäntävirtalähteen piirin ja I2C -väylän kytkentäpiirin.

Ensinnäkin kellopiiri käyttää päätaajuuslähteenä ulkoista kideoskillaattoria tarkan ajanlaskelman ja näytön varmistamiseksi.Oskillaattorin taajuutta voidaan säätää tarpeen mukaan ja valitsemalla asianmukainen taajuus esimerkiksi käyttämällä taajuusmuuttajapiiriä, eri aikayksiköiden, kuten sekuntien, minuutteja, tunteja, päiviä, kuukausia ja vuosia, näyttö voidaan toteuttaa.

Toiseksi siru on kytketty virransyöttöpiiriin, mukaan lukien akun virtaa ja ulkoinen virta kahdella tavalla.Akun virran avulla PCF8563 voi jatkaa toimintaa ilman ulkoista virtaa tarkan ajan ja päivämäärän ylläpitämiseksi.Sitten ulkoista virtalähdettä käytetään sirun virran virtaamiseen ja lataamiseen.Siellä on myös jännitesäätimen piiri sen varmistamiseksi, että siru pystyy toimimaan kunnolla jännitteen vaihteluissa.

Lopuksi I2C -väylän yhteyspiiriä käytetään PCF8563: n kytkemiseen pääohjauslaitteeseen.Koska PCF8563 hyväksyy I2C -väyläviestintäprotokollan, pääohjauslaite voi toteuttaa tiedonsiirron PCF8563: lla I2C -väylän kautta, suorittaen siten useita toimintoja, kuten ajan ja päivämäärän hankkiminen ja herätyskellon asettaminen.I2C -väyläyhteyspiiri koostuu pääasiassa SCL -kellolinjasta ja SDA -datalinjasta.Signaali suodatetaan ja stabiloidaan yhdistämällä asianmukaiset vastukset ja kondensaattorit tiedonsiirron luotettavuuden ja tarkkuuden varmistamiseksi.

PCF8563: n arvojen rajoittavat arvot

Absoluuttisen enimmäisluokitusjärjestelmän (IEC 60134) mukaisesti.

Kuinka PCF8563: ta käytetään sulautetuissa järjestelmissä?

PCF8563: n soveltaminen sulautetussa järjestelmässä sisältää pääasiassa laitteistoyhteyden ja ohjelmistoasetukset.Ensinnäkin laitteistoyhteyden suhteen meidän on kytkettävä PCF8563 -moduuli mikrokontrollerikehityskortilla oikein.Koska PCF8563 -moduuli on varustettu I2C -rajapinnalla, meidän on kytkettävä moduulin SDA (dataviiva) ja SCL (kelloviiva) -tapit vastaaviin MCU -kehityskortin vastaaviin tappiin.Lisäksi moduulin vakaan toiminnan varmistamiseksi meidän on myös varmistettava, että teho ja pohjaviivat on kytketty oikein, jotta saadaan vakaa käyttöjännite.

Toiseksi ohjelmistoasetusten suhteen meidän on ensin varmistettava, että sovellettava kehitysympäristö on asennettu MCU -kehityslautakuntaan ja että I2C -väylä on määritetty oikein.Käytetystä kehityslautasta ja ohjelmointikielestä riippuen meidän on ehkä myös asennettava asianmukaiset kirjastot tai ohjaimet.Koodia kirjoitettaessa voimme käyttää sopivia toimintoja tai komentoja lukeaksesi Real-Time Clock -moduulin aika- ja päivämäärätiedot ja näyttää ne upotetun järjestelmän sarjamonitorissa tai muussa lähtölaitteessa.

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Mikä on PCF8563: n I2C -osoite?

PCF8563 I2C -kirjoitusosoite on 0xA2, ja lukuosoite on 0xA3.

2. Onko PCF8563 sopiva pienitehoisiin sovelluksiin?

Kyllä, PCF8563 on suunniteltu vähäiseen virrankulutukseen, joten se sopii akkukäyttöisiin laitteisiin ja muihin sovelluksiin, joissa tehon tehokkuus on tärkeä.

3. Mitkä ovat PCF8563: n pääpiirteet?

PCF8563-ominaisuuksiin kuuluvat reaaliaikainen kello/kalenteri, hälytystoiminnot, automaattinen korvaus harppausvuosista ja kuukausista alle 31 päivän ja vähäisen virrankulutuksen.

4. Mikä on PCF8563?

PCF8563 on CMOS-reaaliaikainen kello (RTC) ja kalenteri, joka on optimoitu pienen virrankulutukseen.Tarjolla on myös ohjelmoitava kellonlähtö, keskeytyslähtö ja jännitteen matala ilmaisin.Kaikki osoitteet ja tiedot siirretään sarjassa kaksirivisen kaksisuuntaisen I²C-BUS: n kautta.