PCF8563日历时钟芯片原理及应用设计

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文库资料 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自广州致远电子有限公司，转载或引用请注明出处 1 ARM9工控板 如何解决RTC精度及功耗问题 RTC(Real_Time Clock)为整个电子系统提供时间基准，MCU、MPU、CPU均离不开RTC电路设计，在设计、应用RTC单元时，常常会发现延时、超时或者功耗过大现象，如何解决RTC精度以及功耗问题呢？本文将为您介绍时钟芯片PCF8563应用设计，并给出相应的解决方法。 一、什么是RTC 实时时钟(Real_Time Clock)简称为RTC，主要为各种电子系统提供时间基准。通常把集成于芯片内部的RTC称为片内RTC，在芯片外扩展的RTC称为外部RTC，PCF8563是一款低功耗的CMOS实时时钟/日历外部芯片，支持可编程时钟输出、中断输出、低压检测等，与处理器通过I2C串行总线进行通信，最大总线速率可达400kHz。 二、RTC精度设计 RTC的主要职责就是提供准确的时间基准，计时不准的RTC毫无价值可言。目前部分MCU在片内已集成RTC，实际测试中在电池供电6小时环境下片内RTC的偏差在1-2分钟。因此，若对实时时钟有较高的要求则需优先考虑外扩RTC，同时要求时钟精度更高的RTC，比如PCF8563，表1所示是不同RTC的时钟精度对比。 表1 常见RTC时钟精度对比 芯片型号 PCF8563 PCF2129 SD2403 时钟频率(kHz) 32.768 32.768 32.768 时钟精度(ppm) 0.2 3 5 1） 电路设计 RTC设计电路简约而不简单，时钟芯片的选择、晶振的选择、电路设计、器件放置、阻抗控制、PCB走线规范均会影响RTC的时间基准的稳定性， 图1为RTC芯片PCF8563电路设计。 广州致远电子有限公司

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国外电子测量技术・２００２年第５期　设计与应用　

实时时钟芯片ＰＣＦ８　５　６　３及其应用　

李海鸿朱元清陈蓓　空军雷达学院微波工程系（４３００１９）　

摘要：ＰＣＦ８５６３是ＰＨＩＬＩＰＳ公司推出的一种低功耗的时钟／日历芯片，内部包括止电复位电路，振荡　与分频电路，具有记时、日历、定时、闹钟、中断输出和可编程时钟输出等功能。介绍了该芯片　的结构特点及其使用方法，并对使用中碰到的问题作了分析。　关键词：时钟／日历芯片　１２Ｃ总线　寄存器　定时器　

ＰＣＦ８５６３　Ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　Ｃｌ０ｃｋ／Ｃａｌｅｎｄａｒ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰＣＦ８５６３　ｉｓ　ａ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｃｌｏｃｋ，／ｃａｌｅｎｄａｒ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｆｏｒ　ｌＯＷ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，　

ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ａｌａｒｍ　ａｎｄ　ｔｉｍｅｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａ　ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｃｌｏｃｋ　ｏｕｔｐｕｔ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒ—　

ｒｕｐｔ　ｏｕｔｐｕｔ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｐｏｗｅｒ－ｏｎ　ｒｅｓｅｔ　ａｎｄ　ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｉｎｔｅｇｒａｔ—　

ｅｄ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｕｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ＰＣＦ８５６３　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　

ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　Ｃｌｏｃｋ／Ｃａｌｅｎｄａｒ，１２　Ｃ－ｂｕｓ，ｒｅｇｉｓｔｅｒ，ｔｉｍｅｒ．　

ＰＣＦ８５６３是一种低功耗的时钟／日历芯片，采　用Ｉ。Ｃ总线接口，可广泛用于移动电话、便携式仪　器、传真机等产品中。　

ＰＣ　５６３的特点　

・Ｉ　Ｃ两线串行总线接口，传输速度可达４００ｋｂｐｓ；　

・内含上电复位电路、振荡与分频电路，外接３２．　７６８ｋＨｚ石英晶振；　

・工作电压范围宽，数据保持和时钟工作电压ｌ～　５．５Ｖ，１２Ｃ总线工作电压１．８～５．５Ｖ；　

pcf8563芯片

PCF8563芯片是由NXP Semiconductors（飞利浦）公司设计和制造的一款低功耗实时时钟（RTC）芯片。RTC芯片是一种用于精确计时和日期追踪的集成电路，广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、数码相机、电视等。

PCF8563芯片采用高集成度设计，具有很小的封装尺寸，外接简单，使用方便。它采用了I2C总线接口，能够直接与微控制器通信，实现对芯片的配置和读取。

PCF8563芯片具有以下主要特点：

1. 低功耗：该芯片的工作电流非常低，使用电池供电可以实现长时间的运行。在不使用时，它可以通过进入低功耗模式来进一步降低功耗。

2. 高精度：PCF8563芯片具有高精确度的实时时钟功能。其时钟频率可以通过外部晶体或电阻电容网络进行调整。它可以提供精确的年、月、日、小时、分钟和秒钟信息，并且具有闰年修正功能。

3. 自动日历调节：芯片可以自动调整日期，包括每个月的天数、星期和闰年。它还可以通过闹钟功能提供特定时间的警报。

4. 定时器和计时器功能：该芯片还具有定时器和计时器功能，可以实现定时触发或计时操作。通过配置寄存器，可以设置定时器的周期和计时器的起始时间。

5. 温度补偿：PCF8563芯片内置了温度传感器，可以对温度进行补偿，提高时钟的稳定性和精度。

总结起来，PCF8563芯片是一款低功耗、高精度的实时时钟芯片，具有自动日历调节、定时器和计时器功能以及温度补偿等特点。它广泛应用于各种电子设备中，为设备提供准确的时间和日期追踪功能。

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- 1 - PCF8563 I2C实时时钟／日历芯片 1．概述 PCF8563是低功耗的CMOS实时时钟／日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据通过I2C总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。 2．特性 * 低工作电流：典型值为0.25μA（VDD=3.0V，Tamb=25℃时）。 * 世纪标志 * 大工作电压范围：1.0～5.5 * 低休眠电流；典型值为0.25μA(VDD=3.0V,Tamb=25℃) * 400KHz的I2C 总线接口（VDD=1.8～5.5V 时）。 * 可编程时钟输出频率为：32.768KHz，1024Hz，32Hz，1Hz。 * 报警和定时器。 * 掉电检测器。 * 内部集成的振荡器电容。 * 片内电源复位功能。 * I2C总线从地址：读，0A3H；写，0A2H。 * 开漏中断引脚。 3．应用 z 移动电话 z 便携仪器 z 传真机 z 电池电源产品 4．简明参考数据 表1 简明参考数据 符号 描 述 条 件 最小值最大值 单 位 I2C总线无效; Tamb =25℃ 1.0 5.5 V VDD 工作电压 I2C总线有效; ｆＳＣＬ=400kHz Tamb=-40～+85℃ 1.8 5.5 V ｆＳＣＬ=400kHz － 800 μA ｆＳＣＬ=100kHz － 200 μA ｆＳＣＬ=0Hz； Tamb =25℃

VDD=５Ｖ － 550 ｎA IＤＤ 工作电流; 定时器和CLKOUT失效 VDD=２Ｖ － 450 ｎA Tamb 工作温度范围 -40 +85 ℃ Tstg 储存温度 -65 +150 ℃ 广州周立功单片机发展有限公司 Tel：（020）38730916 38730917 38730976 38730977 Fax:38730925