PCF8563クロックチップ：その機能と組み込みシステムの統合の詳細な分析

カタログ

1. PCF8563の紹介

2. PCF8563の特性

3. PCF8563の主な機能

4. PCF8563のブロック図

5. PCF8563はどのように機能しますか？

6. PCF8563のアプリケーション回路

7. PCF8563の値の制限

8.埋め込みシステムでPCF8563はどのように使用されていますか？

PCF8563の紹介

PCF8563 フィリップスが生成するI2Cバスインターフェイス機能を組み込んだ産業用グレードの多機能クロックチップであり、消費電力が非常に低くなっています。チップは、さまざまなアラーム機能、タイマー機能、クロック出力関数、および割り込み出力関数を統合します。さまざまな複雑なタイミングサービスを完了し、マイクロコントローラーにウォッチドッグ機能を提供できます。パフォーマンスの優れたパフォーマンスと非常に高いコストのパフォーマンスにより、PCF8563は、電話、ファックスマシン、水メーター、ガスメーター、電気メーター、ポータブル機器、バッテリー駆動の機器などの製品で広く使用されています。

代替品と同等物

•SI5216-A2-GTR

•SI5216-B3-GM2R

•SI5216-B3-GTR

•SI52138-A16AGMR

PCF8563の特性

•世紀の旗

•電圧低検出器

•アラームとタイマーの機能

•内部パワーオンリセット

•ドレイン割り込みピンを開きます

•統合発振器コンデンサ

•I2C-Busスレーブアドレス：A3Hを読んでA2Hを書き込む

•幅広の供給電圧範囲：1.0〜5.5 V

•400 kHzのツーワイヤーI2C-Busインターフェイス（VDD = 1.8〜5.5 V）

•低いバックアップ電流。VDD = 3.0 VおよびTEMP = 25°Cでの典型的な0.25 µA

•周辺機器のプログラム可能なクロック出力（32.768 kHz、1.024kHz、32 Hz、1 Hz）

•32.768 kHzクォーツクリスタルに基づいて、年、月、日、平日、時間、数分、秒を提供します

PCF8563の主な機能

タイマー関数モード

PCF8563のタイマーはカウントダウンタイマーであり、TE = 1の場合に効果的です。カウントダウン値は、OFHレジスタのバイナリ番号によって決定されます。カウントダウン値が00に達すると、TFビットは1に設定されます。E= 1が同時に設定されている場合、TFが1に設定されると、 /intピンに割り込み信号が生成されます。割り込み信号は、アラーム割り込みと同様に、低レベルでアクティブです。

PCF8563のタイマー割り込み信号には、T/TPビットによって制御される2つのモードがあります。Ti/tp = 0が設定されている場合、割り込み信号は、両方とも低レベルモードでアラーム割り込み信号と同じです。この時点で、TF = 0を設定することにより、割り込み信号をクリアできます。Ti/Tp = 1の場合、割り込み信号はパルスモードで、パルス低レベルの幅は約15msです。このモードでは、TFビットの影響は無視できます。TIEは、マイクロコントローラーのタイミングされた割り込みを有効にするコントロールビットと同等であり、TFはタイムされた割り込みアプリケーションフラグと同等であることがわかります。タイマー関数とアラーム機能が同時に効果的であることは注目に値します。

アラーム機能モード

PCF8563には、4つのアラームモード、つまり時間アラーム、毎日のアラーム、毎月のアラーム、毎週のアラームがあります。アラームが発生すると、AFビットが1に変更されます。アラーム機能を効果的にするには、対応するアラームレジスタの最高ビットAEを0に設定する必要があります。AIE= 1が同時に設定されている場合、生成されます。AFが1に設定されている間、 /intピンのアクティブな低レベル割り込み信号は1に設定されています。割り込み信号をクリアする方法は、ソフトウェアを介してAFビットをクリアすることです。AIEは、マイクロコントローラーの割り込みを有効にするコントロールビットと同等であり、AFは割り込みアプリケーションフラグに相当することがわかります。

PCF8563のブロック図

PCF8563はどのように機能しますか？

PCF8563には16の8ビットレジスタがあります。これらのレジスタには、自動インクリメントアドレスレジスタ、組み込みの32.768kHz発振器（統合コンデンサを使用）、周波数分割（リアルタイムクロックRTCのソースクロックを提供）、プログラム可能なクロック出力、タイマー、タイマー、タイマー、アラーム、ブラウンアウト検出器、400kHz I2Cバスインターフェイス。

16のレジスタはすべて、アドレス指定可能な8ビット平行レジスタとして設計されていますが、すべてのビットに実際の関数があるわけではありません。その中で、最初の2つのレジスタ（メモリアドレス00Hおよび01H）は、それぞれ制御レジスタとステータスレジスタとして使用されます。メモリアドレス02H〜08Hは、クロックカウンターに使用されます。アドレス09H〜0CHは、アラーム条件を定義するために使用されるアラームレジスタです。アドレス0DH制御Clkout Pinの出力周波数を制御します。また、アドレス0EHと0FHは、それぞれタイマーコントロールレジスタとタイマーレジスタに使用されます。秒、数分、時間、日、月、年、微小アラーム、時間アラーム、および日アラームレジスタのエンコード形式はBCDです。一方、曜日と平日のアラームレジスタはBCD形式でエンコードされていません。RTCレジスタが読み取られると、すべてのカウンターの内容がラッチされており、伝送中にクロックカレンダーチップの誤読が発生しないようにします。

PCF8563のアプリケーション回路

PCF8563アプリケーション回路には、主にクロック回路、チップ接続電源回路、I2Cバス接続回路が含まれています。

まず、クロック回路は、外部クリスタルオシレーターを主な周波数源として使用して、正確な時間の計算と表示を確保します。発振器の周波数は、必要に応じて調整できます。たとえば、インバーター回路を使用することにより、秒、数分、時間、日、月、年などのさまざまな時間単位の表示を使用することにより、適切な頻度を選択することで実現できます。。

第二に、チップは、バッテリー電源と外部電源を含む電源回路に2つの方法で接続されています。バッテリーの電力により、PCF8563は、正確な時間と日付を維持するために外部電源なしで動作し続けることができます。外部電源は、チップの電源と充電に使用されます。また、電圧変動に直面してチップが適切に動作できるようにする電圧レギュレータ回路もあります。

最後に、I2Cバス接続回路を使用して、PCF8563をメイン制御デバイスに接続します。PCF8563はI2Cバス通信プロトコルを採用しているため、メイン制御デバイスはI2Cバスを介してPCF8563を使用してデータ送信を実現し、それにより、時間と日付の取得やアラームクロックの設定などの複数の機能を完了できます。I2Cバス接続回路は、主にSCLクロックラインとSDAデータラインで構成されています。適切な抵抗器とコンデンサを接続して、データ送信の信頼性と精度を確保することにより、信号がフィルター処理および安定化されます。

PCF8563の値の制限

絶対最大評価システム（IEC 60134）に従って。

埋め込みシステムでPCF8563はどのように使用されていますか？

埋め込みシステムでのPCF8563の適用には、主にハードウェア接続とソフトウェア設定が含まれます。まず、ハードウェア接続の観点から、PCF8563モジュールをマイクロコントローラー開発ボードに正しく接続する必要があります。PCF8563モジュールにはI2Cインターフェイスが装備されているため、モジュールのSDA（データライン）とSCL（クロックライン）ピンをMCU開発ボードの対応するピンに接続する必要があります。さらに、モジュールの安定した動作を確保するために、安定した動作電圧を提供するために、電力と地下線が正しく接続されていることを確認する必要があります。

第二に、ソフトウェアのセットアップに関しては、最初に該当する開発環境がMCU開発委員会にインストールされ、I2Cバスが正しく構成されていることを確認する必要があります。使用する開発ボードとプログラミング言語に応じて、適切なライブラリまたはドライバーをインストールする必要がある場合があります。コードを作成するときは、適切な関数またはコマンドを使用して、PCF8563リアルタイムクロックモジュールからの時刻および日付情報を読み取り、組み込みシステムのシリアルモニターまたはその他の出力デバイスに表示できます。