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PCF8563在电子时钟设计中的应用
时间：2009-07-31 11:36:30 来源：国外电子元器件 作者：王瑜 西安航空技术高等专科学校
1 PCF8563的性能特点
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。 2 PCF8563的工作原理
HYM8563［1］是一款由武汉昊昱微电子有限公司生产的低功耗CMOS串行I2C实时时钟/日历芯片，图1为其内部结构方框图，
HYM8563内部有16个可寻址的8位并行寄存器(参见表2)，前两个寄存器用作控制寄存器和状态寄存器，02H～08H用于时钟计数器(秒到年计数器)，09H～0CH用于报警寄存器(定义报警条件)，0DH用于控制CLKOUT管脚的输出频率，0EH和0FH分别用作定时器控制寄存器和定时器寄存器。秒、分钟、小时、日、月、年、分钟报警、小时报警、日报警寄存器的编码格式为BCD 码，星期和星期报警寄存器不以BCD格式编码。
0FH为倒计数定时器寄存器，受定时器控制寄存器(0EH)控制，TD1、TD0用于设定定时器的频率(4096Hz，64Hz，1Hz或1/60Hz)，这样可以设定不同时间间隔的定时值。TE设
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定定时器开或关。当倒计数值计为0时TF位置1。
TIE＝1为定时中断允许控制位，TI/TP=0为中断信号低电平/脉冲方式选择。 HYM8563共有四种报警方式，分别为小时报警(每小时的同一分钟时刻报警)、日报警(每天的同一小时时刻报警)、月报警(每月的同一天时刻报警)和星期报警(每星期的同一天时刻报警)。HYM8563可在一个或多个报警寄存器写入合法的分钟、小时、日或星期数值并将它们相应的AE(Alarm Enable)位置0，当这些数值与当前的分钟、小时、日或星期数值相等，发生报警，标志位AF被置1。
若要使HYM8563每隔一定时间产生一次中断，则可使用定时器。置TE＝0，在0EH中设定定时器的频率，在0FH中置入定时间隔。同时设定TIE＝1，TI/TP=0，这样，当报警器报警(或定时器倒计数结束)时，将设置中断申请标志位AF(或TF)，并在 脚产生一个低电平作为中断信号。中断申请标志位AF和TF只能用软件清除。当读定时器时，返回当前倒计数的数值。
HYM8563采用的是串行I2C总线接口，通过两条线SDA和SCL在不同的芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线，SCL为串行时钟线，两条线都必须用上拉电阻与正电源相连。数据只在总线不忙时才可传送。 3 系统硬件设计
硬件电路设计包括PCF8563时钟，日历器件与AT89S52单片机的接口电路、HS12864液晶显示电路以及键盘电路3个部分。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8 KB在系统可编程Flash存储器；使用高密度非易失存储器技术制造，与T业80C51产品指令和引脚完全兼容：片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适用于常规编程器。具有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使其为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超高效的解决方案。
PCF8563采用32．768 kHz可编程时钟输出频率，I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。单片机与PCF8563之间双向传送数据，最高传送速率为100 Kb／s。FC总线的优点是简单和有效。由于接口直接在组件之上，因此，I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和器件引脚的数量，降低了成本。图2为PCF8563与AT89S52单片机的接口电路，PCF8563的SCL与单片机的引脚P14连接；SDA与单片机的引脚P15连接，实现时间、日期等数据的读取。
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图3为HS12864液晶显示电路．配合单片机软件程序的编制和调试，将PCF8563中的时钟信息从P01～P07端口输出到液晶显示器，完成时间、日期等数据的显示。
4 系统流程图
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