PCF8563时钟芯片详解：引脚功能、应用电路图及中文资料全解析

PCF8563是一款工业级超低功耗的多功能时钟/日历芯片，它集成了I2C总线接口，支持多种闹钟设置、定时器操作、时钟输出和中断触发功能，能够提供复杂的定时服务，并且还能为微控制器提供看门狗保护。作为一款CMOS实时时钟/日历芯片，它具备可编程的时钟输出和中断输出功能，以及电源故障检测能力。所有的地址和数据信息均通过I2C总线以串行方式传输，最高传输速率可达400Kbits/s。每次进行读或写操作后，内部字地址寄存器会自动递增。

该芯片的工作电压范围广泛，从1.0V到5.5V，并在0.9V时提供复位标准。它提供了四种可编程的时钟输出频率选择：32.768kHz、1024Hz、32Hz和1Hz，同时拥有四个独立的报警通道和一个定时器。内置特性还包括复位电路、振荡电容和掉电检测电路，确保了其在不同条件下的稳定运行。PCF8563以其超低功耗著称，在典型工作条件下（VDD=3.0V，环境温度25℃），功耗仅为0.25微安。

由于其高性价比，PCF8563被广泛应用于需要精确时间记录和管理的设备中，如电表、水表、燃气表、电话、传真机、便携式和电池供电仪器等。

PCF8563功能描述

PCF8563提供16个8位寄存器，在读写操作过程中寄存器的地址会自动增加。第一、二个寄存器（00H-01H）为控制状态寄存器，02H-08H为时钟功能寄存器（秒到年计数器），09H-0CH为闹钟功能寄存器，0DH控制时钟输出频率。0EH、0FH分别为时间控制和时间寄存器。闹钟的秒到年、分到天都是BCD编码。闹钟的星期和周定时器都不采用BCD方式编码。读一个寄存器时，其他寄存器被冻结，可以防止其他寄存器被破坏。

闹钟功能模块：

通过清除每个报警寄存器的最高位，可启用报警，从每分钟到每周，通过设置 AF 标志（控制/状态寄存器的第 3 位）来生成中断。当发生报警条件时，只能使用软件清除 AF 标志。

PCF8563电路图

PCF8563引脚图及功能

PCF8563 如何工作

PCF8563具有16个8位寄存器：一个可自动递增的地址寄存器、内置32.768KHz振荡器（内部集成电容）、分频器（用于为实时时钟RTC提供源时钟）、以及编程时钟输出、定时器、闹钟、电源故障检测器、400KHzI2C总线接口。

16个寄存器全部设计为可寻址的8位并行寄存器，但并不是所有位都有用。前两个寄存器（存储器地址00H、01H）用于控制寄存器和状态寄存器，存储器地址02H~08H用于时钟计数器（秒~年计数器），地址09H~0CH用于报警寄存器（定义报警条件），地址0DH控制引脚CLKOUT的输出频率，地址0EH、0FH分别用于定时器控制寄存器和定时器寄存器。秒、分、时、日、月、年、分钟报警、小时报警、日报警寄存器采用BCD格式编码，星期和星期报警寄存器不采用BCD格式编码。读取RTC寄存器时，所有计数器的内容都被锁存。因此，在传输条件下，可以禁止对时钟日历芯片的误读。

PCF8563的应用

以一个典型的应用为例：PCF8563实时时钟高精度调整方法。

如图中R3、R4为I2C总线的上拉电阻，如果总线速度高于100KHz，该电阻的阻值应该更小。由于PCF8563的中断输出和时钟输出都是开漏输出，所以需要外部上拉电阻（图中R1、R2），如果不用到这两个信号，可以省去相应的上拉电阻。对于PCF8563芯片来说，需要外部时钟晶振32768Hz（图中X1），建议使用5ppm以上稳定的晶振。PCF8563典型应用电路建议使用15pF的晶振匹配电容，实际应用中可以相应调整，以使RTC获得更高精度的时钟源，一般晶振匹配电容在15pF~21pF之间调整（相对5ppm精度的32768Hz晶振）。当电容为15pF时时钟频率稍高，当电容为21pF时时钟频率稍低。

操作方法：

1、设置PCF8563时钟输出有效（CLKOUT），输出频率为32.768KHz。

2、使用高精度频率计测量CLKOUT输出的频率。

3、根据测量的频率，短路或断开JC1、JC2、JC3，当频率高于32768Hz时，增大电容值；当频率低于32768Hz时，减小电容值。

注：图中C1、C2、C3取值在1pF~5pF之间，根据实际情况确定组合方式，方便快速调整，建议使用（3pF、3pF、3pF）、（1pF、2pF、3pF）、（2pF、3pF、4pF）。

制造商品牌信息

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