跟我学51单片机_十二_实时时钟_日历芯片PCF8563

IIC_WaitAck();
（28）
IIC_write_byte(addr);
（29）
IIC_WaitAck();
（30）
IIC_Start();
（31）
IIC_write_byte(0xA3);
（32）
IIC_WaitAck();
（33）
for(i=0;i<count;i++)
（34）
{
buff[i]=IIC_read_byte();
因为PCF8563的读地址为0xA3，即准备开始读取。
（19）调用等待应答信号子函数，等待应答。
（20）将读到的值赋给之前定义的变量。
（21）因为只读一个字节，所以不发送应答信号。 （22）调用I2C总线发送停止信号函数，停止通信。
（23）将读到的值返回。
往PCF8563内寄存器读多字节函数
addr：开始读的寄存器首地址。count：读取几个字节；buff：所读到的
0CH
星期报警
AE
—
—
—
—
0～6
各寄存器的结构可如表2，表3所示。 其中标明“－”的位无效，标明“０”的位应置逻辑。 在这里详细介绍几个常用的寄存器 控制／状态寄存器１（地址00H）位描述 TEST1：TEST1=0，普通模式；TEST1=1，EXT_CLK 测试 模式。 STOP：STOP=0，芯片时钟运行；STOP=1，所有芯片 分频器异步置逻辑0，芯片时钟停止运行。 TESTC：TESTC=0;电源复位功能失效（普通模式时置 逻辑0）。TESTC=1，电源复位功能有效。 其余位置逻辑0。 秒、分钟和小时寄存器 VL：VL=0，保证准确的时钟/日历数据；VL=1，不保
往PCF8563内寄存器写一字节函数
addr：要写的寄存器地址；val：寄存器要写入的值
void PCF8563_Write_Byte(unsigned char addr,unsigned char val)（1）
{
IIC_Start();
（2）
IIC_write_byte(0xA2);
（3）
IIC_WaitAck();
（19）
dat=IIC_read_byte();
（20）
IIC_SendNoAck();
（21）
IIC_Stop();
（22）
return(dat);
（23）
}
（10）函数定义。
（11）定义一个无符号变量，作为返回值。 （12）调用I2C总线发送起始信号函数，开始通信。 （13）调用I2C总线写一字节函数，写入0xA2。这是
PCF8563内的16个寄存器设计成可寻址的8位并行寄存器 ，但不是所有位都有用。现对其地址进行简要说明如下：
前两个寄存器内存地址00H，01H用于控制寄存器和状 态寄存器。
02H～08H内存地址用于时钟计数器秒~年计数器地址。 09H～0CH 用于报警寄存器（需定义报警条件）。 0DH地址控制CLKOUT 管脚的输出频率。 0EH和0FH地址分别用于定时器控制寄存器和定时器寄 存器。 此外，秒、分钟、小时、日、月、年、分钟报警、小 时报警、日报警寄存器编码格式为BCD ，星期和星期报警 寄存器不以BCD格式编码。
字节
void PCF8563_Read_NByte(unsigned char addr,unsigned char count,unsigned
char *buff) （24）
{
unsigned char i;
（25）
IIC_Start();
（26）
IIC_write_byte(0xA2);
（27）
{
unsigned char dat;
（11）
IIC_Start();
（12）
IIC_write_byte(0xA2);
（13）
IIC_WaitAck();
（14）
IIC_write_byte(addr);
（15）
IC_WaitAck();
（16）
IIC_Start();
（17）
IIC_WaitAck();
99，例如：<秒>＝1001001，代表49 秒。
电路详解
此讲的电路图如图2所示。 如图2（a）中所示，PCF8563需外接一个32.768kHz 的晶振提供时钟，其中I2C接口器件的数据端（SDA）时 钟端（SCL）为开漏结构所需的上拉电阻与上讲中的电 阻共用。此外学习板上还引出了时钟输出管脚和中断输 出管脚。电容C19用于电源去耦滤波，保证PCF8563稳定 工作。 此外，为了显示方便和结合前几讲液晶显示实例，本 讲电路图中采用了1602液晶进行显示，见图2（b）。
OSCI 1 OSCO 2
INT 3 VSS 4
PCF8563P PCF8563T PCF8563TS
5 VDD 6 CLKOUT 7 SCL 8 SDA
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图1 PCF8563的管脚排列
PCF8563有16个位寄存器，一个可自动增量的地址寄存 器，一个内置32.768kHz的振荡器，带有一个内部集成的电容 ，一个分频器用于给实时时钟RTC 提供源时钟，一个可编程 时钟输出，一个定时器，一个报警器，一个掉电检测器和一 个400kHz I2C 总线接口。
（33）调用等待应答信号子函数，等待应答。 （34）要读取几字节就循环几次。 （35）将读取到的字节存放到buff数组中。 （36）如果不是读到最后一个字节。 （37）调用放送应答信号函数，对每一字节进行应答。 （38）最后一个字节，不发送应答信号。 （39）调用I2C总线发送停止信号函数，停止通信。 为了达到验证PCF8563的读写正确功能，采用1602液 晶上显示PCF8563中日历时间的方法，即开启PCF8563的时 钟功能，让后将其内部时钟寄存器的值读出来显示。如果 所读出来的时间为设定时间并运行正常，则表示操作正确 以及PCF8563工作正常。
表1 PCF8563的管脚功能 符号 OSCI OSCO /INT VSS SDA SCL
CLKOUT VDD
管脚号 1 2 3 4 5 6 7 8
功能描述 振荡器输入 振荡器输出 中断输出（开漏，低电 平有效）
地 串行数据 I/O 串行时钟输入 时钟输出 (开漏)
正电源
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当PCF8563内部的一个寄存器被读时所有计数器的内容被 锁存，因此在传送条件下可以禁止对时钟日历芯片的错读。
证准确的时钟/日历数据。 其余位表示的是BCD 格式的当前秒数值，值为00～
表2寄存器概况
地址
寄存器名称
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
00H
控制/状态寄存器1
TEST
0
STOP
0
源自文库
TESTC
0
0
0
01H
控制/状态寄存器2
0
0
0
TI/TP
AF
TF
AIE
TIE
0DH
CLKOUT 频率寄存器
因为PCF8563的写地址为0xA2，即选中PCF8563。
（28）调用等待应答信号子函数，等待应答。 （29）调用I2C总线写一字节函数，写入要读的地址。
（30）调用等待应答信号子函数，等待应答。 （31）调用I2C总线发送起始信号函数，重新开始通信。
（32）调用I2C总线写一字节函数，写入0xA3。这是 因为PCF8563的读地址为0xA3，即准备开始读取。
（4）
IIC_write_byte(addr);
（5）
IIC_WaitAck();
（6）
IIC_write_byte(val);
（7）
IIC_WaitAck();
（8）
IIC_Stop();
（9）
}
（1）函数定义。 （2）调用I2C总线发送起始信号函数，开始通信。 （3）调用I2C总线写一字节函数，写入0xA2。这是因 为PCF8563的写地址为0xA2，即选中PCF8563并让其做好被 写入准备。 （4）调用等待应答信号子函数，等待应答。 （5）调用I2C总线写一字节函数，写入要写的寄存器 地址。 （6）调用等待应答信号子函数，等待应答。 （7）调用I2C总线写一字节函数，往寄存器中写入要 赋的值。
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C19 VCC
Y2 1 2
32.768k INT3 4
PCF8563
OSC1 VDD OSC2 CLKout
INT
SCL
VSS SDA
104
8
R23 R24
7 CLKout 1k 1k
6 SCL
P16
5 SDA
P17
Vss VDD
VO RS R/W
原理简介
PCF8563 是PHILIPS 公司推出的一款工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。 其具有多种报警功能、定时器功能、时钟输出功能以及中 断输出功能，能完成各种复杂的定时服务。同时，其内嵌 的字地址寄存器会自动产生增量。因此被广泛用于工控仪 表、便携式仪器等产品领域。其主要特点如下：
E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 BL+ BL-
+5
R12
P05
10 k
P06
P07
P20
P21
P22
P23
P24
P25
P26
P27
+5
（a）PCF8563电路
（b）1602液晶显示电路 图2
程序设计
上期详细介绍了I2C总线通信协议的起始、应答、停 止等多个子程序，本文对此不再作叙述，而是在调用I2C 总线通信子程序的基础上对PCF8563进行读写。
调试要点与实验现象
连接好开发板硬件电路，通过冷启动方式将程序所生 成的.hex文件下载到单片机后，复位单片机，然后就可在 在1602液晶上显示出从PCF8563中读出来的时间，小时、 分钟和秒如图3所示。
调试时，除了要对上讲的I2C总线通信协议注意外，为 了显示的直观和方便，应当将所读到的BCD码格式数转换为 十进制数，在本讲的程序中采用的就是PCF8563_Store[0]/16 得到秒时钟十位，PCF8563_Store[0]%16得到秒时钟个位的方 法。也可以采用移位运算的方法，请读者自行研究学习。
FE
—
—
—
—
—
FD1
FD0
0EH
定时器控制寄存器
TE
—
—
—
—
—
TD1
TD0
0FH
定时器倒计数数值寄存器
定时器倒计数数值
表2 BCD 格式寄存器概况
地址
寄存器名称
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
02H
秒
03H
分钟
04H
小时
05H
日
VL
00～59BCD 码格式数
—
00～59BCD 码格式数
（8）调用等待应答信号子函数，等待应答。 （9）调用I2C总线发送停止信号函数，该次操作完 毕，停止通信。
往PCF8563内寄存器读一字节函数
addr：要读的寄存器地址；dat：所读到的值。
unsigned char PCF8563_Read_Byte(unsigned char addr) （10）
因为PCF8563的写地址为0xA2，即选中PCF8563。
（14）调用等待应答信号子函数，等待应答。 （15）调用I2C总线写一字节函数，写入要读的地址。
（16）调用等待应答信号子函数，等待应答。
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（17）调用I2C总线发送起始信号函数，重新开始通信。 （18）调用I2C总线写一字节函数，写入0xA3。这是
①宽电压范围1.0～5.5V，复位电压标准值Vlow=0.9V。 ②超低功耗。 ③可编程时钟输出频率为：32.768kHz、1024Hz、 32Hz、1Hz。 ④四种报警功能和定时器功能。 ⑤内含复位电路振荡器电容和掉电检测电路。 ⑥开漏中断输出。 PCF8563的管脚排列如图1所示，各管脚功能如表1 所示。
—
—
—
00～59BCD 码格式数
—
—
—
01～31BCD 码格式数
06H
星期
—
—
—
—
—
0～6
07H
月/世纪
C
—
—
01～12 BCD 码格式数
08H
年
00～99 BCD 码格式数
09H
分钟报警
AE
00～59 BCD 码格式数
0AH
小时报警
AE
—
00～23 BCD 码格式数
0BH
日报警
AE
—
01～31 BCD 码格式数
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跟我学51单片机（十二）
——实时时钟/日历芯片PCF8563
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作者 / 赵亮
上期介绍了单片机外接I2C总线的原理，并以E2PROM 芯片AT24LC02为实例进行了应用。本期将介绍另一款 I2C总线接口的实时时钟／日历芯片——PCF8563。通过 本期，读者可以熟练掌握单片机模拟I2C总线通信以及 PCF8563的原理与应用。
（35）
if(i<count-1)
（36）
IIC_SendAck();
（37）
}
IIC_SendNoAck();
（38）
IIC_Stop();
（39）
}
（24）函数定义。
（25）定义一个无符号变量。 （26）调用I2C总线发送起始信号函数，开始通信。 （27）调用I2C总线写一字节函数，写入0xA2。这是