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AN070219
PCF8563 中断输出功能
Date: 2008/10/29
Rev 1.0
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ZLG,PCF8563,中断输出
摘要
本文主要介绍 PCF8563 的中断输出功能
Uhttp://www.zlgmcu.comU
广州周立功单片机发展有限公司
H
广州周立功单片机发展有限公司 AN070219
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PCF8563 中断输出功能
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目 录
U1.2.1U
U1.2.2U
U1.2.3U
U1.1U
U1.2U
U1.3U
U1.4U
U1.5U
U第 1 章 PCF8563 中断输出功能U .................................................................................1
U概述U...............................................................................................................................1
UPCF8563 描述U...............................................................................................................1
U特性U...................................................................................................................1
U应用U...................................................................................................................1
U管脚信息U...........................................................................................................1
U系统框图U.......................................................................................................................2
U相关寄存器描述U...........................................................................................................2
U定时器计数器U...................................................................................................2
U定时器控制寄存器U...........................................................................................3
U控制 / 状态寄存器 1U.......................................................................................3
U控制 / 状态寄存器 2U.......................................................................................3
U中断输出的实现U...........................................................................................................5
U原理及硬件电路连接U.......................................................................................5
U软件编写U...........................................................................................................5
U相关波形U...........................................................................................................6
U中断输出应用U...............................................................................................................8
U小结U.............................................................................................................................10
U版本信息U.....................................................................................................................11
U版权声明U.....................................................................................................................11
U1.4.1U
U1.4.2U
U1.4.3U
U1.4.4U
U1.6U
U1.7U
UA.1U
UA.2U
U1.5.1U
U1.5.2U
U1.5.3U
PCF8563 中断输出功能
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第1章 0
BPCF8563 中断输出功能
1.1
B概述
本文主要描述 PCF8563 的中断输出功能,并给出相应的范例。范例实现每 1s 从/ INT
脚产生一次中断输出的功能。用户可以修改范例中定时器时钟源和倒计数数值寄存器的值,
以得到满足自己需要的中断输出周期,轻松实现 PCF8563 中断输出功能。
1.2
BPCF8563 描述
PCF8563 是 NXP 半导体公司设计的一款低功耗 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 400kHz,每次读写数据后,支持子地址自增。
1.2.1
B特性
宽工作电压范围:1.0~5.5V;
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);
可编程时钟输出:32.768kHz,1024Hz,32Hz,1Hz;
世纪标志;
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;
开漏中断引脚。
1.2.2
B应用
移动电话;
便携仪器;
传真机;
电池电源产品。
1.2.3
B管脚信息
PCF8563 的管脚分布如下图所示。
OSCI
OSCO
INT
VSS
1
2
3
4
PCF8563
8
7
6
5
VDD
CLKOUT
SCL
SDA
图 1.1 PCF8563 引脚分布图
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PCF8563 的管脚描述如X表 1.1X所示。
表 1.1 PCF8563 管脚描述
管脚号
管脚符号
OSCI
OSCO
/INT
VSS
SDA
SCL
CLKOUT
VDD
1
2
3
4
5
6
7
8
管脚描述
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
1.3
B系统框图
下图为 PCF8563 实现中断输出功能的框图。
4096Hz
64Hz
1Hz
1/60Hz
倒计数
TF
/INT
STOP
n
溢出
TI/TP
时钟运行控制
倒计数数值
/INT 有效控制
TD1
TD0
定时器时钟源选择
图 1.2 PCF8563 中断输出功能框图
从X图 1.2X可以看出,PCF8563 提供了 4 个(4096Hz、64Hz、1Hz、1/60Hz)定时器时钟
源。用户可以根据定时中断的需要,适当地选取时钟源。通过对相关寄存器的控制,使倒计
数定时器溢出时产生中断/INT信号,实现PCF8563 中断输出的功能。其中,倒计数寄存器的
值可以由公式:【倒计数周期=倒计数数值 / 时钟频率】计算得出。
1.4
B相关寄存器描述
实现 PCF8563 的中断输出功能一共涉及到 4 个寄存器,以下是对寄存器的详细描述。
1.4.1
B定时器计数器
8位的倒计数器(地址 0FH)由定时器控制寄存器(地址 0EH,参见X表 1.2X)控制。该
寄存器的位描述如下表所示。
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表 1.2 定时器倒计数数值寄存器位描述(地址 0FH)
位
7~0
符号
<定时器倒计数数值>
位描述
倒计数数值“n”;
倒计数周期= n / 时钟源
1.4.2
B定时器控制寄存器
定时器控制寄存器用于设定定时器时钟源(4096 Hz,64 Hz,1 Hz,或 1 / 60Hz),以及
设定定时器有效或无效。该寄存器的位描述如下表所示。
表 1.3 定时器控制寄存器位描述(地址 0EH)
位
7
6~2
1
0
符号
TE
–
TD1
TD0
位描述
TE=0:定时器无效;
TE=1:定时器有效
无效
定时器时钟源选择位,决定倒计数定时器的时钟源,
参见X表 1.4X;不用时TD1 和TD0 应设为“11”
(1 / 60Hz),以降低电源损耗
表 1.4 定时器时钟源选择
TD0
TD1
定时器时钟源(Hz)
0
0
1
1
0
1
0
1
4096
64
1
1 / 60
1.4.3
B控制 / 状态寄存器 1
芯片的时钟运行由控制 / 状态寄存器 1 的STOP位(参见X表 1.5X)用于控制芯片的时钟
运行与停止。该寄存器的位描述如下表所示。
位
7
5
3
表 1.5 控制 / 状态寄存器 1 位描述(地址 00H)
符号
TEST1
STOP
TESTC
0
位描述
TEST1=0,普通模式;
TEST1=1,EXT_CLK 测试模式
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
(CLKOUT 在 32.768kHz 时可用)
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
缺省值置逻辑 0
6、4、2、1、0
1.4.4
B控制 / 状态寄存器 2
定时器从软件设置的 8 位二进制数倒计数,每次倒计数结束,定时器设置控制 / 状态
寄存器 2 中的标志位TF(参见X表 1.6X),定时器标志位TF 只可以用软件清除,TF 用于产生
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一个中断(/INT),每个倒计数周期产生一个脉冲作为中断信号。设置控制 / 状态寄存器 2
中的TI/TP位(参见X表 1.6X)用于控制中断产生的条件。该寄存器的位描述如下表所示。
表 1.6 控制 / 状态寄存器 2 位描述(地址 01H)
位
7、6、5
4
3
2
1
0
符号
0
TI / TP
AF
TF
AIE
TIE
位描述
缺省值置逻辑 0
TI / TP=0,当 TF 有效时 INT 有效 (取决于 TIE 的状态);
TI / TP=1,INT 脉冲有效,参见X表 1.7X (取决于TIE 的状态)
注意:若 AF 和 AIE 都有效时,则 INT 一直有效
当报警发生时,AF 被置逻辑 1;在定时器倒计数结束时, TF 被
置逻辑 1,它们在被软件重写前一直保持原有值,若定时器和报警
中断都请求时,中断源由AF 和TF 决定,若要使清除一个标志位
而防止另一标志位被重写,应运用逻辑指令AND,标志位AF 和TF
值描述参见X表 1.8X
标志位 AIE 和 TIE 决定一个中断的请求有效或无效,当 AF 或 TF
中一个为“1”时中断是 AIE 和 TIE 都置“1”时的逻辑或。
AE=0:报警中断无效;AIE=1:报警中断有效;
TIE=0:定时器中断无效;TIE=1:定时器中断有效
表 1.7 / INT 操作(位 TI / TP=1)
时钟源(Hz)
/ INT 周期
4096
64
1
1 / 64
n=1
1 / 8192
1 / 128
1 / 64
n>1
1 / 4096
1 / 64
1 / 64
注:TF 和/ INT 同时有效,n 为倒计数定
表 1.8 AF 和 TF 值描述
R / W
Read 读
Write 写
位:AF
描述
报警标志无效
报警标志有效
报警标志被清除
报警标志保持不变
值
0
1
0
1
值
0
1
0
1
位:TF
描述
定时器标志无效
定时器标志有效
定时器标志被清除
定时器标志保持不变
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B中断输出的实现
B原理及硬件电路连接
1.5
1.5.1
本文描述的是采用 P89LPC932A1 作为主控 MCU,它通过 I2C 控制 PCF8563,实现
PCF8563 周期性中断输出功能。下图为 P89LPC932A1 与 PCF8563 之间的硬件连接图。
3
26
25
24
23
22
20
19
18
17
12
11
10
6
5
4
U1
P00
P01
P02
P03
P04
P05
P06
P07
P10
P11
P12
P13
P14
P15/RST
P16
P17
P20
P21
P22
P23
P24
P25
P26
P27
P31
P30
VDD
VSS
1
2
13
14
15
16
27
28
8
9
21
7
15pF
1
X1
32.768kHz
2
/INT
LEDPWM
1
2
3
4
XTAL1
XTAL2
VCC
C3
104
1
X2
6MHz
2
P89LPC932A1
SCL
SDA
/INT
VCC
+ C4
1uF
S1
R4
4.7KΩ
U2
VDD
Clko
SCL
SDA
Osci
Osco
/INT
VSS
PCF8563
C5
12pF
C6
12pF
R1
100Ω
C1
104
C2
0.1F/5.5V
+
VCC
D1
1N4148
8
7
6
5
SCL
SDA
R2
1KΩ
R3
1KΩ
VCC
图 1.3 PCF8563 中断输出功能的硬件连接图
1.5.2
B软件编写
PCF8563 中断输出功能的程序非常简单,其流程如X图 1.4X所示。
图 1.4 PCF8563 周期性中断输出功能的软件流程图
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