PCF8563在電子時(shí)鐘設計中的應用

引言
數字時(shí)鐘已成為時(shí)鐘設計的主導方向，廣泛應用于實(shí)時(shí)控制系統。數字時(shí)鐘實(shí)質(zhì)是一個(gè)對標準頻率計數的計數電路，通常由晶體振蕩電路、分頻電路、時(shí)間計數電路、譯碼驅動(dòng)電路等組成。這里提出一種電子時(shí)鐘系統設計方案，是以AT89S52單片機作為控制核心，采用PCF8563時(shí)鐘／日歷器件以及HS12864液晶顯示器，通過(guò)硬件設計及軟件編程實(shí)現的。

2 PCF8563簡(jiǎn)介
圖1為PCF8563內部結構。PCF8563內部包括16個(gè)8位寄存器，可自動(dòng)增量的地址寄存器，內置32．768Hz的振蕩器(帶有一個(gè)內部集成的電容)，分頻器(用于給實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC提供源時(shí)鐘)，可編程時(shí)鐘輸出，定時(shí)器，報警器，掉電檢測器和400 kHz的I2C總線(xiàn)接口。

所有16個(gè)寄存器設計成可尋址的8位并行寄存器，但不是所有位都有用。前2個(gè)寄存器(內存地址00H，01H)用于控制寄存器和狀態(tài)寄存器，其中內存地址02H～08H用于時(shí)鐘計數器(秒~年計數器)，地址09H~0CH用于報警寄存器(定義報警條件)，地址ODH控制CLKOUT引腳的輸出頻率，地址OEH和OFH分別用于定時(shí)器控制寄存器和定時(shí)器寄存器。秒、分鐘、小時(shí)、日、月、年、分鐘報警、小時(shí)報警、日報警寄存器，編碼格式為BCD，星期和星期報警寄存器不以BCD格式編碼。

3 系統硬件設計
硬件電路設計包括PCF8563時(shí)鐘，日歷器件與AT89S52單片機的接口電路、HS12864液晶顯示電路以及鍵盤(pán)電路3個(gè)部分。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8 KB在系統可編程Flash存儲器；使用高密度非易失存儲器技術(shù)制造，與T業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容：片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適用于常規編程器。具有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使其為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超高效的解決方案。
PCF8563采用32．768 kHz可編程時(shí)鐘輸出頻率，I2C總線(xiàn)是由數據線(xiàn)SDA和時(shí)鐘SCL構成的串行總線(xiàn)，可發(fā)送和接收數據。單片機與PCF8563之間雙向傳送數據，最高傳送速率為100 Kb／s。FC總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和有效。由于接口直接在組件之上，因此，I2C總線(xiàn)占用的空間非常小，減少了電路板的空間和器件引腳的數量，降低了成本。圖2為PCF8563與AT89S52單片機的接口電路，PCF8563的SCL與單片機的引腳P14連接；SDA與單片機的引腳P15連接，實(shí)現時(shí)間、日期等數據的讀取。