芯谷D8563TS：低功耗CMOS实时时钟/日历电路的优选方案
在电子设备中，实时时钟（RTC）电路对于提供准确的时间和日历信息至关重要。芯谷D8563TS作为一款低功耗的CMOS实时时钟/日历电路，以其丰富的功能、高精度和灵活的可编程性，成为众多嵌入式系统和电池供电设备中的理想选择。本文将深入探讨芯谷D8563TS的特性、电气参数、寄存器结构、典型应用电路以及使用注意事项，帮助读者全面了解这一高效时钟管理芯片。
一、产品概述
芯谷D8563TS是一款低功耗的CMOS实时时钟/日历电路，提供可编程时钟输出、中断输出和掉电检测功能。它通过I2C总线接口进行通信，支持高达400kHz的总线速度，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动增量。D8563TS采用DIP8、SOP8、TSSOP8、MSOP8、DFN8等多种封装形式，适应不同的设计需求。
二、特性亮点
芯谷D8563TS具有以下显著特点：
-
低功耗：工作电压范围为1.0V至5.5V，待机电流典型值仅为0.25µA（VDD=3.0V，Tamb=25℃），适用于电池供电设备。
-
高精度时钟/日历功能：提供秒、分、时、日、星期、月、年等时间信息，支持BCD格式，方便读取和处理。
-
可编程时钟输出：支持32.768kHz、1024Hz、32Hz及1Hz等多种频率输出，满足不同应用场景的需求。
-
中断和报警功能：内置报警和定时器功能，可通过中断引脚（INT）触发中断，提高系统的灵活性和响应速度。
-
掉电检测和电源复位：内置掉电检测器和电源复位功能，确保在电源异常时数据的完整性和系统的稳定性。
-
I2C总线接口：支持高达400kHz的I2C总线速度，方便与微控制器等设备进行通信。
三、电气特性
以下是芯谷D8563TS在典型工作条件下的电气参数（VDD=1.8V至5.5V，TA=-40℃至+85℃）：
-
工作电压：1.0V至5.5V
-
待机电流：典型值为0.25µA（VDD=3.0V，Tamb=25℃）
-
工作电流：
-
CLKOUT失效时：IDD1=200µA（fSCL=100kHz），IDD1=800µA（fSCL=400kHz）
-
CLKOUT有效时：IDD2=550nA（fSCL=0Hz，VDD=3V），IDD2=1600nA（fSCL=0Hz，VDD=5V）
-
-
输入电平：
-
低电平输入电压VIL=0.3VDD
-
高电平输入电压VIH=0.7VDD
-
-
输出特性：
-
低电平输出电流IOL(SDA)=-3mA（VOL=0.4V，VDD=5V）
-
高电平输出电流IOH(CLKO UT)=1mA（VOH=4.6V，VDD=5V）
-
四、寄存器结构
D8563TS包含16个8位寄存器，涵盖控制寄存器、状态寄存器、时钟计数器、报警寄存器、定时器控制寄存器和定时器寄存器等。以下是部分关键寄存器的描述：
-
控制/状态寄存器1（地址00H）：用于控制芯片的测试模式和时钟停止功能。
-
控制/状态寄存器2（地址01H）：用于控制中断和报警功能，以及定时器的中断条件。
-
时钟计数器寄存器（地址02H-08H）：存储秒、分、时、日、星期、月、年等时间信息，以BCD格式编码。
-
报警寄存器（地址09H-0CH）：用于设置分钟、小时、日、星期的报警条件。
-
CLKOUT频率寄存器（地址0DH）：控制CLKOUT引脚的输出频率。
-
定时器控制寄存器（地址0EH）：用于控制定时器的有效性和时钟频率选择。
-
定时器倒计数数值寄存器（地址0FH）：存储定时器的倒计数数值。
五、典型应用电路
基本连接电路
在基本应用中，D8563TS需要连接一个32.768kHz的晶振，以及I2C总线的SDA和SCL引脚。为了确保稳定的时钟信号，可以在OSCI和OSCO引脚之间连接一个 appropriate的电容。此外，还可以根据需要连接外部电源和电池，以实现掉电检测和备用电源功能。
中断和报警功能应用
通过配置控制/状态寄存器2（地址01H），可以启用中断和报警功能。当时间达到预设的报警条件时，D8563TS会通过INT引脚输出低电平信号，触发中断。在中断服务程序中，可以读取相关寄存器的状态，执行相应的操作。
CLKOUT输出应用
D8563TS的CLKOUT引脚可以输出可编程的方波信号。通过设置CLKOUT频率寄存器（地址0DH），可以选择所需的输出频率。CLKOUT输出信号可以用于为其他电路提供时钟源，或者作为外部设备的同步信号。
六、使用注意事项
在使用芯谷D8563TS时，需注意以下几点以确保其性能和可靠性：
-
晶振选择和连接：选择高质量的32.768kHz晶振，并确保其连接正确，以保证时钟信号的稳定性和精度。
-
电源管理：在电池供电的应用中，合理管理电源切换，确保在主电源失效时能够及时切换到备用电池，维持时钟的正常运行。
-
I2C总线通信：遵循I2C总线的通信协议，确保数据的正确传输。注意总线的上拉电阻选择和布线布局，减少通信干扰。
-
寄存器配置：在初始化D8563TS时，正确配置各个寄存器的值，以实现所需的功能和工作模式。
-
中断和报警处理：合理设计中断服务程序，及时响应中断和报警事件，避免中断丢失或处理不及时导致的问题。
芯谷D8563TS以其低功耗、高精度和丰富的功能，为嵌入式系统和电池供电设备提供了可靠的时钟解决方案。无论是移动电话、便携仪器还是其他需要精确时钟的应用场景，D8563TS都能满足设计需求，确保系统的时间和日历信息准确无误。
