BM8563ESA

BM8563 I C 实时时钟/日历 2 1 功能 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 2 应用 可基于32.768Hz晶体进行秒,分,小时,星期,天,月和 年计时 带有世纪标志 室温下时钟工作电压范围：1.2~5.5V 低休眠电流：典型值为0.5μA(VDD= 3.0V ,Tamb= 25℃） 400kHz 双线I2C总线接口 (VDD= 1.8V ~5.5V) 可编程时钟输出频率为：32.768kHz, 1024Hz, 32Hz, 1Hz 内部集成震荡电容 报警和定时器 内部上电复位(POR) I2C总线从地址:读,03AH;写,0A2H 漏极开路中断引脚 ● 移动电话 复费率电能表 ● 便携仪器 ● 电子计量器 ● 电池驱动产品 ● 3 概述 BM8563 是一款针对低功耗进行了优化的 CMOS 实 时时钟/日历芯片,它提供一个可编程的时钟输出、一 个中断输出和一个掉电检测器。所有地址和数据均通 过双线双向 I2C 总线接口串行传递.最大总线速度达 400kbit/s。每次读写数据后,内嵌的字地址寄存器会自 动递增。 BM8563 方框 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -1- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 4 引脚配置和功能 引脚功能 引脚 1 2 名称 OSCI OSCO 3 INT 4 5 6 7 8 VSS SDA SCL CLKOUT VDD 功能 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(开漏) 串行时钟输入 时钟输出（开漏） 正电源 5 规格 5.1 最大额定值 SCL,SDA和OSCI管脚 最小值 -0.5 -50 -0.5 最大值 +6.5 +50 +6.5 单位 V mA V 输出电压 CLKOUT和 INT 管脚 -0.5 +6.5 V II IO Ptot 输入电流 输出电流 所有输入口 所有输出口 VESD 静电放电电压 IIu Tstg Tamb 闩锁电流 贮存温度 工作温度 -10 -10 -55 -40 +10 +10 300 ±4000 ±1000 200 125 +85 mA mA mW V V mA °C °C 符号 VDD IDD VI 参数 电源电压 电源电流 输入电压 VO 条件 总损耗功率 HBM[1] CDM[2] [3] 设备正常工作 [1] 根据“JESD22-A114”提出的人体模型（HBM）。 [2] 根据“JESD22-C101”提出的器件充电模型（CDM）。 [3] 根据”JESD78”,在最高环境温度(Tamb (max))下进行测试。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -2- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 5.2 静态特性 (如无特别说明，VDD =1.8V to 5.5V; V SS = 0V; T amb = -40°C to +85°C; f osc = 32.768kHz;石英晶体串联等效电阻 R s = 40kΩ; C L = 8pF; ) 最小 典型 最大 单位 符号 参数 条件 电源 VDD 工作电压 5.5 5.5 5.5 V 800 200 µA µA 800 650 600 nA nA nA 接口未激活（fSCL= 0Hz)；CLKOUT禁用；Tamb=-40°C~+85°C[2] VDD=5.0V 800 VDD=3.0V 700 VDD=2.0V 700 - 950 900 850 nA nA nA 接口未激活（fSCL= 0Hz)；CLKOUT=32 kHz；Tamb= 25°C[2] VDD=5.0V 900 VDD=3.0V 800 VDD=2.0V 750 - 1600 1000 800 nA nA nA 接口未激活（fSCL= 0Hz)；CLKOUT=32 kHz；Tamb=-40°C~+85°C[2] VDD=5.0V 1100 1700 VDD=3.0V 900 1100 VDD=2.0V 850 900 - nA nA nA I2C总线失效，fSCL= 0Hz; Tamb= 25°C[1] I2C总线有效，fSCL= 400kHz[1] 时钟数据完整，Tamb= 25°C 接口激活，CLKOUT有效 fSCL= 400kHz fSCL= 100kHz 1.2 1.8 1.2 - [2] 接口未激活（fSCL= 0 Hz)；CLKOUT禁用；Tamb= 25°C VDD=5.0V 600 VDD=3.0V 500 VDD=2.0V 500 - IDD 输入 VIL VIH IU CI 工作电流 低电平输入电压 高电平输入电压 输入漏电流 输入电容 VI= VDD或VSS [3] Vss 0.7VDD -1 - 0 - 0.3VDD VDD +1 7 V V µA pF 3 1 1 -1 0 +1 mA mA mA µA - 0.5 0.6 V 输出 IOL 低电平输出电流 ILO 输出漏电流 电压检测器 Vlow 低电压 输出电流VOL= 0.4V; VDD= 5V SDA引脚 INT引脚 CLKOUT引脚 VO= VDD或Vss Tamb= 25°C；设置为VL位，请参见图2 [1] 加电时振荡器可靠起动：VDD（最小值，加电时）=VDD（最小值）+0.3V [2] 定时器源时钟=1⁄60Hz;SCL和SDA都为VDD。 [3] 在样品基础上测试。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -3- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 5.2 动态特性 (如无特别说明，V DD=1.8V~5.5V；Vss= 0V; Tamb= -40°C~+85°C；fosc= 32.768kHz；石英晶体串联等效电阻 Rs= 40kΩ; CL= 8pF;) 符号 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 振荡器 COSCO Δfosc/fosc 单边负载电容 OSCO内部电容 振荡器稳定性 ΔVDD= 200mV; Tamb= 25°C 石英晶体参数（f = 32.768 kHz） Rs 串联电阻 CL 并联负载电容 并联关系[1] Ctrim 单边微调电容 外接在OSCI电容 CLKOUT输出 [2] δCLKOUT CLKOUT占空因数 I2C型总线定时特性（请参见图1)[3][4] [5] SCL时钟周期 fSCL 起动条件保持时间 tHDSTA 重复起动条件建立时间 tSUSTA SCL低电平时间 tLOW SCL高电平时间 tHIGH 标准模式 SDA和SCL的上升沿时间 tr 快速模式 SDA和SCL的下降沿时间 tf 停止和起动条件之间的 tBUF 总线空闲时间 总线的负载电容 Cb 数据建立时间 tSUDAT 数据保持时间 tHDDAT 停止条件建立时间 tSUSTO 尖峰脉冲宽度 tw(spike) 通过总线进行数据传输或信息交换 (� ∗� 15 25 35 pF - 0.2 - ppm 7 5 - 100 12.5 25 kΩ pF pF - 50 - % 0.6 0.6 1.3 0.6 - - 400 1 0.3 0.3 kHz μs μs μs μs μs μs μs 1.3 - - μs 100 0 0.6 - - 400 50 pF ns ns μs ns ) [1] CL是Ctrim和COSCO串联计算结果：�� = (� ����+����� ) ���� ���� [2] 无特别说明，fCLKOUT= 32.768 kHz [3] 所有定时值在工作电压范围内（Tamb条件下）有效，参考输入电压VSS到VDD之间变化是VIL和VIH的值。 [4] I2C 总线在两个起动和一个停止条件下的访问时间必须小于1s。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -4- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 5.3 典型工作特性 图1. I2C总线时序波形 6 功能描述 BM8563 有 16 个 8 位寄存器，一个可自动增量的地址寄存器，一个内置 32.768KHz 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 提供时钟源），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 的 I2C 总线接口。 所有 16 个寄存器均设计为可寻址的 8 位并行寄存器，但不是所有位都有用。前两个寄存器（内存地址 00H 和 01H）用作控制和/或状态寄存器。内存地址 02H 至 08H 用于时钟计数器（秒到年计数器）。地址 09H 至 0CH 用于报警寄存器（用于定义报警条件）。地址 0DH 控制 CLKOUT 输出频率。0EH 和 0FH 分别用作定时器控制寄 存器和定时器寄存器。秒、分钟、小时、日、月、年以及分钟报警、小时报警和日报警寄存器的编码格式为 BCD 码，星期和星期报警寄存器不以 BCD 格式编码。当写入或读取其中一个 RTC 寄存器时，所有时间计数器的内 容都会被冻结，防止在带载情况下错误写入或读取时钟和日历。 6.1 CLKOUT 输出 管脚 CLKOUT 可以输出可编程方波。CLKOUT 频率寄存器（地址 0DH）决定输出方波的频率。可输出 32.768kHz （默认值）、1.024kHz、32Hz 和 1Hz 的频率，用作系统时钟、微控制器时钟、电荷泵输入或校准振荡器。CLKOUT 是漏极开路输出管脚，通电时有效，无效时为高阻抗。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -5- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.2 寄存器结构 表 1.寄存器概况 标记为 x 的位无效。标记为 N 的位应置为逻辑 0；如果读取，则可能是逻辑 0 或逻辑 1。复位后，所有的寄存器 的设置如表 24. 地址 位号 寄存器名称 控制和状态寄存器 控制/状态寄存器1 00H 控制/状态寄存器2 01H 时间和日期寄存器 秒 02H 分钟 03H 小时 04H 日 05H 星期 06H 月/世纪 07H 年 08H 报警寄存器 分钟报警 09H 小时报警 0AH 日报警 0BH 星期报警 0CH CLKOUT控制寄存器 CLKOUT控制 0DH 7 6 5 4 3 2 1 0 TEST N N N 停止 N N TI_TP TESTC AF N TF N AIE N TIE VL 秒（00至59) x 分钟（00至59) x x 小时（00至23） x x 日期（01至31) x x x x x C x x 月（01至12） 年（00至99) 星期（0至6） AE_M AE_H AE_D AE_W 分钟报警（00至59） x 小时报警（00至23） x 日报警（01至31） x x x x WEEKDAY_ALARM (0至6） FE x x x x x FD[1:0] x x x x x TD[1:0] 计时器寄存器 定时器控制寄存器 TE 0EH 定时器倒计数寄存 计时器 0FH [7:0] 器 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -6- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.3 控制寄存器 6.3.1 控制/状态寄存器 1 位号 7 符号 数值 0[1] TEST1 6 N 5 STOP 4 N 3 TESTC 2到0 N 1 0[2] 0[1] 1 0[2] 0 1[1] 000[2] 表 2 控制/状态寄存器 1（地址 00H）位描述 描述 参考资料 普通模式 在普通模式运行时必须设置为逻辑0 EXT_CLK测试模式 默认值为逻辑0 RTC时钟运行 所有RTC分频器异步设置为逻辑0；RTC时钟停止（CLKOUT在32.768KHz 仍然可用） 默认值为逻辑0 电源复位功能失效（普通模式时置为逻辑0） 电源复位功能有效 默认值为逻辑0 6.9 6.10 6.11.1 [1] 默认值。 [2] 标记为 N 的位应该始终写入逻辑 0。 6.3.2 控制/状态寄存器 2 位号 7~5 符号 N 数值 000 默认值为逻辑0 0 当TF有效时， INT 有效（取决于TIE状态） [1] [2] 4 TI_TP 1 0[2] 3 AF 1 0[2] 2 TF 1 1 AIE 0 TIE 表 3 控制/状态寄存器 2（地址 01H）位描述 描述 0[2] 1 0[2] 1 参考资料 INT ，脉冲有效，见表4（取决于TIE状态）；注意：如果AF和AIE都 有效时，则 INT 将永久激活。 读：警报标志无效 写：报警标志被清除 读：报警标志有效 写：报警标志保持不变 读：定时器标志无效 写：定时器标志被清除 读：定时器标志有效 写：定时器标志保持不变 报警中断被禁止 报警中断被使能 定时器中断被禁止 定时器中断被使能 6.3.2.1和6.8 6.3.2.1 [1] 标记为 N 的位应该始终写入逻辑 0。 [2] 默认值。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -7- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.3.2.1 中断输出 位 TF 和 AF：当一个报警发生时，AF 被置为逻辑 1。类似的，在定时器的倒数计数结束时，TF 被置为逻辑 1。 只能通过软件来修改这两位的值。如果在应用中同时需要用到定时器和报警中断，可以通过读这两个字节来确 定中断源。在一个写周期中清除位时，为了防止重写标志位，需要执行一个逻辑与操作。 当位 TIE 和 AIE 被禁用时，引脚 INT 将保持高阻抗。 图 2.中断方案 位 TIE 和 AIE：这两位用来激活中断的产生。当 AIE 和 TIE 被置位时，中断为这两位的逻辑或。 倒计时器中断：倒计时定时器中断的脉冲发生器使用内部时钟，并依赖于所选的倒计时定时器的源时钟和倒计 时值 n。因此，中断脉冲的宽度会变化（参见表 4）。 表 4. INT 操作（位 TI_TP = 1）[1] INT 周期(s) 时钟源（Hz） [2] n=1 n>1[2] 4096 1/8192 1/4096 64 1/128 1/64 1 1/64 1/64 1/60 1/64 1/64 [1] TF 和 INT 默认同时被激活 [2] n 为倒计时定时器的数值，当 n=0 时定时器停止工作。 6.4 时间和日期寄存器 大多数寄存器都以 BCD 格式编码，以简化应用程序的使用。 6.4.1 秒/VL 寄存器 位号 符号 7 VL 6至4 3到0 秒 数值 0 1[1] 0到5 0到9 表 5. 秒/VL 寄存器（地址 02H）位描述 位置值 描述 指示未掉电 指示已掉电 十位 代表BCD格式的当前秒数值，请参见表6 个位 [1] 启动值。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 -8- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 秒值 十进位的 00 01 02 : 09 10 : 58 59 6.4.1.1 位6 0 0 0 : 0 0 : 1 1 表 6.以 BCD 格式编码的秒数 上位数（十位） 位5 位4 位3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 : : : 0 0 1 0 1 0 : : : 0 1 1 0 1 1 数字（个位位置） 位2 位1 0 0 0 0 0 1 : : 0 0 0 0 : : 0 0 0 0 位0 0 1 0 : 1 0 : 0 1 掉电检测和时钟监视器 BM8563 芯片具有掉电检测器（见图 3）。当 VDD 降至低于 Vlow 时，秒寄存器中的 VL 位将被设置，表示时钟信息 的完整性不再得到保证。只能通过接口来清除 VL 标志。 图 3.电压低检测 VL 标志旨在检测 VDD 缓慢下降的情况， 例如在电池操作下。如果振荡器停止或 VDD 在重新提供电源之前达到 Vlow， 则 VL 标志将被设置。这将表明时钟可能已损坏。 6.4.2 分钟寄存器 位号 7 6至4 3到0 符号 分钟 数值 0到5 0到9 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 表 7.分钟寄存器（地址 03H)位描述 位置值 描述 无效 十位 代表BCD格式的当前分钟数值 个位 -9- 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.4.3 小时寄存器 位号 7至6 5到4 3到0 符号 - 数值 0到2 0到9 表 8.小时寄存器（地址 04H）位描述 位置值 描述 无效 十位 代表BCD格式的当前小时数值 个位 小时 6.4.4 日寄存器 位号 7至6 5到4 3到0 符号 日[1] 表 9.日寄存器（地址 05H）位描述 位置值 描述 无效 十位 代表BCD格式的当前日数值，值为01~31。若当年计数器的值是 闰年，则BM8563自动给二月增加一个值，使其成为29天。 个位 数值 0到3 0到9 [1] 如果 BM8563 包含一个恰好被 4 可整除的值，包括年 00，则为年份计数器增加一个第 29 天来补偿闰年。 6.4.5 星期寄存器 位号 7至3 2到0 表 10.星期寄存器（地址 06H）位描述 数值 描述 无效 0到6 代表当前星期数值，请参见表11 符号 星期 表 11.星期分配表 日[1] 星期日 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 星期六 位2 0 0 0 0 1 1 1 位1 0 0 1 1 0 0 1 位0 0 1 0 1 0 1 0 [1] 可由用户重新分配。 6.4.6 月/世纪寄存器 位号 符号 7 C[1] 6到5 4 3到0 月 数值 0[2] 1 0到1 0到9 表 12.月/世纪寄存器（地址 07H）位描述 位置值 描述 表示世纪数为20XX 表示世纪数是19XX，当年由99变为00时，世纪位会改变。 无效 十位 代表BCD格式的当前月份数值，请参见表13 个位 [1] 此位可以由用户重新分配。 [2] 当寄存器年从 99 溢出到 00 时，将切换此位。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 10 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 上位数（十位） 位4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 月份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 表 13.BCD 格式的月分配表 数字（个位） 位3 位2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 位1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 位0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 6.4.7 年寄存器 表 14.年寄存器（08H）位描述 位号 7至4 3到0 符号 年 数值 0到9 0到9 位置值 十位 个位 描述 代表BCD格式的当前年数值 [1] 当寄存器年从 99 年溢出到 00 年时，寄存器世纪月中的世纪位 C 被切换。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 11 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.5 设置和读取时间 图 4 显示了从 1Hz 时钟标记开始的数据流和数据依赖性。 图 4.时间函数的数据流程图 在读/写操作过程中，时间计数电路（内存位置 02H 至 08H）会被阻塞。 这可以防止以下情况发生：  在进位条件下错误地读取时钟和日历  在这个读/写访问完成后，时间电路再次被释放，任何在读取访问期间发生的待处理递增时间计数器的请求 都会得到处理。最多可以存储 1 个请求；因此，所有访问必须在 1 秒内完成(参见图 5). 图 5.读/写操作的访问时间 在这种方法中，非常重要的是一次完成读取或写入访问，也就是说，设置或读取从秒到年的时间应该在一次访 问中完成。不遵守此方法可能会导致时间数据损坏。 例如，如果在一次访问中设置了时间（从秒到小时），然后在第二次访问中设置了日期，那么在两次访问之间 可能会发生时间递增。在读取时也存在类似的问题。在两次读取之间可能会发生溢出，导致一次读取得到的是 某一时刻的分钟数，而另一次读取得到的是下一时刻的小时数。推荐的读取时间方法如下： 1. 发送起始条件和写入从机地址（A2H）。 2. 通过发送 02H，设置地址指针为 2（VL_seconds）。 3. 发送重新启动的条件或停止后再发送起始条件。 4. 发送读取从机地址（A3H）。 5. 读取 VL_seconds。 6. 读取分钟数。 7. 读取小时数。 8. 读取天数。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 12 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 9. 读取星期几。 10. 读取世纪/月份。 11. 读取年份。 12. 发送停止条件。 6.6 报警控制寄存器 6.6.1 分钟报警寄存器 位号 符号 7 AE_M 6至4 3到0 分钟报警 表 15.分钟报警寄存器（地址 09H）位描述 数值 位置值 描述 0 分钟报警有效 1[1] 分钟报警无效 0到5 十位 代表BCD格式的分钟报警数值 0到9 个位 [1] 默认值。 6.6.2 小时报警寄存器 位号 符号 7 AE_H 6 5到4 3到0 小时报警 表 16 小时报警寄存器（地址 0 AH）位描述 数值 位置值 描述 0 小时报警有效 1[1] 小时报警无效 无效 0到2 十位 代表BCD格式的小时报警数值 0到9 个位 [1] 默认值。 6.6.3 日报警寄存器 位号 符号 7 AE_D 6 5到4 3到0 - 表 17.日报警寄存器（地址 0BH）位描述 数值 位置值 描述 0 日报警有效 1[1] 日报警无效 无效 0到3 十位 代表BCD格式的日报警数值 0到9 个位 日报警 [1] 默认值。 6.6.4 星期报警寄存器 位号 符号 7 AE_W 6至3 2到0 星期报警 表 18.星期报警寄存器（地址 0CH）位描述 数值 描述 0 星期报警有效 1[1] 星期报警无效 无效 0到6 星期报警数值 [1] 默认值。 6.6.5 警报标志 通过清除一个或多个报警寄存器的报警使能位（AE_x），相应的报警条件将变为激活状态。当报警发生时，AF 被设置为逻辑 1。已确认的 AF 可用于生成中断（ INT ）。AF 可通过接口清除。 地址为 09H 到 0CH 的寄存器包含报警信息。当一个或多个寄存器加载为分钟、小时、天或星期时，并且其对应 的 AE_x 逻辑为 0，则将该信息与当前时间信息进行比较。当所有已启用的比较首次匹配时，警报标志（寄存器 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 13 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 Control_2 中的 AF）被设置为逻辑 1。 INT 通过位 AIE 控制。如果启用了位 AIE，则引脚遵循位 AF 的状态。AF 将 保持设置直到被接口清除。一旦清除 AF，只有当时间增加到再次匹配报警条件时，它才会再次被设置。忽略 AE_x 位逻辑为 1 的报警寄存器。 (1) 仅当所有启用的报警设置都相匹配时才会触发报警。只有在增加到匹配情况下才设置报警标志，请参见第 6.6.5 节. 图 6.报警功能方框图 6.7 CLKOUT 频率寄存器 可以产生 32.768 kHz（默认）、1.024 kHz、32Hz 和 1Hz 的频率，用作系统时钟、微控制器时钟、充电泵的输入， 或用于振荡器的校准。 表 19. CLKOUT 频率寄存器（地址 0DH）位描述 位号 符号 数值 描述 0 CLKOUT输出被禁止并被设置为高阻抗 7 FE 1[1] CLKOUT输出有效（默认值） 6到2 无效 控制CLKOUT频率输出管脚 [1] 00 32.768 kHz FD[1:0] 01 1024Hz 1到0 10 32 Hz 11 1 Hz [1] 默认值。 6.8 倒计数定时寄存器 地址为 0FH 的 8 位倒计时器由地址为 0EH 的计时器控制寄存器进行控制。计时器控制寄存器确定计时器的 4 个 源时钟频率之一（4096 Hz、64 Hz、1 Hz 或 1/60 Hz），并启用或禁用定时器。计时器从软件加载的 8 位二进制 值开始倒计时。在每次倒计时结束时，计时器会设置计时器标志 TF。TF 只能通过接口来清除。TF 可用于在引脚 上生成一个中断。该中断可以作为每个倒计时周期的脉冲信号产生，或作为一个始终处于活动状态的信号，其 状态遵循 TF 的状态。位 TI_TP 用于控制此模式的选择。当读取计时器时，将返回当前的倒计时值。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 14 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.8.1 寄存器计时器控制 位号 符号 7 TE 6到2 - 表 20.定时器控制寄存器（地址 0EH）位描述 数值 描述 0[1] 定时器无效 1 定时器有效 无效 [2] 1到0 00 01 10 11[2] TD[1：0] 定时器源时钟频率选择 4.096kHz 64Hz 1Hz 1/60Hz [1] 默认值。 [2] 这些位决定了倒计时计时器的源时钟；当不使用时，TD[1：0]应设置为 11，以降低电源损耗。 6.8.2 寄存器定时器 位号 符号 7到0 定时器倒计数数 值 表 21.定时器倒计数数值寄存器（地址 0FH）位描述 数值 描述 倒计时时间，以秒为单位： 00H至FFH ��������������� = 其中，n是倒计时值 7 128 6 64 5 32 表 22.计时器寄存器位值范围 位号 4 3 16 8 2 4 � ������ �������������� 1 2 0 1 寄存器计时器是一个 8 位的二进制倒计时器。它通过定时器控制寄存器位 TE 启用和禁用。计时器的源时钟也由 定时器控制寄存器选择。其他定时器属性，如中断生成，则通过寄存器 Control_status_2 进行控制。 为了准确读取倒计时数值，建议连续读取寄存器两次并检查结果是否一致，因为在读取期间不可能冻结倒计时 计数器。 6.9 EXT_CLK 测试模式 测试模式可用于车载测试。在这种模式下，可以设置测试条件并控制实时时钟（RTC）的运行。 通过设置寄存器 Control_status_1 中的位 TEST1 来进入测试模式。然后，引脚 CLKOUT 变为输入。测试模式会用 引脚 CLKOUT 上的信号替换内部的 64Hz 信号。CLKOUT 上的每 64 个正边沿将产生一秒的增量。 应用到引脚 CLKOUT 的信号最小脉冲宽度为 300ns，最大周期为 1000ns。来自 CLKOUT 的内部 64Hz 时钟被预分 频器的 26 分频链分频至 1Hz。预分频器可以通过使用位 STOP 设置为已知状态。当设置位 STOP 时，预分频器将 重置为 0（预分频器再次操作之前必须清除 STOP）。 从 STOP 状态开始，经过 CLKOUT 的前 32 个正边沿后将产生第一个 1 秒增量。此后，每经过 64 个正边沿就会引 起一秒的增量。 备注：进入 EXT_CLK 测试模式与内部 64 Hz 时钟不同步。进入测试模式时，不能假设预分频器的状态。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 15 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.9.1 操作示例： 1. 设置 EXT_CLK 测试模式（Control_status_1，TEST1 = 1）。 2. 设置 STOP（Control_status_1，STOP= 1）。 3. 清除 STOP（Control_status_1，STOP= 0）。 4. 将时间寄存器设置为所需的值。 5. 对 CLKOUT 施加 32 个时钟脉冲。 6. 7. 8. 9. 读取时间寄存器,观察第一个变化。 对 CLKOUT 施加 64 个时钟脉冲。 读取时间寄存器，观察第二个变化。 重复步骤 7 和步骤 8 以获得更多增量。 6.10 停止位函数 STOP 位的功能是允许准确启动时间电路。STOP 位功能能使预分频器的上部(F2 到 F14)保持复位状态，因此不会产 生 1Hz 的时钟信号(参见图 7).然后可以设置时间电路，在 STOP 位被释放之前，时间电路不会递增(参见图 8 和表 23). 图 7. STOP 位功能图 STOP 位功能不会影响 CLKOUT 上 32.768 kHz 的输出，但会停止生成 1.024 kHz、32 Hz 和 1 Hz 的时钟信号。 预分频器的低两级(F0 和 F1)不会被复位；由于 I2C 总线与晶体振荡器是异步的，因此重新启动时间电路的精度将 在 0 和一个 8.192 kHz 周期之间(见图 8). 图 8.STOP 位释放时间 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 16 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 表 23.停止位释放后时间电路的第一次增量 按比例调整的位 时间 停止位 1 Hz刻度 描述 hh: mm: ss F0F1-F2到F14 时钟正常运行 0 01-0 0001 1101 0100 12:45:12 预分频器正常计数 停止位被用户激活。F0F1没有重置，值不能从外部预测 1 XX-0 0000 0000 0000 12:45:12 预分频器复位，时间电路冻结 新的时间是由用户设置的 1 XX-0 0000 0000 0000 08:00:00 预分频器复位，时间电路冻结 停止位由用户发布 XX-0 0000 0000 0000 08:00:00 预分频器正在运行 XX-1 0000 0000 0000 08:00:00 XX-0 0000 0000 0000 08:00:00 XX-1 0000 0000 0000 08:00:00 : : : 11-1 1111 1111 1110 08:00:00 00-0 0000 0000 0001 08:00:01 F140到1的转换使时间电路递增 10-0 0000 0000 0001 08:00:01 0 : : : 11-1 1111 1111 1111 08:00:01 00-0 0000 0000 0000 08:00:01 10-0 0000 0000 0000 08:00:01 : : : 11-1 1111 1111 1110 08:00:01 00-0 0000 0000 0001 08:00:02 F140到1的转换使时间电路递增 [1] F0 测量频率为 32.768 kHz。 STOP 位释放后，时间电路的第一个增量发生在 0.507813 秒到 0.507935 秒之间。这种不确定性是由分频器 F0 和 F1 未被复位（见表 23)，以及 32 kHz 时钟的未知状态所导致的。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 17 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 6.11 复位 BM8563 包括一个内部复位电路，当振荡器停止时，该电路会被激活。在复位状态下，I2C 总线逻辑（包括地址 指针）将被初始化，所有寄存器将根据表 24 进行设置。复位期间，无法进行 I2C 总线通讯。 表 24.寄存器重置值[1] 位号 地址 注册名称 7 6 5 4 3 2 1 0 00H Control_status_1 0 0 0 0 1 0 0 0 01H Control_status_2 0 0 0 0 0 0 0 0 02H 1 x x x x x x x 秒 03H x x x x x x x x 分钟 04H x x x x x x x x 小时 05H x x x x x x x x 日 06H x x x x x x x x 星期 07H x x x x x x x x 世纪/月 08H x x x x x x x x 年 09H 1 x x x x x x x 分钟报警 0AH 1 x x x x x x x 小时报警 0BH 1 x x x x x x x 日报警 0CH 1 x x x x x x x 星期报警 0DH CLKOUT_control 1 x x x x x 0 0 0EH 0 x x x x x 1 1 定时器控制 0FH x x x x x x x x 定时器 [1] 标记为 x 的寄存器在通电时未定义，并在随后的重置时保持不变。 6.11.1 电源复位（POR）失效模式 POR 的持续时间直接与晶体振荡器的启动时间相关。一种内嵌的长时间起动的电路可使 POR 失效，这样可使设 备测试加速。这种模式的设定要求 I2C 总线管脚 SDA 和 SCL 按照图 9 所示的特定顺序进行切换，图中所有时间值 为所需的最小值。 当进入失效模式时，芯片立即停止并复位，然后开始正常运行，即通过 I2C 总线访问进入 EXT_CLK 测试模式。设 置位 TESTC 逻辑 0 可消除失效模式，再次进入失效模式只有在设置 TESTC 为逻辑 1 后进行。在普通模式时设置 TESTC 为逻辑 0 没有意义，除非想阻止进入 POR 失效模式。 图 9. POR 失效时序图 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 18 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 7 I2C 总线特性 I2C 总线通过两条线 SDA 和 SCL 在不同的芯片和模块之间进行双向、双线通信。其中，SDA 为串行数据线，SCL 为串行时钟线，两条线都必须通过上拉电阻连接到正电源。数据只有在总线不忙时才可以传送。 7.1 位传送 在 I2C 总线通信中，每个时钟脉冲传送一个数据位。SDA 线上的数据在时钟脉冲高电平期间必须保持稳定，否则 SDA 线上的变化将成为下面提到的控制信号(见图 10). 图 10.位传送 7.2 起动(START)和停止(STOP)条件 在 I2C 总线通信中，当总线空闲时，数据线和时钟线都保持高电平状态。 当时钟线处于高电平状态时，数据线发生从高到低的电平变化被定义为起始条件(START condition-S)。 当时钟线处于高电平状态时，数据线发生从低到高的电平变化被定义为停止条件(STOP condition-P)(参见图 11). 图 11.I2C 总线的起动(START)和停止(STOP)条件的定义 7.3 系统配置 在 I2C 总线通信中，产生消息的设备是传送器；接收消息的设备是接收器。控制信息的器件是主器件，被主器件 控制的器件是从器件（参见图 12). 图 12.I2C 总线系统配置图 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 19 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 7.4 应答位 在 I2C 总线通信中，在起动条件和停止条件之间发送器发给接收器的数据数量是没有限制的。每个 8 位字节后加 一个应答标志位。  从接收器在接收到每个字节后必须产成一个应答标志位。  主接收器在接收到从发送器发送的每个字节后也必须生成一个应答标志位。  应答标志位时钟脉冲出现时，SDA 线应保持低电平（应考虑起动和保持时间）。  发送器应在从器件接收最后一个字节时变为低电平，使接收器产生应答标志位，这时主器件可以产生停止 条件。 I2C 总线上的确认功能见图 13. 图 13.I2C 总线的应答位 7.5 I2C 总线协议 7.5.1 寻址 用 I2C 总线传递数据前，应该首先寻址需要响应的设备，接收器件应先标明地址。在 I2C 总线起动后，这个地址 与第一个传送字节一起被传送。BM8563 可以作为一个从接收器或从发送器。此时，时钟信号线 SCL 只能是输入 信号线，而数据信号线 SDA 是一条双向信号线。 BM8563 保留了两个从设备地址用于通信：读取地址：A3H（10100011）写入地址：A2H（10100010） BM8563 的从地址见图 14. 图 14.从地址 7.5.2 时钟/日历的读/写周期 BM8563 的串行 I2C 总线三种不同的不同读/写周期配置如图 15,图 16 和图 17 所示。图中字地址是 4 个位的数， 用于指出下一个要访问的寄存器，字地址的高四位无用。 图 15.主发送器到从接收器（写模式） www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 20 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 (1) 此时，主设备的发送器变成了主设备的接收器，而 PCF8563 从设备的接收器变成了从设备的发送器。 图 16 .设置字地址后主器件读数据（写地址，读数据） 图 17 .主器件读从器件第一个字节数据后的数据（读模式） www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 21 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 8 典型应用电路图 图 18.应用图 8.1 石英频率调整 8.1.1 方法 1：固定式 OSCI 电容器 通过评估应用布局所需的平均电容，可以使用固定电容器。频率最好通过引脚 CLKOUT 上电后的 32.768 kHz 信号 进行测量。频率公差取决于石英晶体的公差、电容公差和器件间的公差（平均±5ppm）。平均偏差可达每年±5 分钟。 8.1.2 方法 2：OSCI 调节器 利用上电后在 CLKOUT 引脚可用的 32.768 kHz 信号，可以快速设置微调器。 8.1.3 方法 3：OSCO 输出 直接测量 OSCO 输出（考虑测试探头电容）。 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 - 22 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 封装信息 SOP8-L 符号 A A1 A2 b C D E e H L θ 尺寸（MM） 最小 1.300 0.000 1.350 0.330 5.790 4.700 3.800 尺寸（英寸） 最大值 1.752 0.203 1.550 0.510 6.200 5.110 4.000 最小 0.051 0.000 0.053 0.013 0.228 0.185 0.150 0.254 1.270 8° 0.007 0.016 0° 1.270 BSC 0.170 0.400 0° www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 最大值 0.069 0.008 0.061 0.020 0.244 0.201 0.157 0.050 BSC - 23 - 0.010 0.050 8° 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 封装信息 MSOP8 尺寸 符号 A A1 A2 A3 B B1 B2 C C1 C2 最小值 (mm) 最大值（mm） 2.90 0.28 3.10 0.35 0.65TYP 0.375TYP 2.90 4.70 0.45 0.75 -- www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 3.10 5.10 0.75 0.95 1.10 尺寸 符号 C3 C4 H θ θ1 θ2 θ3 R R1 最小(mm) 最大值（mm） 0.152 0.15 0.00 0.23 0.09 12° TYP4 12° TYP4 14° TYP 0° ~ 6° 0.15TYP 0.15TYP 0.328TYP - 24 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 封装信息 TSSOP8 尺寸 符号 A A1 A2 A3 B B1 C C1 C2 最小值 (mm) 最大值（mm） 2.90 0.20 3.10 0.30 尺寸 符号 C3 D D1 R1 R2 θ1 θ2 θ3 0.65 TYP 0.36 4.30 6.30 0.95 0.46 4.50 6.50 1.05 0.127 TYP 0.39 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 最小值 (mm) 最大值（mm） 0.05 0.15 1.00REF 0.50 0.70 0.15 TYP 0.15 TYP 12° TYP4 12° TYP4 0° ~ 7° 0.49 - 25 - 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com BM8563 I C 实时时钟/日历 00 2 订购信息 型号 BM8563ESA BM8563EMA BM8563EHA 封装形式 SOP8-L MSOP8 TSSOP8 www.gmmicro.com 版权所有©杭州捷茂微电子有限公司。 温度范围 -40至85°C -40至85°C -40至85°C - 26 - MSL等级 3 3 3 包装,数量 卷带, 4000 卷带, 4000 卷带, 4000 环保标准 无铅 无铅 无铅 电话：（+86）13135660803 电子邮件： sales@gmmicro.com