NXP PCF85063TP/1Z实时时钟芯片中文详解

一、型号与类型

NXP（恩智浦）的PCF85063TP/1Z是一款高性能的实时时钟（RTC）和日历芯片，专为低功耗应用而设计。该芯片属于CMOS技术系列，结合了高精度的时间保持能力和极低的功耗，使其成为众多电子设备的理想选择。其型号“PCF85063TP/1Z”中的“PCF”代表产品系列，“85063”为具体型号，“TP”通常表示封装类型，“1Z”可能代表版本或特定配置。

　　厂商名称：NXP

　　元件分类：实时时钟芯片

　　中文描述： 芯片，实时时钟

　　英文描述： Real Time Clock Low Power Real time clocks

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　　PCF85063TP/1Z概述

　　PCF85063TP/1Z是一个CMOS实时时钟（RTC）和日历，为低功耗而优化。它提供基于32.768kHz石英晶体的年、月、日、星期、小时、分钟和秒。一个偏移寄存器允许对时钟进行微调。所有地址和数据都通过双线双向I?C总线串行传输。最大总线速度为400kbps。寄存器地址在每个写入或读出的数据字节后自动递增。

　　可编程的时钟输出用于外围设备

　　一分钟和半分钟中断

　　振荡器停止检测功能

　　内部通电复位(POR)

　　可编程的偏移寄存器，用于调整频率

　　可选择CL=7pF或CL=12.5pF的集成振荡器负载电容

　　应用

　　成像、视频和目视

　　PCF85063TP/1Z中文参数

　　制造商:NXP

　　产品种类:实时时钟

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:HWSON-8

　　RTC总线接口:Serial，I2C

　　日期格式:Binary

　　时间格式:Binary

　　电池备用开关:No Backup Switching

　　电源电压-最大:5.5 V

　　电源电压-最小:900 mV

　　最小工作温度:-40 C

　　最大工作温度:+85 C

　　封装:Reel

　　封装:Cut Tape

　　封装:MouseReel

　　商标:NXP Semiconductors

　　功能:Calendar，Clock

　　PCF85063TP/1Z引脚图

二、工作原理

PCF85063TP/1Z的工作原理基于内部的振荡器和分频器。该芯片内部集成了一个32.768kHz的石英晶体振荡器，用于产生稳定的时钟信号。通过分频器，这个信号被进一步处理以提供秒、分、时、日、月、年以及星期的计数功能。此外，芯片还具备一个可编程的偏移寄存器，允许用户根据需要对时钟进行微调，以确保时间的准确性。

所有的地址和数据通过I²C（Inter-Integrated Circuit）总线接口进行串行传输。I²C总线是一种两线制串行总线，用于连接低速外围设备至微处理器或微控制器。PCF85063TP/1Z的最大总线速度可达400kbps，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动产生增量，简化了数据访问过程。

三、特点

1. 低功耗：该芯片专为低功耗设计，典型工作电流极低，适用于需要长时间运行且依赖电池供电的设备。

2. 高精度：通过内置的32.768kHz石英晶体振荡器和可编程的偏移寄存器，确保时间的高精度和稳定性。

3. 可编程性：用户可以通过I²C总线对芯片进行编程，包括设置时间、调整偏移量、配置中断等。

4. 多功能：除了基本的时钟和日历功能外，还具备闹钟、闰年补偿、方波输出等功能，满足多样化的应用需求。

5. 宽电压范围：支持0.9V至5.5V的宽电压范围，适应不同的电源环境。

6. 宽工作温度范围：可在-40°C至+85°C的温度范围内正常工作，适用于各种恶劣环境。

四、应用

PCF85063TP/1Z实时时钟芯片广泛应用于各种需要精确时间管理的电子设备中，包括但不限于：

1. 便携式设备：如智能手表、智能手机、平板电脑等，这些设备需要低功耗的实时时钟来保持时间和日期同步。

2. 家用电器：如微波炉、烤箱、洗衣机等，这些设备可能需要在断电后仍能维持时间设置，以便下次使用时能准确计时。

3. 工业控制：在工业自动化系统中，实时时钟用于记录事件发生的准确时间，对于故障排查和数据分析至关重要。

4. 医疗设备：如血糖仪、血压计等便携式医疗设备，需要实时时钟来记录患者的检测时间和结果。

5. 安防系统：在安防监控系统中，实时时钟用于记录监控画面的时间戳，确保视频资料的准确性和可追溯性。

五、参数

以下是PCF85063TP/1Z实时时钟芯片的主要参数：

• 制造商：NXP Semiconductors

• 产品种类：实时时钟

• 安装风格：SMD/SMT

• 封装/箱体：HWSON-8（或8-WFDFN，具体封装形式可能因版本而异）

• RTC总线接口：Serial, I²C

• 日期格式：Binary

• 时间格式：Binary

• 电池备用开关：无

• 电源电压-最大：5.5V

• 电源电压-最小：900mV

• 最小工作温度：-40°C

• 最大工作温度：+85°C

• 可编程的时钟输出：用于外围设备

• 中断功能：一分钟和半分钟中断

• 振荡器停止检测功能：内置

• 内部通电复位（POR）：可编程

• 偏移寄存器：用于调整频率

• 集成振荡器负载电容：可选择CL=7pF或CL=12.5pF

• 特性：警报器、闰年补偿、方波输出

六、深入功能与应用细节

1. 闹钟功能

PCF85063TP/1Z提供了灵活的闹钟设置功能，允许用户配置一个或多个闹钟时间。当当前时间与闹钟时间匹配时，芯片可以通过中断信号通知微处理器或微控制器执行相应的任务，如唤醒设备、发出提醒等。这种功能在需要定时提醒或自动执行任务的场景中非常有用。

2. 闰年补偿

为了确保日期计算的准确性，PCF85063TP/1Z内置了闰年补偿机制。在闰年中，二月会额外增加一天，而该芯片能够自动识别并调整日期，确保日历的连续性和准确性。这对于需要长时间运行且依赖准确日期的设备尤为重要。

3. 方波输出

除了基本的时钟和日历功能外，PCF85063TP/1Z还提供了可编程的方波输出功能。用户可以通过配置芯片的相关寄存器，设置方波的频率和占空比。这一功能可用于产生定时信号，驱动外部设备或作为系统时钟的参考信号。

4. 低功耗模式

为了延长电池寿命，PCF85063TP/1Z支持多种低功耗模式。在这些模式下，芯片会关闭部分或全部内部电路，以降低功耗。用户可以根据具体的应用需求，选择合适的低功耗模式，以平衡功耗和性能。

5. 安全性和稳定性

PCF85063TP/1Z在设计和生产过程中采用了严格的质量控制措施，以确保其稳定性和可靠性。同时，该芯片还具有一定的抗干扰能力，能够在一定程度上抵抗外部电磁干扰和静电放电等不利因素。

七、开发与应用注意事项

• 硬件连接：在将PCF85063TP/1Z连接到微处理器或微控制器时，需要确保I²C总线的连接正确无误。同时，还需要注意电源和地线的连接，以避免因电路短路或开路而导致的故障。

• 软件编程：在编写控制程序时，需要熟悉PCF85063TP/1Z的I²C总线协议和寄存器配置方法。通过查阅芯片的数据手册和应用笔记，可以获取详细的编程指南和示例代码。

• 时钟校准：由于外部环境的变化（如温度波动）可能会对内部振荡器的频率产生影响，因此在使用过程中可能需要对时钟进行定期校准。可以通过调整芯片内部的偏移寄存器来实现这一目的。

• 电源管理：为了延长电池寿命，在设备不使用时应尽可能将PCF85063TP/1Z置于低功耗模式。同时，还需要注意电源的稳定性，以避免因电源波动而导致的时钟误差或设备故障。

八、结论

综上所述，NXP PCF85063TP/1Z实时时钟芯片以其低功耗、高精度、可编程性和多功能性等特点，在电子设备领域具有广泛的应用价值。通过深入了解其工作原理、特点、参数和应用细节，可以更好地利用该芯片的优势，为各种电子设备提供准确、可靠的时间管理和日期记录功能。在未来的发展中，随着物联网、智能家居等领域的快速发展，PCF85063TP/1Z等实时时钟芯片的需求将会持续增长，为电子产业的发展注入新的动力。