HYM8563_CN_I2C实时时钟、日历芯片钟

1、HYM8563H&oyu昊昱HAOYU MICROELECTRONICS. Ltd.HYM8563FC实时时钟/日历芯片钟武汉吴显微电子股份公司 电话：+862787497029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuic com-#-HYM8563武汉吴显微电子股份公司 电话：+862787497029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuic com-#-HYM8563特点可计时基F 32. 768kHz晶体的秒,分，小时,星期，犬，月和年带有世纪标，忐宽工作电压范围:205.5V低休眠电流：典型值为0. 25 U A (Vdd二3.0

2、V,Ta=25*C ) IC总线从地址:读,0A3H；写,0A2H应用便携仪器移动电话可编程时钟输出频率为:32.768kHz, 1024Hz,32Hz. 1Hz报警和定时器掉电检测器内部集成振荡电容封装形式:DIPS和SOP8漏极开路中断引脚复拔率电度表、IC卡水丧、IC卡煤气表传真机武汉吴显微电子股份公司 电话：+862787497029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuic com-#-HYM8563武汉吴显微电子股份公司 电话：+862787497029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuic com-#-HYM8563门禁概述HY

3、M8563是一款低功耗CMOS实时时钟/H历芯片，它提供一个町编程的时钟输出，一个中断输出和一个 掉电检测器，所有的地址和数据都通过IC总线接II串行传递。最人总线速度为4OOKbits/s,每次读写数 据后，内嵌的字地址寄存器会自动递增。方框图和管脚功能图1.方框图0SCI18VDD0SC02HYM85637CLK0UTHYM8563TINT3HYM8563S6SCLVS545SDA图z管脚配置管脚说明管脚序号符号功能描述管脚序号符号功能描述10SCI振荡器输入5SDA串行数据I/O20SC0振荡器输出6SCL串行时钟输入3而中断输出（开漏）7CLK0UT时钟输出（开漏）4Vss地8Vdd正

4、电源最大额定值参数符号最小值最大值单位电源电压Vdd0.5+6.5V电源电流Idd-50+50niASCL和SDA管脚输入电斥Vi-0.5+6.5VOSCI管脚输入电压-0.5Vdd+0.5VCLKOUT和而t?脚输出电压Vo0.5+6.5V所有输入II的直流输入电流Ii-10+10111A所有输出口的直流输出电流Io-10+ 10niA总损耗功率p300mW工作温度Ta-40+85°C贮存温度Ts-65+150°C电气特性参数直流电特性（如无特别说明，Vdd=1.855V, Vss=OV； Ta70+85°C； fOx=32. 768kHz：石英晶片Rs二40k

5、Q, CL=8pF）参数符号测试条件最小值典型值最大值单位电源丁作电压VddIC总线失效.TA=25rtl1.85.5VIC总线白效，ZOOkHz2.05.5V提供可靠的时钟/日历 数据时的工作电压Ta=25CVg5.5V工作电流1IddificL-400kHz800MA武汉吴显微电子股份公司 电话：+862787497029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuic com-3-HYM8563CLKOUT 仃效(FE=1)fccL=100kHz-200PA工作电流2CLKOUT禁止（FE-0）Idd:fccLOHz, Ta- 25°Cp1Vdd=50V275

6、55011AVdd=3.0V250500nAVdd=2.0V225450nAcl=0Hz, Ta= -40F85*CI：1Vdd-5.0V500750nAVdd-3.0V40065011AVdd=2.0V40060011A工作电流3CLKOUT=32.768kHzIdD3f2CL=0Hz, TA=25eCplVdd=5.0V8251600nAVdd-3.0V5501000nAVdd=2.0V42580011AficL=OHz, Ta= -40b850CplVdd=5.0V950170011AVdd=3.0V6501100nAVdd-2.0V500900nA输入低电平输入电压VlLVss0.3V

7、ddV高电平输入电压Vm0.7VddVddV输入漏电流IuVlVdd 或 Vss-10+1PA输入电容Ci习8PF输出SDA低电平输出电流OLSVol=0.4V, Vdd=5.0V3mA而低电平输出电流OLIVol=0.4V, Vdd=5.0V1mACLKOUT低电平输出电流loLCVol=0.4V, Vdd=5.0VmACLKOUT高电平输出电流OMCVol-4.6V, Vdd-5.0V1mA输出漏电流IloVO=Vdd 或 Vss-10+1MA电压检测器掉电检测电压VlowTa=25*C0.91.0VK加电时振荡器可靠起动：VDD （最小值.加电时）-Vdd （最小值）+0.3V2、定时器

8、源时钟-l/60Hz： SCL和SDA都为3、在样品菇础上测试交流特性（如无特别说明，Vdd=185.5V, VSS=OV； TA=-40-+85eC： fo:c=32. 768kHz：石英晶体Rs二40kQ, CL=8pF)参数符号测试条件最小值典型值最大值单位振荡器将确负伐电容Cint152535PF振荡器稳定性A fosc/ foscA VDD=200mV, 二25 °C2X10*7石英晶体参数（f=32768kH刃串联电阻Rs40kQ并联负我电容CL10PF微调电容Ct525PFCLKOUT输出CLKOUT占空因数$ CUWUT(150%I2C总线定时特性列SCL时钟周期fe

9、cLw400kHz起动条件保持时间rHDSTA0.6Ms巫复起动条件建立 时间tsUSTA0.6MsSCL低电平时间tLOW1.3MsSCL高电平时间tlUOH0.6MsSCL和SDA的上升沿 时间tr03MsSCL和SDA的卜降沿 时间tf03Ms总线负伐电容Cb400PF数据建立时间*UDAr100ns数据保持时间(HDDAT0ns停止条件建比时间huSTO0.6Ms叮接受的总线尖峰 宽度tsw50nsK 无特别说明fi:ixovT-32.76SkHz2、所冇定时数值在T作电乐范閑内（Ta条件下）冇效，参考输入电压V；s到Vd卫间变化是Vn_和Vm的伉3. I2C总线在两个起动和一个停止条

10、件下的访问时间必须小于Is图3. I2C总线时序波形T= 25°C Tir»er=l ihinutG图4.CLK0UT禁止时,DD与VDD的关系图图 5.CLKOUT=32.768kHz,IDD与FDD的关系图204 坝率偏逹 ppm）024Vdd(VP 6normal to Vnrr3V图7频率偏差与VDD的关系图图 6 CLKOUT二32768kHz, IDD 与TA关系图功能描述HYNI8563冇16个8位寄存器，一个可自动增駅的地址寄存器，一个内置32.768kHz振荡器（带冇一 个内部集成的电容），一个分频器（用给实时时钟RTC提供时钟源），一个可编程时钟输出，一

11、个定时器, 一个报警器，一个掉电检测器和一个400kHz的1记总线接I I。所有16个寄存器设计成可寻址的8位并行寄存器，但不是所冇位都有用。前两个寄存器（内部地址 OOH. 01H）用作控制寄存器和状态寄存器,地址02H08H用J时钟计数器（秒到年计数器），地址09H 0CH用J：报警寄存器（定义报警条件），地址0DH用J：控制CLKOUT管脚的输出频率，地址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、I、月、年、分钟报警、小时报警、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。报警功能模式-个或多个报警寄存器MSB （AE-Alar

12、mEnable报警使能位）清0时，和应的报警条件仃效，这样,武汉吴昱微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传九+86 -27-8742-3302网址:haoyu-7HYM8563 一个报警将在每分钟至毎星期范由内产生一次。设置报警标吉位AF （控制/状态寄存器2的位3）用产 生中断,AF只能用软件清除。定时器8位的倒计数器（地址OFH）由定时器控制寄存器（地址OEH,参见表22）控制，定时器控制寄存器 用设定定时器的频率（4096Hz, 61Hz. 1Hz或l/60Hz）,以及设定定时器仃效或无效。定时器从软件设 置的8位二进制数倒计数,每次倒计数结束时,定时器设置标志位

13、TF （参见表4）, TF用产生一个中断 （而），每个倒计数周期产生一个脉冲作为中断信号,定时器标志位TF只能用软件清除。TI/TP （参见表 4）控制中断产牛的条件。当读定时器时，返I叫当前倒计数的数值。CLKOUT输出管脚CLKOUT uf以输出可编程的方波。CLKOUT频率寄存器（地址0DH,参见农20决定输出方波的频 率,可以输出32. 768kHz （缺省值）,1024Hz, 32Hz和1Hz的方波.CLKOUT为漏极开路输出管脚,通电时 有效，无效时为高阻抗。复位HYM8563内屋一个复位电路，当振荡器停止工作时，复位电路开始匸作。在复位状态I2C总线被初 始化，所有寄存器（包括地

14、址指针）除TF、VL、TDK TDO、TESTC、AE位被置为逻辑1外,都将被清零。掉电检测和时钟监控图8.掉电检测HYM8563内戦掉电检测电路，当Vdd低J'VLow时，位VL （Voltage Low,秒寄存器的位7）被宣为1,川HYM8563J：指明可能产牛不准确的时钟/I I历信息，VL标，忐位只能用软件清除。肖慢速降低（例如以电池供电） 到Vy时，VL将被豐位，表明此时可能会产生中断。寄存器结构农1寄存器概况标明 j 的位无效，标明“0”的位应置为逻辑0。地址寄存器名称Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitO00H控制/状态寄存器1TEST0STOP

15、0TESTC00001H控制/状态寄存器2000TI/TPAFTFAIETIE0DHCLK0UT频率寄存器FEFD1FDO0EH定时器控制寄存器TETD1TDO0FH定时器倒计数寄存器定时器倒计数数值表2. BCD格式寄存器概况标明的位无效地址寄存器名称Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2 Bitl BitO02H秒VL0059BCD码幷&式数03H分钟0059BCD码格式数01H小时0023BCD码格式数05H日0131BCD码格式数06H丿i!期0607H月/世纪C0112BCD码格式数08H年0099BCD码格式数09H分钟报警AE0059BCD码格式数OAH小时报警

16、AE0023BCD码格式数OBH日报警AE0131BCD码格式数OCH星期报警AE06控制/状态寄存器1表3控制/状态寄存器1 （地址00H）位描述位号符号描述7TEST1TEST 1=0:普通模式TEST1=1： EXT CLK 测试模式5STOPSTOP=O： RTC时钟运行;STOP=1 :所有RTC分频器异步置为逻辑0, RTC 时钟停止运行（CLKOUT在32. 768kHz时依然可用）3TESTCTESTC=O:电源复位功能失效（普通模式时置为逻辑0） TESTC=1:电源复位功能有效6,4,2 0缺省值为逻辑0武汉吴昱微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传

17、真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyibic com11HYM8563控制/状态寄存器2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lo只能通过软件來修改这两位的值。如果在应用屮同时需耍用到定时器和报警中断，可以通过读这 网个字节來确定中断源。在一个写周期中消除位时，为了防止晅写标，忐位，需耍执行一个逻辑与操作。位TIE和AIE：这两位用来激活中断的产生。当AIE fil TIE被置位时,中断为这两位的逻辑或。表4控制/状态寄存器2 （地址01H）的位描述位兮符号描述7, 6,5缺省值为逻辑04TI/TPTI/TP=

18、O：当TF有效时，INT有效（取决J-TIE的状态） TI/TP二1： INT,脉冲有效,见表5（取决F TIE的状态） 注意:若AF和AIE都有效时，则INT -fi有效3AFAF=O：读操作时，报警标志无效：写操作时，报警标志被清除 AF二1：读操作时，报警标，忐仃效；写操作时，报警标，忐保持不变2TFTF二0：读操作时,定时器标志无效;写操作时,定时器标志被清除TE：读操作时，定时器标志有效:写操作时,定时器标志保持不变1AIEAIE=O：报警中断彼禁止AIE=1：报警中断被使能0TIETIE=O：定时器中断被禁止TIE二1：定时器中断被使能农5而操作（位TI/TP=1）时钟源（Hz）I

19、NT周期En=lt2n >140961/81921/4096611/1281/6411/641/641/601. 6 11/641. TF和而同时有效.n为倒计数定时器的数值，当n=0时，定时器停止工作秒、分钟和小时寄存器表6秒/VL寄存器（地址02H）位描述位号符号描述60（秒）代表BCD格式的半前秒数值，值为0099,例如：1011001代表59秒7VLVl=0：保证准确的时钟/日历数据VL=1：不保证准确的时钟/日历数据表7分钟寄存器（地址03H）位描述位号符号描述7无效60（分钟）代表BCD格式的当前分钟数值，值为0059表&小时寄存器（地址04H）位描述位号符号描述7,

20、 6无效50（小时）代表BCD格式的当前小时数值，值为0023日.星期.月/世纪和年寄存器农9. 口寄存器（地址05H）位描述位号符号描述7, 6无效50（日）代表BCD格式的当前日数值,值为0131当年计数器的值是闰年是, HYM8583自动给二月増加一个值，使其成为29犬表10.星期寄器（地址06H）位描述位号符号描述73无效20（星期）代表当前星期数值,值为06。见表11,这些位也可有用八1R新分配表11星期分配衷日位2位1位0星期口000星期一001星期二010星期三011星期四100星期五101星期六110农12刀/世纪寄心器（地址07H）位描述位号符号描述7Ctit纪位：C二0指定

21、世纪数为20XX： C二1指泄世纪数为19XX, “XX”为 年寄存器中的值，见表14。当年由99变为00时，世纪为会改变。6, 5无效40（月）代表BCD格式的当前月份数值，值为0112,见表13表13 月份分配表月份位4位3位2位1位0武汉吴昱微电子股份公司 电话：86 -27-8749-7029传九+86 -27-8742-3302网址：13HYM8563一月00001二月00010三月00011四月00100五月00101六J100110七月00111八月01000九月01001十月10000十一月10001十二月10010表14.年寄存器（地址08H）位描述位号符号描述70（年）代表

22、BCD格式的当前年数值，值为DO99报警控制寄存器当一个或多个报警寄存器写入合法的分钟、小时、I或星期数值并H它们相应的AE （Alarm Enable） 位为逻辑0,以及这些数值与当前的分钟、小时、口或星期数值相等,标志位AF （Alarm Flag）被设置, AF保存设置值肖到彼软件消除为止，AF被淸除后，只有在时间増炭与报警条件再次相阻配时才可再被设 置。报警寄力器在它们相应位AE直为逻轲1时将被忽略。表15分钟报警寄存器（地址09H）位描述位号符号描述7AEAE二0,分钟报警冇效；AE二1,分钟报警无效60分钟报警代表BCD格式的分钟报警数值，值为0059表16.小时报警寄存器（地址0

23、AH）位描述位号符号描述7AEAE=O,小时报警有效;AE=1,小时报警无效23小时报警代表BCD格式的小时报警数值，值为0059表17.日报警寄存器（地址0BH）位描述位号符号描述7AEAE二0, 口报警有效；AE二1, 口报警无效60口报警代表BCD格式的口报警数值,值为D031表18星期报警寄存器（地址0CH）位描述位号符号描述7AEAE二0,星期报警有效；AE二1,星期报警无效60星期报警代表BCD格式的星期报警数值，值为0059CLKOUT频率寄存器农19. CLKOUT频率寄器（地址0DH）位描述位号符号描述7FEFE=O： CLKOUT输出被禁止并设成高阻抗FE二1： CLKOU

24、T输出有效62无效1FD1用控制CLKOUT的频率输出管脚（fclkout见表200FDO用控制CLKOUT的频率输出管脚（fcLxour），见表20衣20. CLKOUT频率选择农FD1FDOCLKOUT0032. 768kHz011021Hz1032Hz111Hz倒计数定时器寄存器定时器寄心器是-个8位字节的倒计数定时器，它山定时器控制器中的位TE决定仃效或无效，定时器 的时钟也可以由定时器控制器选择，ft它定时器功能，如中新产生，由控制/状态寄存器2控制。为了能 精确读回倒计数的数值,I2C总线时钟SCL的频率应至少为所选定定时器时钟频率的两倍。农21.定时器控制寄存器（地址OEH）位描

25、述位号符号描述7TETE=O：定时器无效；TE=1：定时器有效62无用1TD1定时器时钟频率选择位，决定倒计数定时器的时钟频率.见衣22,不 用时TD1和TDO应设为“11” （l/60Hz）,以降低电源损耗0表22.定时器时钟频率选抒TD1TDO定时器时钟频率（Hz）0040960164101111/60衷23.定时器倒计数数值寄存器（地址0FH）位描述I位号I符号I描述70泄时器倒计数数值倒计数数值“nS倒计数周期二n/时钟频率EXT_CLK测试模式测试模式用J：在线测试、建立测试模式和控制RTC的操作。测试模式由控制/状态寄心器1的位TEST1设定，这时CLKOUT管脚成为输入管脚。在测

26、试模式状态卜, 通过CLKOUT竹脚输入的频率信号代替片内的61Hz频率信号，毎64个上升沿讲产生1秒的时间增砒。注意：进入EXT.CLK测试模式时时钟不与片内61Hz时钟同步，也确定不出预分频的状态。操作举例1、进入EXT_CLK测试模式，设置控制/状态寄存器1的位7 (TEST二1)。2、设置控制/状态寄存器1的位5 (STOP=l)o3、清除控制/状态寄存器1的位5 (ST0P=0)o4、设置时间寄存器(秒、分钟、小时、IL星期、月/世纪和年)为期黒值。5、提供32个时钟脉冲给CLKOUTo6、读时间寄存器观察第一次变化。7、提供64个时钟脉冲给CLKOUTo8、读时间寄存器观察第二次变

27、化，需耍读时间寄存器的附加增吊时，巫复步骤7和8。电源复位(POR)失效模式POR的持续时间fl接与振荡器的起动时间仃关。-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FC总线管脚SDA和SCL的信号波形如图9所示，图中所有的时间值为所 盂的垠小值。当进入失效模式时，芯片立即停止复位，操作通过IC总线进入EXT.CLK测试模式。设置位TESTC逻输0 可消除失效模式，再次进入失效模式只右在设胃TESTC为逻辑1后进行。在普通模式时设置TESTC为逻徘0 没仃意义，除II：想阻止进入POR失效模式。上电失效激活图9P0R失效吋序图串行接口武汉吴显微电子股份公

28、司 电话：86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuTC.com17 -HYM8563HYM8563采用的是串行IC总线接I I。Fc总线特性IC总线通过两条线SDA和SCL在不同的芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线，SCL为串行时钟线, 两条线必须用-个上拉电阻与正电源相连。数据只在总线不忙时才可传送。系统配置参见图10,产生信息的器件是传送器，接收信息的器件是接收器，控制信息的器件是主器件, 受控制的器件是从器件。武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：www

29、haoyuTC.comHYM8563武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuTC.comHYM8563图10. I2C总线系统配置图起动（START）和停止（STOP）条件总线不忙时,数据线和时钟线保持高电平,数据线在下降沿、时钟线为高电平时为起动条件（S）,数据线在上升沿、时钟线为高电平时为停止条件（P）参见图11。SDASCL起动条件SDASCL武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuTC.comHYM8563武

30、汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuTC.comHYM8563图IX I2C总线的起动（START）和停止（STOP）条件定义位传送每个时钟脉冲传送一个数据位，SDA线上的数据在时钟床冲高电平时应保持稳定，否则SDA线上的数据将成为上面提到的控制信号，参见图12。II图12.12C总线上的位传送应答位在起动条件和停止条件2间发送器发给接收器的数据数眾没仃限制。每个8位字节后加一个应答标書位，发送器产生高电平的应答标，忐位.这时主器件产生一个附加应答标吉时钟脉冲。从接收器必须在接收 到每个字节厉产生-个应

31、答标，忐位，主接收器也必须在接收从发送器发送的每个字节后产生一个应答标卷 位。在皿答标总位时钟脉冲出现时，SDA线应保持低电平（应考虑起动和保持时间）。发送器应在送器应在从器件接收故后一个字节时变为低电半，使接收器产生应答标，忐位，这时主器件町产生停止条件。武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuTC.comHYM8563武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuTC.comHYM8563图13. I2C总线的应答位F

32、c总线协议注意：用IC总线传递数据前，接收器件应先标明地址，在IC总线起动后，这个地址与第一个传送字 巧一起被传送°HYM8563町以作为一个从接收器或从发送器，这时，时钟信号线SCL只能是输入信兮线，数 据信号线SDA是一条双向信号线。group!HYM8563的从地址参见图1L10°001VWg：roup2图14.从地址武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029传真：+86 -27-8742-3302网址：wwwhaoyuTC.comHYM8563时钟/日历的读/写周期HYM8563的串行ft总线读/写周期有三种配置,参见图15, 16, 17

33、,图中字地址是4个位的数,用指出卜一个耍访问的寄存器，字地址的高四位无用。从器件应答从器件应答从器件应答SIlli11从地址1 1 1 1 1 101 1 1 1 1 1 11字地址A1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 数据1 1 1 1 1 1 1A Ft卜n个字节存磊霹聶址图15.主发送器到从接收器（写模式）从器件应答从器件应答主器件应答从器件应咨武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029 传九 +86 -27-8742-3302 网址:haoyu-21-HYM8563武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029 传九 +

34、86 -27-8742-3302 网址:haoyu-#-HYM8563末尾字节一I自动増量 存储器字地址图16设置字地址后主器件读数据（写地址，渎数据）1S1 1 1 1 1 1 1 从地址11 1 1 1 1 1 1A1 1 1 1 1 1 1 数据1 1 1 1 1 1 1A111111数据11111I从器件应答主器件应答主器件非应答末尾字节一ftR/Wn个宇节武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029 传九 +86 -27-8742-3302 网址:haoyu-#-HYM8563武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029 传九 +86

35、-27-8742-3302 网址:haoyu-#-HYM8563图17.主器件谏从器件第1个字节数据后的数据（读模式）武汉吴显微电子股份公司 电话：-*-86 -27-8749-7029 传九 +86 -27-8742-3302 网址:haoyu-#-HYM8563典型应用电路VddSDA SCLFCC总线）石英晶体频率调整方法1：定fftOSCI电容计算所需的电容'卜均值，用此值的定值电容，通电后在CLKOUT管脚匕测出 的频率应为32. 768kHz,测出的频率值偏差取决石英晶体，堪容偏差和器件之间的偏差（平均为±5X 10“）。平均偏差可控制在±5分钟/年。方法2： OSCI微调电容一可通过调整OSCI管脚的微调电容使振荡器频率达到梢确值，通电时町测 11 CLKOUT管脚上的频率值为32. 768kHzo方法3： OSCO输出宜接测出OSCO的输岀（考堪测