PCF8563是低功耗的CMOS日历芯片历芯片。通过12，可编程时钟输出中断输出和断电检测器的所有地址和数据C总线接口串行传输的最大总线速度为400Kbits/s，每次读写数据后，嵌入的字地址寄存器都会自动产生增量。

PCF8563有16个8位地址递增寄存器，一个32.768 kHz实时钟源（RTC）分频器，可编程时钟输出，定时器，报警器，低压检测器和400KHz的I2C接口。 虽然不是所有的位置都有效，但所有16个寄存器都被设计成8个平行寄存器。前两个寄存器(内存地址000H和01H），用于控制和或状态寄存器。内存地址02H至08H是时钟功能的计数器，用于（秒、分、时、日、月、年计数器），内存地址09H至0CH报警寄存器包含定义报警条件。内存地址0DH控制CLKOUT的输出频率.0EH和0FH它们是定时控制器和定时器。 秒、分钟、小时、天、月、年、每分钟报警、小时报警、日报警寄存器BCD格式编码。平日和周报警寄存器以BCD格式编码。        当一个RTC寄存器被读取，所有的寄存器的内容被冻结。因此可以避免在读指令跳转期间，读取时钟/日历时发生错误。

       通过清除一个或多个报警寄存器最高有效位（位AE-报警启用），相应的报警条件将被激活。这种方式可以产生从每分钟至每周一次的报警。报警条件设置报警标志，AF（控制/状态寄存器2的第3位），AF可用于产生一个中断（INT），AF只能通过软件清零。

       8位减数计时器（地址0FH）由定时控制寄存器（地址0EH，参见表25）控制。定时控制寄存器可以选择定时器的时钟源频率（4096，64，1，或1/60Hz）和启用/禁用计时器。从软件加载的8位二进制值的倒计时，在每个倒计时结束时，定时器设置的定时器标志TF（见表7）。定时器标志位TF只能由软件清零。根据定时器标志位TF可以产生一个中断（INT）。每个倒计时阶段都可能会产生中断脉冲信号，作为一个永久的积极信号，如TF条件下。TI/TP（见表7）用于控制这种模式的选择。当读取定时器，当前的倒计时数值作为返回值。

       CLKOUT引脚有可编程方波。由CLKOUT频率寄存器（地址0DH；见表23）控制操作。时钟频率32.768KHz（默认），1024，32和1Hz的频率可以作为系统时钟，单片机的时钟，输入到电荷泵，或校准振荡器。CLKOUT开漏输出，上电时启用。如果禁用它变为高阻抗。

       PCF8563的包括内部复位电路，振荡器停止时，复位电路激活。在复位状态下，I2C总线初始化，所有寄存器和地址指针被清零，VL，TD1，TD0，TESTC和AE被设置为逻辑1.

       PCF8563芯片的低电压探测器。当VDD低于Vlow，VL位（秒寄存器第7位）设置表明可靠的时钟/日历信息将不再保证.VL标志只能由软件清零。        位VL用于检测在电池供电情况下，VDD慢慢降低到Vlow的情况。在VDD低于Vlow之前应该把VDD从新拉高。这种情况下，时间可能被损坏。

表4 位标记"-": 无效； "0"标记的，应始终与写入逻辑0.

表5 位标记"-": 无效; [1]不是BCD编码格式。

表6

表7

       当一个或多个报警寄存器加载一个有效的分、时、日或平日信息，其相应的AE（Alarm Enable）位为逻辑0，然后将这些信息将与当前的分、时、日和平日进行比较。当所有启用的比较第一个匹配的，位AF（Alarm Flag）置位。        AF保持置位，直到通过软件清除。一旦AF被清0，它只会被重新设置时间增量，以符合再次报警条件。若报警寄存器AE置1，则该报警寄存器被忽略。

       8位二进制减计数器有效与否是由计数控制寄存器的TE位控制，计数器的时钟源也是由计数控制寄存器选择.计数器中断的产生与控制有状态控制寄存器2控制。为了准确读出计数器的值，I2C总线的SCL时钟至少应为计数器时钟的2倍。

       测试模式允许进行在线测试，在测试环境下可以设置测试的条件并控制芯片的RTC.        通过设置控制状态寄存器1（Control/Status 1）的位TEST1进入测试环境，CLKOUT管脚转换为输入管脚。测试模式下，CLKOUT管脚的输入信号取代了芯片内部的64Hz的信号，CLKOUT管脚信号每64个上升沿产生1S增量。        CLKOUT管脚提供的信号的最小脉冲带宽为300ns，最小周期为1000ns。内部64Hz时钟，或者外部信号源被内部预分频器分为1Hz，使用STOP预分频器可设置成已知状态，当位STOP置位，预分频器复位为0。在预分频器再次工作前，STOP位必须先清0.从STOP状态，第一个1S的占用CLKOUT信号32个上升沿，之后每1S的增量占用64个上升沿。        备注：进入EXT_CLK测试模式内部64 Hz的时钟不同步，进入测试模式时，可以假设没有预分频器的状态。

1. 进入EXT_CLK测试模式，设置Control/Status 1寄存器的7位TEST1=1；
2. 设置Control/Status 1寄存器的5位STOP=1；
3. 清除Control/Status 1寄存器的5位STOP=0；
4. 设置时间寄存器（Seconds，Minutes，Hours，Days，Weekdays，Months/Century，Years）期望值；
5. 向CLOCKOUT提供32个时钟脉冲；
6. 读取时间寄存器，看第一次变化；
7. 向CLOCKOUT提供64个时钟脉冲；
8. 读取时间寄存器，看Second寄存器变化；
9. 重复第7，8步骤，看额外的变量；

       PCF8563的串行接口是I2C总线。

寻址：在12C总线上传输的任何数据之前，首先处理设备应该响应。寻址总是进行传输启动程序后的第一个字节。        PCF8563是一个从接收器或从发送器。因此时钟信号SCL只是一个输入信号，但数据信号SDA是双向线。 PCF8563的从地址 时钟/日历的读/写周期：在图11，12和13所示为不同的PCF8563的I2C总线配置读写周期。 WORD地址是一个4位的值，定义下一步要访问寄存器。WORD地址的高4位未使用。

       来源：51单片机入门经验分享8-关于IIC通信详解及PCF8563芯片显示时间 —— dabing89        stdint.h见【51单片机快速入门指南】1：基础知识和工程创建        软件I2C程序见【51单片机快速入门指南】4： 软件 I2C

/******************************************************************************* * 文件名：PCF8563.c * 描 述：工程c模块文件 * 功 能：底层模块文件 * 作者：MADE BY DA HE TAO * 版本号：1.0.4(2015.03.02) *******************************************************************************/
#include "PCF8563.h"
#include "./Soft_I2C/Soft_I2C.h"

/******************************************************************************* * 文件名:变量定义 * 描 述: * 功 能： * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.05.23) *******************************************************************************/
uint8_t buffer[7];//数据存储缓存
sTime CurTime;

/******************************************************************************* * 文件名：static uint8_t RTC_BinToBcd2(uint8_t BINValue) * 描 述: 将BIN转换为BCD * 功 能： * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
static uint8_t RTC_BinToBcd2(uint8_t BINValue)
{ 
        
    uint8_t bcdhigh = 0;

    while (BINValue >= 10)
    { 
        
        bcdhigh++;
        BINValue -= 10;
    }

    return ((uint8_t)(bcdhigh << 4) | BINValue);
}

/******************************************************************************* * 文件名：static uint8_t RTC_Bcd2ToBin(uint8_t BCDValue) * 描 述: 将BCD转换为BIN * 功 能： * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
static uint8_t RTC_Bcd2ToBin(uint8_t BCDValue)
{ 
        
    uint8_t tmp = 0;

    tmp = ((uint8_t)(BCDValue & (uint8_t)0xF0) >> (uint8_t)0x04) * 10;
    return (tmp + (BCDValue & (uint8_t)0x0F));
}

/******************************************************************************* * 文件名：void PCF8563_Write_Byte(uint8_t REG_ADD, uint8_t dat) * 描 述: PCF8563某寄存器写入一个字节数据 * 功 能：REG_ADD：要操作寄存器地址 dat： 要写入的数据 * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
void PCF8563_Write_Byte(uint8_t REG_ADD, uint8_t dat)
{ 
        
    i2c_mem_write(PCF8563_ADDR, REG_ADD, &dat, 1);
}

/******************************************************************************* * 文件名：uint8_t PCF8563_Read_Byte(uint8_t REG_ADD) * 描 述: PCF8563某寄存器读取一个字节数据 * 功 能：REG_ADD：要操作寄存器地址 读取得到的寄存器的值 * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
uint8_t PCF8563_Read_Byte(uint8_t REG_ADD)
{ 
        
    uint8_t ReData;
    i2c_mem_read(PCF8563_ADDR, REG_ADD, &ReData, 1);
    return ReData;
}

/******************************************************************************* * 文件名：void PCF8563_Write_nByte(uint8_t REG_ADD, uint8_t num, uint8_t *pBuff) * 描 述: PCF8563写入多组数据 * 功 能：REG_ADD：要操作寄存器起始地址 num： 写入数据数量 *WBuff： 写入数据缓存 * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
void PCF8563_Write_nByte(uint8_t REG_ADD, uint8_t num, uint8_t *pBuff)
{ 
        
    i2c_mem_write(PCF8563_ADDR, REG_ADD, pBuff, num);
}
/******************************************************************************* * 文件名：void PCF8563_Read_nByte(uint8_t REG_ADD, uint8_t num, uint8_t *pBuff) * 描 述: PCF8563读取多组数据 * 功 能：REG_ADD：要操作寄存器起始地址 num： 写入数据数量 *WBuff： 读取数据缓存 * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
void PCF8563_Read_nByte(uint8_t REG_ADD, uint8_t num, uint8_t *pBuff)
{ 
        
    i2c_mem_read(PCF8563_ADDR, REG_ADD, pBuff, num);
}

/******************************************************************************* * 文件名：void SetRealTime(sTime* time) * 描 述: PCF8563设置时间信息 * 功 能： * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
void SetRealTime(sTime* time)
{ 
        
    //
    //拷贝数据
    time->mon &= ~PCF_Century_SetBitC;

    buffer[0] = time->sec;
    buffer[1] = time->min;
    buffer[2] = time->hour;
    buffer[3] = time->day;
    buffer[4] = time->week;
    buffer[5] = time->mon;
    buffer[6] = time->year;
    //写入数据到寄存器
    //
    PCF8563_Write_nByte(PCF8563_Address_Seconds, 7, buffer);
}

/******************************************************************************* * 文件名：void GetRealTime(sTime* time) * 描 述: PCF8563读取时间信息 * 功 能： * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.03.03) *******************************************************************************/
void GetRealTime(sTime* time)
{ 
        
    PCF8563_Read_nByte(PCF8563_Address_Seconds, 7, buffer);        //读取寄存器数值
    buffer[0] &= PCF8563_Shield_Seconds;         //屏蔽无效位
    buffer[1] &= PCF8563_Shield_Minutes;
    buffer[2] &= PCF8563_Shield_Hours;
    buffer[3] &= PCF8563_Shield_Days;
    buffer[4] &= PCF8563_Shield_WeekDays;
    buffer[5] &= PCF8563_Shield_Months_Century;
    buffer[6] &= PCF8563_Shield_Years;

    time->year  = buffer[6];
    time->mon   = buffer[5];
    time->week = buffer[4];
    time->day   = buffer[3];
    time->hour  = buffer[2];
    time->min = buffer[1];
    time->sec = buffer[0];

}

/******************************************************************************* * 文件名: void PCF8563Init(void) * 描 述: PCF8563初始化时间 * 功 能： * 作 者：大核桃 * 版本号：1.0.1(2017.05.23) *******************************************************************************/
void PCF8563Init(void)
{ 
        
    sTime InitTime = { 
        0x22, 0x01, 0x10, 0x12,0x00,0x00,0x01}; //22年1月10日12时00分00秒星期一
	SetRealTime(&InitTime);
	PCF8563_Write_Byte(PCF8563_Address_Control_Status_1, 0x00);  
	PCF8563_Write_Byte(PCF8563_Address_Control_Status_2, 0x00);  
}

/******************************************************************************* * 文件名：PCF8563.h * 描 述：工程模块头文件 * 作者：MADE BY DA HE TAO * 版本号：1.0.1(2014.11.29) *******************************************************************************/
#ifndef _PCF8563_H
#define _PCF8563_H

#include <stdint.h>

/*********************************************/
//数据类型定义部分
//定义结构体变量等
/********************************************/

typedef struct { 
        
	uint16_t year;
	uint8_t mon;
	uint8_t day;
	uint8_t hour;
	uint8_t min;
	uint8_t sec;
	uint8_t week;
}sTime;

/*********************************************/
//预编译部分
/********************************************/

/* 此处定义全局变量及函数 */
extern sTime CurTime;

/*********************************************/
//子函数引用声明部分
/********************************************/

#define PCF8563_Check_Data (uint8_t)0x55 //检测用，可用其他数值

#define PCF8563_ADDR (uint8_t)0x51 //7位地址
#define PCF8563_Write (uint8_t)0xa2 //写命令
#define PCF8563_Read (uint8_t)0xa3 //读命令，或者用（PCF8563_Write + 1）

//
//电源复位功能
//
#define PCF8563_PowerResetEnable (uint8_t)0x08
#define PCF8563_PowerResetDisable (uint8_t)0x09

//
//世纪位操作定义
//
#define PCF_Century_SetBitC (uint8_t)0x80

#define PCF_Century_19xx (uint8_t)0x03
#define PCF_Century_20xx (uint8_t)0x04

//
//数据格式
//
#define PCF_Format_BIN (uint8_t)0x01
#define PCF_Format_BCD (uint8_t)0x02

//
//设置PCF8563模式用
//
#define PCF_Mode_Normal (uint8_t)0x05

/****************************************************************************** 参数寄存器地址宏定义 ******************************************************************************/

#define PCF8563_Address_Control_Status_1 (uint8_t)0x00 //控制/状态寄存器1
#define PCF8563_Address_Control_Status_2 (uint8_t)0x01 //控制/状态寄存器2


/****************************************************************************** 参数屏蔽宏定义 ******************************************************************************/

#define PCF8563_Shield_Control_Status_1 (uint8_t)0xa8
#define PCF8563_Shield_Control_Status_2 (uint8_t)0x1f

#define PCF8563_Shield_Seconds (uint8_t)0x7f
#define PCF8563_Shield_Minutes (uint8_t)0x7f
#define PCF8563_Shield_Hours (uint8_t)0x3f

#define PCF8563_Shield_Days (uint8_t)0x3f
#define PCF8563_Shield_WeekDays (uint8_t)0x07
#define PCF8563_Shield_Months_Century (uint8_t)0x1f
#define PCF8563_Shield_Years (uint8_t)0xff

/****************************************************************************** 参数宏定义 ******************************************************************************/
#define PCF8563_Address_Years (uint8_t)0x08 //年
#define PCF8563_Address_Months (uint8_t)0x07 //月
#define PCF8563_Address_Days (uint8_t)0x05 //日
#define PCF8563_Address_WeekDays (uint8_t)0x06 //星期
#define PCF8563_Address_Hours (uint8_t)0x04 //小时
#define PCF8563_Address_Minutes (uint8_t)0x03 //分钟
#define PCF8563_Address_Seconds (uint8_t)0x02 //秒
//控制/状态寄存器1 --> 0x00
//
#define PCF_Control_Status_NormalMode (uint8_t)(~(1<<7)) //普通模式
#define PCF_Control_Status_EXT_CLKMode (uint8_t)(1<<7) //EXT_CLK测试模式
#define PCF_Control_ChipRuns (uint8_t)(~(1<<5)) //芯片运行
#define PCF_Control_ChipStop (uint8_t)(1<<5) //芯片停止运行，所有芯片分频器异步置逻辑0
#define PCF_Control_TestcClose (uint8_t)(~(1<<3)) //电源复位功能失效（普通模式时置逻辑0）
#define PCF_Control_TestcOpen (uint8_t)(1<<3) //电源复位功能有效
//秒寄存器 --> 0x02
//
#define PCF_Accuracy_ClockNo (uint8_t)(1<<7) //不保证准确的时钟/日历数据
#define PCF_Accuracy_ClockYes (uint8_t)(~(1<<7)) //保证准确的时钟/日历数据


/****************************************************************************** 外部功能函数 ******************************************************************************/

void	PCF8563_Write_Byte                 (uint8_t REG_ADD, uint8_t dat);  //PCF8563某寄存器写入一个字节数据
uint8_t	PCF8563_Read_Byte                  (uint8_t REG_ADD);  //PCF8563某寄存器读取一个字节数据
void	PCF8563_Write_nByte                (uint8_t REG_ADD, uint8_t num, uint8_t *pBuff);  //PCF8563写入多组数据
void	PCF8563_Read_nByte                 (uint8_t REG_ADD, uint8_t num, uint8_t *pBuff);  //PCF8563读取多组数据

void SetRealTime(sTime *time);  //PCF8563写入时间信息
void GetRealTime(sTime *time); //PCF8563读取时间信息
void PCF8563Init(void);

#endif

/******************* (C) COPYRIGHT 2016 青蓝电子科技 *****END OF FILE****/