I2C通讯的实时时钟芯片D8563

一、简要概述
D8563时钟芯片，是一款具有高精度时钟与日历功能的芯片，它能够提供准确的时钟和日历信息，包括年、月、日、星期、小时、分钟和秒等。这款芯片采用低功耗设计，使得在待机状态下功耗极低，有助于延长电池寿命，特别适合用于便携式设备或长时间运行的系统。此外，8563芯片还具备闹钟与定时器功能，通过I2C通信接口与外部设备进行通信，具有高速率的特点，使得数据交换更加高效。因此，它在智能家居系统中可用于控制设备的定时开关、报警提醒等功能，提高家居生活的便捷性和安全性。在嵌入式设备中，8563提供准确的时间戳和日历信息，支持设备的时间同步和事件记录。在便携式仪器仪表中，由于其低功耗特性，能够长时间稳定工作，为设备提供准确的时间基准。在工业控制系统中，用于记录生产过程的时间信息，确保生产数据的准确性和可追溯性‌。
此外，8563芯片还广泛应用于电表、水表、气表、电话、传真机、便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域；
D8563采用DIP8、SOP8、TSSOP8、MSOP8、DFN8的封装形式封装；

二、应用领域
D8563实时时钟芯片主要应用于需要显示时间、或者需要记录、计算时间的场合，日历时钟信号的场合，如手机（移动电话）、真机、空调开关（带显示屏）、点读笔、复读机；及其他使用电池作总电源的便携式设备，如智能家居控制遥控器，家用医疗仪器、依表等；

三、硬件电路设计及调试

1、晶体选择及负载电容匹配

RTC芯片主要起分频和计时作用，时间的精度和频率源依靠外部晶体提供，所以晶体对时钟精度来说至关重要，必须选择与RTC芯片相匹配的晶体才能保证时间的精度和稳定性。

D8563内部振荡器参数及对外部晶体参数的要求如下：

D8563内部两引脚都集成了5pF的负载电容，如使用负载电容为6pF的32.768KHz晶体，则建议在OSCI、OSCO脚连接约6pF匹配电容（理论推荐值）开始调试，如使用负载电容为12.5pF的32.768KHz晶体，则建议在OSCI、OSCO脚连接约19pF开始调试；如无法判断外部负载电容的相关参数，建议初始值为20pF+/-2pF,将示波器打至10X衰减档进行测量，再增减电容值进行调试；

举例：某客户使用我司D8563，要求一天内只允许误差0.5S；一天有86400S，那晶体要做到0.5/86400=5.78PPM，考虑到温度等其他影响因素，客户至少需要购买精度5%以下的晶体；

如下为电子商城常见的频率为32.768KHZ的晶体相关参数

2、谐振频率调试

由于D8563是低功耗时钟芯片，其晶体的振荡幅度非常小，大约只有0.3~0.5V左右，不建议使用示波器或万用表直接在晶体的两个引脚上测量频率及电压；

D8563有一个选项，将输出设置寄存器地址0DH为80H，即可在CLKOUT引脚观察到频率来调整匹配电容，直到输出精确的32.768KHz。

调试原则：时间走得太快，增大匹配电容值；时间走得太慢，减小匹配电容值；

四、PCB布局布线注意事项：

1.整体布局要紧凑不要太分散，晶振、匹配电容位于MCU同侧；

2.建议在绘制原理图时添加0.1uF的退耗电容，并就近供电脚放置，以滤除电源线上不干净的噪声或干扰信号，如需进一步滤波，建议电源线上串上300~1K的电阻组成一阶RC滤波；

3.晶体尽量靠近OSCI和OSCO脚，走线越短越好，走线宽度建议8~12mil，负载电容位于两旁形成对称，类似差分走线，将分布电容和干扰减小到最低；

4.晶体尽量包地，附近设一定面积的禁空区防止外部信号干扰，晶体下方所有层原则上不建议走线，防止相互干扰；

审核编辑 黄宇