BM8563
高精度、低功耗MAX1937
I2C 接口实时时钟/日历

概述
BM8563是一款低功耗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，所有的地址和数据都通过I2C总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s，每次读写数
据后，内嵌的字地址寄存器会自动递增。

特性可计时基于 32.768kHz 晶体的秒，分，小时， 可编程时钟输出频率为：32.768kHz，1024Hz，

星期，天，月和年32Hz，1Hz带有世纪标志 报警和定时器宽工作电压范围：1.5～5.5V 掉电检测器

低休眠电流：典型值为 0.25μA（VDD=3.0V，

 内部集成振荡电容TA=25℃）

 封装形式：SOP8/MSOP8/TSSOP82

 漏极开路中断引脚I C 总线从地址：读，0A3H；写，0A2H

应用 便携仪器 复费率电能表、IC 卡水表 移动电话 门禁、考勤机 传真机 时钟日历引脚逻辑图BM8563订购信息型号

温度范围

BM8563ESA
BM8563EMA

封装形式
SOP8-40～+85℃

BM8563EHAMSOP8TSSOP8www.belling.com.cn-1-

2

I C 实时时钟/日历BM8563方框图

引脚描述引脚编号符号

简1

OSCI

振荡器输入

2OSCO

振荡器输出述中断输出（开漏）

34

VSS

地

5SDA

串行数据 I/O（开漏）6SCL

串行时钟输入7

CLKOUT

8VDD

时钟输出（开漏）正电源

最大额定值参数

符号

最小值最大值单位电源电压

VDD-0.5+6.5

V

电源电流

IDD

-50+50mA-0.5+6.5

V-0.5

VDD＋0.5V

VO-0.5+6.5V

所有输入口的直流输入电流

II-10+10mA所有输出口的直流输出电流

IO-10+10mA

总损耗功率P—300mW

工作温度

TA-40+85℃

贮存温度

TS-55+125℃

SCL 和 SDA 管脚输入电压OSCI 管脚输入电压
CLKOUT 和管脚输出电压VIwww.belling.com.cn-2-

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I C 实时时钟/日历BM8563直流电特性（如无特别说明，VDD=1.8～5.5V，VSS=0V；TA=-40～+85℃；fosc=32.768kHz）
参数

符号

测试条件

最小值典型值

最大值单位

I2C 总线失效，TA= 25℃[1]

1.5－

5.5V

2

I C 总线有效，f=400kHz

1.8－

5.5V

TA=25℃

Vlow

－

5.5V

fSCL=400kHz

－－

800

µA－－200µA

VDD=5.0V

－

550

800nA

VDD=3.0V－

250

650nA

－

200

500

nA

VDD=5.0V

－

700

950

nA

VDD=3.0V

－

600

900

nA

－

550

850

nA

VDD=5.0V

－

900

1600

nA

VDD=3.0V

－

650

1000

nA

－

525

800

nA

VDD=5.0V

－

1200

1800

nA

VDD=3.0V

－

950

1200

nA

VDD=2.0V

－

750

900

nA

电源工作电压
提供可靠的时钟/日历数据时的工作电压
工作电流 1
CLKOUT 有效（FE=1）

VDD

IDD1

[1]

fSCL=100kHz[2]

fSCL=0Hz，TA= 25℃

工作电流 2
CLKOUT 禁止（FE=0）

IDD2

VDD=2.0V[2]

fSCL=0Hz，TA= -40～+85℃

VDD=2.0V[2]

fSCL=0Hz，TA= 25℃

工作电流 3
CLKOUT=32.768kHz

IDD3VDD=2.0V[2]fSCL=0Hz，TA= -40～+85℃

输入低电平输入电压

VIL

VSS－

0.3VDDV

高电平输入电压

VIH

0.7VDD－VDDV输入漏电流ILI-10+1µA－－7pF

输入电容CI

VI=VDD 或 VSS[3]

输出SDA 低电平输出电流

IOLS

VOL=0.4V，VDD=5.0V-3－－mA低电平输出电流
CLKOUT 低电平输出电流

IOLI

VOL=0.4V，VDD=5.0V-1－－mA

IOLC

VOL=0.4V，VDD=5.0V-1－－mA

CLKOUT 高电平输出电流

IOHC

VOL=4.6V，VDD=5.0V

1－－mA

输出漏电流ILO

VO=VDD 或 VSS-10+1µA

注释 1：加电时振荡器可靠起动：VDD（最小值，加电时）= VDD（最小值）＋0.3V。
注释 2：定时器源时钟=1/60Hz；SCL 和 SDA 都为 VDD。
注释 3：在样品基础上测试。

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I C 实时时钟/日历BM8563交流特性（如无特别说明，VDD=1.8～5.5V，VSS=0V；TA=-40～+85℃；fosc=32.768kHz）
参数

符号

测试条件

最小值典型值最大值单位单边负载电容CINT

内置在 OSCI 或 OSCO－

6-pF

振荡器稳定性ΔfOSC/fOSC

ΔVDD=200mV,TA=25℃－

2×10-7－－振荡器

石英晶体参数（f=32.768kHz）
串联电阻RS－

3050kΩ并联负载电容CL－

612.5pF单边微调电容CT

外接在 OSCI 或 OSCO－622pF

δCLKOUT[1]－50－%SCL 时钟周期

fSCL[4]－

－

400

kHz

起动条件保持时间tHDSTA

0.6－－µs

重复起动条件建立
时间tSUSTA

0.6－－µs

SCL 低电平时间tLOW

1.3－－µs

SCL 高电平时间tHIGH

0.6－－µs

SCL 和 SDA 的上升沿时间－－0.3µs

SCL 和 SDA 的下降沿时间

trtf－－0.3µs总线负载电容Cb－

－

400

pF

数据建立时间tSUDAT

100－－ns

数据保持时间

tHDDAT0－－ns

停止条件建立时间tSUSTO0.6－－µs

可接受的总线尖峰
宽度tSW－－50ns

CLKOUT 输出
CLKOUT 占空因数
I2C 总线定时特性[2] [3]

注释 1：无特别说明 fCLKOUT = 32.768kHz。
注释 2：所有定时数值在工作电压范围内（TA 条件下）有效，参考输入电压 VSS 到 VDD 之间变化是 VIL 和
VIH 的值。
注释 3：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。

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2

I C 实时时钟/日历BM8563

典型工作特性www.belling.com.cn-5-

2

I C 实时时钟/日历BM8563

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 个寄存器设计成可寻址的 8 位并行寄存器，但不是所有位都有用。前两个寄存器（内部地址00H，01H）用作控制寄存器和状态寄存器，地址 02H～08H 用于时钟计数器（秒到年计数器），地址 09H～0CH 用于报警寄存器（定义报警条件），地址 0DH 用于控制 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、日、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。

报警功能模式一个或多个报警寄存器 MSB（AE=Alarm Enable 报警使能位）清 0 时，相应的报警条件有效，这样，一个报警将在每分钟至每星期范围内产生一次。设置报警标志位 AF（控制/状态寄存器 2 的位 3）用于产
生中断，AF 只能用软件清除。

定时器
8 位的倒计数器（地址 0FH）由定时器控制寄存器（地址 0EH，参见表 22）控制，定时器控制寄存器用于设定定时器的频率（4096Hz，64Hz，1Hz 或 1/60Hz），以及设定定时器有效或无效。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 TF（参见表 4）， TF 用于产生一个中断（），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）控制中断产生的条件。当读定时器时，返回当前倒计数的数值。

CLKOUT 输出
管脚 CLKOUT 可以输出可编程的方波。CLKOUT 频率寄存器（地址 0DH，参见表 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BM8563 内置一个复位电路，当振荡器停止工作时，复位电路开始工作。在复位状态下，I2C 总线被初始化，所有寄存器（包括地址指针）除 TF、VL、TD1、TD0、TESTC、AE 位被置为逻辑 1 外，都将被清零。

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2I C 实时时钟/日历BM8563寄存器结构
表 1.寄存器概况
标明“—”的位无效，标明“0”的位应置为逻辑 0。
地址

寄存器名称

Bit7

Bit6

Bit5

Bit4

Bit3

Bit2

Bit1

Bit000H

控制/状态寄存器 1TEST0STOP0TESTC

00001H控制/状态寄存器 2000TI/TP

AF

TF

AIE

TIE0DH

CLKOUT 频率寄存器

FE

—

——

—

—

FD1

FD00EH定时器控制寄存器

TE—

——

—

—

TD1

TD00FH定时器倒计数寄存器

Bit2

Bit1

Bit0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

Bit7

02H秒

VL

00～59BCD 码格式数03H分钟—00～59BCD 码格式数

04H

小时——

00～23BCD 码格式数

05H

日——

01～31BCD 码格式数06H星期

———

07H

月/世纪C——08H

年

09H分钟报警AE0AH

小时报警AE—00～23BCD 码格式数0BH日报警

AE—

01～31BCD 码格式数0CH星期报警

AE

—

Bit6

Bit5

Bit4

Bit3

—

—

0～601～12BCD 码格式数00～99BCD 码格式数
00～59BCD 码格式数

—

—

—

0～6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

7

TEST1

TEST1=0:普通模式
TEST1=1：EXT_CLK 测试模式

5

STOP

STOP=0：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）

3

TESTC

TESTC=0：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描 述缺省值为逻辑 0

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2

I C 实时时钟/日历BM8563

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 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。
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。
表 4.控制/状态寄存器 2（地址 01H）的位描述
位号符号

描 述
缺省值为逻辑 0

7,6,5
4

TI/TP

TI/TP=0：当 TF 有效时，INT 有效（取决于 TIE 的状态）
TI/TP=1：INT，脉冲有效，见表 5（取决于 TIE 的状态）
注意：若 AF 和 AIE 都有效时，则 INT 一直有效3AF

AF=0：读操作时，报警标志无效；写操作时，报警标志被清除
AF=1：读操作时，报警标志有效；写操作时，报警标志保持不变

2TF

TF=0：读操作时，定时器标志无效；写操作时，定时器标志被清除
TF=1：读操作时，定时器标志有效；写操作时，定时器标志保持不变

1AIE

AIE=0：报警中断被禁止
AIE=1：报警中断被使能

0TIE

TIE=0：定时器中断被禁止
TIE=1：定时器中断被使能

表 5.
时钟源（Hz）[1]、TF 和

操作（位 TI/TP＝1）～INT 周期[1]n=1[2]

n >14096

1/8192

1/4096

64

1/128

1/64

1

1/64

1/64

1/60

1/64

1/64

同时有效[2]、n 为倒计数定时器的数值，当 n=0 时，定时器停止工作

www.belling.com.cn-8-2I C 实时时钟/日历BM8563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

6～0（秒）7VL

描 述
代表 BCD 格式的当前秒数值，值为 00～99，例如：1011001 代表 59 秒
掉电指示位。VL=0：指示未掉电 ；VL=1：指示已掉电。
使用时可屏蔽此位显示。

表 7.分钟寄存器（地址 03H）位描述
位号

符号

7—6～0（分钟）描 述无效
代表 BCD 格式的当前分钟数值，值为 00～59

表 8.小时寄存器（地址 04H）位描述
位号

符号

7，6—5～0（小时）描 述无效代表 BCD 格式的当前小时数值，值为 00～23日、星期、月/世纪和年寄存器
表 9.日寄存器（地址 05H）位描述
位号

符号

7，6—5～0（日）描 述无效代表 BCD 格式的当前日数值，值为 01～31。当年计数器的值是闰年是，BD8583
自动给二月增加一个值，使其成为 29 天

表 10.星期寄存器（地址 06H）位描述
位号

符号7～3—2～0（星期）

描 述
无效
代表当前星期数值，值为 0～6。见表 11，这些位也可有用户重新分配

表 11.星期分配表
日位2位1位0星期日

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

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2

I C 实时时钟/日历BM8563
表 12.月/世纪寄存器（地址 07H）位描述

位号

符号

描 述

7C

世纪位：C=0 指定世纪数为 20XX；C=1 指定世纪数为 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4～0（月）代表 BCD 格式的当前月份数值，值为 01～12，见表 13

表 13.月份分配表月份

位4位3

位2位1位0

一月

00001

二月

00010

三月

00011

四月

00100

五月

00101

六月

00110

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7～0（年）描 述
代表 BCD 格式的当前年数值，值为 00～99

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、日或星期数值并且它们相应的 AE（Alarm Enable）
位为逻辑 0，以及这些数值与当前的分钟、小时、日或星期数值相等，标志位 AF（Alarm Flag）被设置，AF 保存设置值直到被软件消除为止，AF 被清除后，只有在时间增量与报警条件再次相匹配时才可再被设置。报警寄存器在它们相应位 AE 置为逻辑 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

7AE

AE=0，分钟报警有效；AE=1，分钟报警无效6～0分钟报警

代表 BCD 格式的分钟报警数值，值为 00～59
表 16.小时报警寄存器（地址 0AH）位描述

位号

符号

描 述

7AE

AE=0，小时报警有效；AE=1，小时报警无效5～0小时报警

代表 BCD 格式的小时报警数值，值为 00～59

www.belling.com.cn- 10 -2

I C 实时时钟/日历BM8563
表 17.日报警寄存器（地址 0BH）位描述

位号

符号

描 述

7AE

AE=0，日报警有效；AE=1，日报警无效5～0日报警

代表 BCD 格式的日报警数值，值为 00～31

表 18.星期报警寄存器（地址 0CH）位描述
位号

符号

描 述

7AE

AE=0，星期报警有效；AE=1，星期报警无效2～0星期报警

代表 BCD 格式的星期报警数值，值为 00～59

CLKOUT 频率寄存器
表 19.CLKOUT 频率寄存器（地址 0DH）位描述
位号

符号

描 述

7FE

FE=0：CLKOUT 输出被禁止并设成高阻抗
FE=1：CLKOUT 输出有效

6～2—

无效

1

FD1

用于控制 CLKOUT 的频率输出管脚（fCLKOUT），见表 200

FD0

用于控制 CLKOUT 的频率输出管脚（fCLKOUT），见表 20

表 20.CLKOUT 频率选择表FD1FD0

fCLKOUT

0032.768kHz

011024Hz

1032Hz111Hz倒计数定时器寄存器
定时器寄存器是一个 8 位字节的倒计数定时器，它由定时器控制器中的位 TE 决定有效或无效，定时
器的时钟也可以由定时器控制器选择，其它定时器功能，如中断产生，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。
表 21.定时器控制寄存器（地址 0EH）位描述
位号符号

描述

7TETE=0：定时器无效；TE=1：定时器有效

6～2—

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，见表 22，不用时 TD1
和 TD0 应设为“11”（1/60Hz），以降低电源损耗0www.belling.com.cn- 11 -

2I C 实时时钟/日历BM8563
表 22. 定时器时钟频率选择TD1TD0定时器时钟频率（Hz）

0040960164

101111/60

表 23.定时器倒计数数值寄存器（地址 0FH）位描述
位号符号

7～0定时器倒计数数值

描述
倒计数数值“n”，倒计数周期=n/时钟频率电源复位（POR）失效模式
POR 的持续时间直接与振荡器的起动时间有关。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 的信号波形如图 9 所示，图中所有的时间值为所需的最小值。
当进入失效模式时，芯片立即停止复位，操作通过 I2C 总线进入 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。

串行接口BM8563 采用的是串行 I2C 总线接口。

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2

I C 实时时钟/日历BM8563

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，两条线必须用一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。

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。

位传送每个时钟脉冲传送一个数据位，SDA 线上的数据在时钟脉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。

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2

I C 实时时钟/日历BM8563

应答位
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没有限制。每个 8 位字节后加一个应答标志位，发送器产生高电平的应答标志位，这时主器件产生一个附加应答标志时钟脉冲。从接收器必须在接收到每个字节后产生一个应答标志位，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志位。在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，这时主器件可产生停止条件。

I2C 总线协议
注意：用 I2C 总线传递数据前，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，这时，时钟信号线 SCL 只能是输入信号
线，数据信号线 SDA 是一条双向信号线。
BM8563 的从地址参见图 14。

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2

I C 实时时钟/日历BM8563

时钟/日历的读/写周期
BM8563 的串行 I2C 总线读/写周期有三种配置，参见图 15，16，17，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。

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2

I C 实时时钟/日历BM8563晶振选择晶振可通过引脚 1 和 2（OSCI，OSCO）直接连接至 BM8563。为确保产生准确的频率，建议使用负载电容 CL 为 6pF、串联电阻 ESR 小于 50KΩ 的 32768Hz 晶振，OSCI/OSCO 两端各连接 6pF 微调匹配电容。

晶振参数表：
参数名称

符号

最小值典型值最大值单位频率f—

32.768—KHz

负载电容CL—612.5pF

串联电阻ESR—

3050KΩ

典型应用电路图

注：1. 如使用负载电容为6pF的32.768KHz晶振，则需在OSCI、OSCO脚连接约6pF匹配电容用以调节初始精度。
2. 如使用负载电容为12.5pF的32.768KHz晶振，则需在OSCI、OSCO脚连接约19pF匹配电容用以调节初始精度。
3. 如果VCC电源线上有噪声或者干扰信号发生，建议在电源线上增加电阻、电容进行过滤。

www.belling.com.cn- 16 -2I C 实时时钟/日历BM8563

封装信息
SOP8 封装MSOP8 封装www.belling.com.cn- 17 -2I C 实时时钟/日历BM8563TSSOP8 封装

www.belling.com.cn- 18 -