【实验说明】基于PCF8563 RTC案例日期显示异常原因及解决方法

商震

问题描述：

        有部分用户在进行PCF8563实验时，会遇到如下实验现象：当时间值运行到某一特定区间时，时间显示错误。例如每当每分钟运行到第40秒时，时间的小时显示开始异常。以下为ACX720开发板运行该案例时的效果图，其他运行类似案例的开发板也会有该现象。

上面的两幅图是连续2秒时间内抓拍的结果，可以看到：在11时18分39秒后，下一秒钟却显示51时18分40秒，当时间显示到达51时18分59秒后，下一秒又回归正常，显示11时19分00秒。同时，随着秒数的变化，年，月，日的显示，也会呈现时间区间显示异常和正常交替进行的问题。

问题原因：

经过仔细分析，发现该现象的原因如下：

PCF8563的时间寄存器表如下：

由于PCF8563的生产厂家以及生产批次和版本不同，该芯片在生产出厂时对时间无效位的输出处理，并不是统一按给0进行处理。而我们在读取时间寄存器时，却默认相信读出的每一个8位寄存器都是时间值的真实反映，因此，出现了违背国际标准计时规则的时间输出显示结果。

比如，在秒值（BCD）为0~39秒时，04h号寄存器的bit[6]这一位为0，在40~59秒时，04h号寄存器的bit[6]这一位为1，导致出现前述内容的时间显示异常。

当然，因为这个原因，导致了读出的年，月，日也有类似情况发生，究其根本，都是无效位处理不当造成的结果。

解决方案：

    解决这个问题，可以将读到的时间日期值无效位强制置0来处理。具体来说，就是在我们提供案例的pcf8563_ctrl.v文件中，对每个读取到的值进行无效位强制置0的屏蔽处理，如下图所示。

通过将读到的时间日期值和对应需要生效的位取1作按位与，读到的时间日期值和对应无效需要屏蔽的位取0作按位与，即可将无效位强制置0，以避免前述分析的无效位干扰了时间日期的显示。这样处理以后，无论rddata读到什么值，都实现了无效位强制置0。处理后效果如下：显示正常。

注意事项：

进行程序设计时，从外部接收或者从存储器读出的值，无关位的处理也很重要，不能完全寄希望于从外部接收或者从寄存器中读出的值都是理想值0或1，实际应用中应在设计策略上尽可能保证读到的值精确可控。