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87C196KB 发布时间 时间:2025/10/29 14:32:28 查看 阅读:13

87C196KB是Intel公司推出的一款高性能CMOS 16位微控制器,属于MCS-96系列中的一个重要成员。该芯片广泛应用于工业控制、电机驱动、自动化设备和嵌入式系统中。87C196KB基于CHMOS工艺制造,具有高集成度、低功耗和较强的抗干扰能力,适合在恶劣的工业环境中稳定运行。该器件集成了丰富的外设资源,包括高速I/O端口、定时器、脉宽调制(PWM)输出、A/D转换器、串行通信接口(SCI)和同步外围接口(SPI),能够满足复杂控制任务的需求。87C196KB采用20 MHz的主频,具备高效的指令执行能力,其寄存器到寄存器架构减少了对内存访问的依赖,从而提升了整体运算速度。此外,该芯片内置了EPROM程序存储器,型号中的‘87C’表示其片内含有可擦写程序存储器(通常为16 KB的EPROM),便于开发和调试。由于其出色的性能和可靠性,87C196KB在20世纪90年代被广泛用于各类中高端控制系统中。尽管随着技术发展,该芯片已逐渐被更先进的32位处理器所取代,但在一些老旧设备维护和特定工业场景中仍有应用价值。

参数

制造商:Intel
  系列:MCS-96
  核心架构:16位
  工艺技术:CHMOS
  工作电压:4.5V 至 5.5V
  最大时钟频率:20 MHz
  程序存储器类型:EPROM
  程序存储器容量:16 KB
  数据存储器容量:448 字节
  I/O端口数量:多达48个
  A/D转换器:10位,8通道
  PWM输出:2路
  定时器:3个16位定时器
  串行接口:SCI(异步)、SPI(同步)
  中断源:20个优先级中断
  看门狗定时器:支持
  封装形式:PLCC68、CERDIP68等

特性

87C196KB具备多项先进特性,使其在当时的微控制器市场中具有显著优势。首先,它采用了寄存器集架构(Register-to-Register Architecture),即大多数操作都在寄存器之间完成,避免了频繁访问内存所带来的延迟,极大提升了指令执行效率。这种架构特别适合实时控制应用,能够快速响应外部事件。其次,该芯片集成了高性能的片内外设,如高速输入/输出(HSI/HSO)单元,可以独立于CPU进行时间精确的输入捕捉和输出比较操作,减轻了CPU负担并提高了系统的实时性。
  其10位模数转换器(ADC)支持8路模拟输入,转换速度快,适用于电机控制、温度监测等需要快速采样的场合。同时,双通道脉宽调制(PWM)输出可用于直流电机调速或电源控制,具有可编程周期和占空比,灵活性高。片内还配备了看门狗定时器,能够在程序跑飞或死锁时自动复位系统,增强了系统的可靠性与稳定性。
  87C196KB支持多种低功耗模式,包括待机和停止模式,在非工作时段可显著降低功耗,适用于对能耗敏感的应用场景。其CHMOS工艺不仅降低了静态功耗,还提高了抗噪声能力和工作温度范围。此外,该芯片拥有强大的中断处理能力,支持20个中断源,并具备多级优先级管理机制,确保关键任务得到及时响应。串行通信接口(SCI)支持标准异步通信协议,可用于连接PC或其他外设;而同步外围接口(SPI)则便于扩展外部存储器或传感器。总体而言,这些特性使87C196KB成为一款功能强大、适应性强的16位微控制器。

应用

87C196KB广泛应用于各种工业自动化与电机控制系统中。典型应用场景包括数控机床(CNC)的运动控制模块,其中利用其高速I/O和PWM功能实现对伺服电机或步进电机的精密控制。在变频器和逆变器设计中,该芯片常用于生成SPWM波形,调节输出频率与电压,实现交流电机的调速控制。此外,在电力电子设备如不间断电源(UPS)和开关电源(SMPS)中,87C196KB负责监控电压电流状态、执行保护逻辑并管理人机界面通信。
  在汽车电子领域,尽管后来被专用MCU取代,但早期也曾用于发动机控制单元(ECU)原型开发或车载辅助系统中,执行传感器数据采集与执行器驱动任务。在智能仪表和过程控制系统中,其A/D转换器和串行通信能力使其适用于压力、温度、流量等信号的采集与远程传输。工厂自动化生产线上的PLC(可编程逻辑控制器)扩展模块也常采用该芯片作为本地控制核心,实现逻辑判断、定时计数和故障诊断功能。
  由于其具备较强的抗干扰能力和宽温工作特性,87C196KB适用于高温、高湿或电磁环境复杂的工业现场。教育和科研机构也曾将其作为嵌入式系统教学平台,帮助学生理解16位微控制器的工作原理与编程方法。虽然当前主流设计已转向ARM Cortex-M等新型架构,但在设备维护、系统升级和兼容性替换项目中,87C196KB仍具有一定的实用价值。

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  87C196KC
  83C196KR

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