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AN87C196KC 发布时间 时间:2025/10/29 20:01:00 查看 阅读:8

AN87C196KC是一款由东芝(Toshiba)公司生产的高性能8位微控制器,属于MCS-96系列的衍生产品之一。该芯片基于CHMOS工艺制造,具有高集成度和低功耗特性,适用于工业控制、自动化设备以及嵌入式系统应用。AN87C196KC集成了CPU、内存、定时器、串行通信接口(SCI)、同步外围接口(SPI)以及多种I/O功能模块,能够满足复杂控制任务的需求。其核心采用与Intel 8096兼容的架构,具备24位地址总线,可寻址高达16MB的外部存储空间,同时片内集成了ROM/EPROM和RAM,支持外部扩展存储器。该器件工作电压通常为5V,能够在较宽的温度范围内稳定运行,适合在工业级环境中使用。
  AN87C196KC的一个显著特点是其高速运算能力,内置的寄存器-to-register架构减少了对内存访问的依赖,提升了指令执行效率。它支持多种寻址模式,并提供丰富的指令集,便于开发人员编写高效的控制程序。此外,该芯片还具备看门狗定时器、电源监控电路和可编程中断系统,增强了系统的可靠性和稳定性。由于其强大的外设集成能力和灵活的扩展性,AN87C196KC被广泛应用于电机控制、PLC(可编程逻辑控制器)、仪器仪表、通信设备等领域。
  需要注意的是,AN87C196KC属于较早期的微控制器产品,目前在市场上已逐渐被更先进的32位处理器所取代。但由于其成熟的技术和稳定的性能,仍有不少老旧设备在使用该芯片,因此在维修、替换或逆向工程中仍具有一定的参考价值。配套的开发工具包括汇编语言编译器、仿真器和烧录器,开发者可通过标准编程接口对片内程序存储器进行擦写操作。

参数

制造商:Toshiba
  核心架构:MCS-96 兼容
  位数:8位
  工作电压:4.5V ~ 5.5V
  工作频率:最高20MHz
  片内ROM/EPROM:32KB
  片内RAM:488字节
  地址总线宽度:24位
  数据总线宽度:8位
  定时器数量:2个16位定时器
  串行接口:1个SCI(串行通信接口),1个SPI(同步外围接口)
  I/O端口:多功能I/O引脚,具体数量依据封装而定
  中断源:多个可屏蔽中断,包含外部中断、定时器中断、串行通信中断等
  封装形式:PLCC68、CQFP68等
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C(工业级)
  低功耗模式:支持待机和停止模式以降低功耗

特性

AN87C196KC微控制器具备多项先进特性,使其在当时的嵌入式控制系统中表现出色。首先,其采用的寄存器集架构极大提升了处理效率。与传统的累加器架构不同,该芯片拥有256字节的寄存器空间,允许大多数算术和逻辑运算直接在寄存器之间完成,无需频繁访问外部存储器,从而显著提高了执行速度。这种设计特别适合实时控制应用,如高速电机控制或数据采集系统,能有效减少延迟并提升响应速度。
  其次,AN87C196KC集成了丰富的外设资源。其内置的高速同步外围接口(SPI)支持主从模式操作,可用于连接ADC、DAC、EEPROM或其他数字传感器;而串行通信接口(SCI)则支持异步串行通信,兼容RS-232或RS-485标准,便于实现设备间的远程通信。两个16位定时器可用于生成精确的时间基准、脉宽调制信号(PWM)或用于事件计数,满足多种定时需求。此外,芯片还提供了高速输入/输出(HSIO)单元,能够捕获外部事件的时间戳或产生精确的波形输出,这在工业自动化中尤为重要。
  再者,该芯片具备良好的系统可靠性设计。内置看门狗定时器可在程序跑飞时自动复位系统,防止死机;电源监控电路确保在电压异常时及时复位,避免数据损坏。其支持的低功耗待机和停止模式使得在非工作状态下电流消耗大幅降低,延长了电池供电设备的使用寿命。同时,CHMOS工艺不仅降低了功耗,还提高了抗干扰能力,使芯片能在电磁环境复杂的工业现场稳定运行。
  最后,AN87C196KC支持外部存储器扩展,通过24位地址总线可连接大容量ROM、RAM或Flash存储器,适用于需要大量程序或数据存储的应用场景。其灵活的总线控制逻辑允许与多种外围芯片无缝对接,简化了系统设计。尽管该芯片没有现代处理器中的DMA或浮点运算单元,但其整体架构在当时已属领先水平,结合成熟的开发工具链,极大地缩短了产品开发周期。

应用

AN87C196KC广泛应用于各类工业控制和嵌入式系统中。典型应用包括电机控制系统,特别是直流电机和步进电机的驱动与反馈控制,利用其高速I/O和PWM功能实现精确的速度和位置调节。在可编程逻辑控制器(PLC)中,该芯片作为主控单元负责处理输入信号、执行逻辑运算并控制输出模块,适用于小型自动化生产线或楼宇控制系统。
  此外,AN87C196KC也常用于仪器仪表设备,如数字示波器、万用表、温度控制器等,凭借其高精度定时器和串行通信能力,能够实现数据采集、处理与远程传输。在通信领域,该芯片可用于调制解调器、数据采集终端或协议转换器,通过SCI接口与其他设备进行数据交换。
  汽车电子系统中也曾采用此类微控制器,用于车身控制模块、车灯控制或空调系统,但由于汽车行业对可靠性和安全性的更高要求,后续逐渐被专用汽车级MCU替代。在医疗设备方面,AN87C196KC可用于低复杂度的监测仪器,如血压计或心率检测仪,前提是符合相关认证标准。
  由于其较强的抗干扰能力和宽温工作范围,该芯片特别适合部署在工厂车间、电力系统或户外环境中。虽然当前新型应用更多转向ARM Cortex-M系列或RISC-V架构的MCU,但在设备维护、备件替换和技术升级项目中,了解AN87C196KC的应用特性仍具有实际意义。

替代型号

AT89C51RC2\nP89C668\nSTC12C5A60S2\nXC866

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