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N80C196KR 发布时间 时间:2025/10/29 23:50:21 查看 阅读:24

N80C196KR是英特尔(Intel)公司推出的一款高性能16位CMOS微控制器,属于MCS-96系列的一员。该器件结合了高性能的CPU196内核与丰富的片上外设资源,适用于需要较强数据处理能力和实时控制功能的工业控制、汽车电子、通信设备和智能仪器仪表等应用场合。N80C196KR采用CHMOS工艺制造,具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点,适合在恶劣环境中稳定运行。其架构设计去除了传统的累加器结构,采用了寄存器-to-寄存器的运算方式,共有256个寄存器可用于运算和操作,极大地提升了指令执行效率和编程灵活性。该芯片支持多种封装形式,如68引脚PLCC和68引脚CERDIP,便于在不同应用场景中进行布局和焊接。此外,N80C196KR集成了高速A/D转换器、脉宽调制输出(PWM)、高速输入/输出(HSI/HSO)、定时器阵列(Timer Array)以及串行通信接口(SCI和SPI),为复杂控制系统提供了高度集成的解决方案。尽管该芯片已逐步被更先进的嵌入式处理器所取代,但由于其成熟的设计和广泛的行业应用基础,仍在一些老旧设备维护和特定工业场景中持续使用。

参数

制造商:Intel
  核心架构:16位 CPU196
  工作电压:4.5V 至 5.5V
  时钟频率:最高20MHz
  封装类型:68引脚 PLCC、68引脚 CERDIP
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  存储器配置:ROMless 设计,需外接程序存储器
  RAM容量:232字节通用寄存器 + 256字节专用寄存器
  A/D转换器:10位,8通道,转换时间约14μs
  PWM输出:1路可编程脉宽调制输出
  定时器:多功能定时器阵列(Timer Array)
  串行接口:SCI(串行通信接口)、SPI(同步外设接口)
  高速I/O:HSI/HSO模块支持事件捕获和波形生成
  中断系统:支持多个优先级中断源
  电源管理:空闲模式和掉电模式以降低功耗

特性

N80C196KR微控制器的核心特性之一是其高效的寄存器架构设计。该芯片采用寄存器-to-寄存器的指令执行模式,拥有256字节的寄存器空间,其中232字节可用于通用数据存储和运算,其余用于特殊功能寄存器映射。这种架构避免了传统累加器结构的瓶颈,允许直接在寄存器之间执行算术和逻辑操作,显著提升了数据处理速度和代码执行效率。指令集高度优化,包含位操作、乘法、除法和移位等多种高级指令,支持复杂的算法实现。
  另一个关键特性是其丰富的片上外设集成能力。N80C196KR内置一个10位、8通道的高速模数转换器(A/D Converter),转换时间典型值为14微秒,适用于实时采集模拟信号,如温度、压力或电机电流反馈。其脉宽调制输出(PWM)模块可用于电机调速、电源控制或D/A转换模拟输出。定时器阵列(Timer Array)提供灵活的定时和计数功能,支持捕捉、比较和周期性中断,适用于精确的时间控制任务。
  通信方面,该芯片配备串行通信接口(SCI),支持异步全双工通信,兼容标准UART协议,可用于连接PC或其他外围设备;同时具备同步外设接口(SPI),可与EEPROM、DAC或其他SPI器件进行高速通信。高速输入/输出(HSI/HSO)模块能够独立于CPU运作,自动记录外部事件发生的时间戳或生成指定时序的脉冲信号,减轻主处理器负担,提升系统响应速度。
  在电源管理和可靠性方面,N80C196KR采用CHMOS工艺,静态功耗低,支持空闲和掉电两种节能模式,适合电池供电或对功耗敏感的应用。其宽工作温度范围(-40°C至+85°C)和高抗噪声能力使其能在工业环境或汽车电子系统中可靠运行。此外,该芯片具有较强的扩展能力,通过外部总线接口可连接ROM、RAM和各类外设芯片,构建完整的嵌入式控制系统。

应用

N80C196KR广泛应用于对实时性和控制精度要求较高的工业自动化领域。例如,在电机控制系统中,利用其高速A/D转换器和PWM输出功能,可实现直流电机或步进电机的闭环调速与位置控制,常用于数控机床、机器人驱动器和自动化装配线。在汽车电子系统中,该芯片可用于发动机控制单元(ECU)、车身电子模块或车载传感器信号处理,得益于其高抗干扰能力和宽温特性,能够在复杂电磁环境和极端温度条件下稳定工作。
  在电力监控与能源管理系统中,N80C196KR可用于采集电压、电流等模拟量,并通过SCI接口将数据上传至上位机,实现远程监测与控制。其定时器和HSI/HSO模块也适用于电能计量、频率检测等高精度定时任务。此外,在通信设备中,该芯片可作为协议转换器或接口控制器,协调不同通信标准之间的数据交换。
  在智能仪器仪表领域,如数字示波器、信号发生器或多通道数据采集系统,N80C196KR凭借其强大的数据处理能力和多通道A/D支持,能够完成高速采样、数据缓冲和实时分析任务。其SPI接口还可用于驱动LCD或VFD显示模块,提供人机交互界面。
  由于该芯片为ROMless设计,用户可根据具体需求外接EPROM或Flash存储器,灵活定制应用程序,适用于小批量定制化设备开发。虽然目前已被ARM Cortex-M等现代架构取代,但在一些老旧工业设备升级、备件替换或教学实验平台中仍具有实用价值。

替代型号

80C196KC
  80C196KR
  XC167CI-16F
  87C196KC

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