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N87C51FB1 发布时间 时间:2025/12/26 13:52:49 查看 阅读:23

N87C51FB1是一款由NXP Semiconductors(原Philips)生产的高性能CMOS 8位微控制器,属于80C51系列的衍生产品。该器件采用先进的半导体工艺制造,具有高可靠性、低功耗和强抗干扰能力,广泛应用于工业控制、消费电子和嵌入式系统中。N87C51FB1基于经典的8051内核架构,兼容MCS-51指令集,确保了软件的广泛兼容性和开发资源的丰富性。其主要特点包括片上4KB的紫外线可擦除可编程只读存储器(EPROM),允许用户在开发阶段反复烧录程序进行调试,适用于需要现场更新固件但又不希望使用外部存储器的应用场景。该芯片工作电压范围宽,通常在4.5V至5.5V之间,适应多种电源环境,并能在较高的温度范围内稳定运行,适合工业级应用需求。封装形式为40引脚DIP或PLCC,便于手工焊接和自动化生产。
  该微控制器内置128字节RAM,32个可编程I/O口线,两个16位定时/计数器,一个全双工串行通信接口以及五个中断源(两级优先级)。这些外设资源使得N87C51FB1能够胜任基本的数据采集、控制逻辑实现和通信任务。此外,它支持两种低功耗模式:空闲模式和掉电模式,有助于延长电池供电系统的使用寿命。尽管随着技术的发展,闪存型MCU已逐渐取代EPROM型器件,但N87C51FB1因其成熟的设计和稳定的性能,在一些特定领域仍被继续使用或作为教学实验平台的重要组成部分。

参数

制造商:NXP Semiconductors
  核心架构:8051
  程序存储器类型:UV EPROM
  程序存储器容量:4KB
  RAM容量:128B
  工作电压:4.5V ~ 5.5V
  I/O引脚数量:32
  定时器/计数器:2 x 16-bit
  串行接口:1 x UART
  中断源数量:5
  时钟频率:最高24MHz
  封装类型:PDIP-40, PLCC-44
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  数据总线宽度:8-bit
  地址总线宽度:16-bit
  电源电压(Vcc):5V ±10%
  复位方式:上电复位(POR)
  编程电压:+12.5V(用于EPROM烧写)
  擦除方式:紫外线照射(约15~20分钟,波长253.7nm)

特性

N87C51FB1具备出色的电气特性和系统稳定性,是传统8位微控制器中的经典代表。其内置的4KB紫外线可擦除程序存储器(EPROM)使其在没有现代闪存技术的时代成为理想的开发与小批量生产解决方案。通过将芯片从电路板取下并用紫外线灯照射窗口,可以清除原有程序内容,然后重新编程,这一过程虽然不如现代ISP编程便捷,但在当时提供了良好的灵活性和重复使用能力。芯片采用静态设计,允许时钟频率从直流到24MHz范围内调节,甚至可以在极低频率下暂停运行以节省能耗,同时保持内部状态不变。
  该器件拥有完整的外围模块集,包括两个16位定时器/计数器,可用于精确的时间测量、脉冲生成或事件计数;一个全双工UART串行端口,支持标准异步通信协议(如RS-232),便于与其他设备进行数据交换;五个中断向量(两个外部中断、两个定时器中断和一个串行中断),支持多任务调度和实时响应机制。所有端口均具有内部上拉电阻,无需外接即可实现高电平输出,简化了外围电路设计。在电源管理方面,N87C51FB1提供空闲模式和掉电模式两种节能选项:进入空闲模式后,CPU停止运行,但外设如定时器、串口等仍可继续工作;而在掉电模式下,整个系统时钟关闭,仅保留RAM和寄存器内容,功耗降至最低水平,适合待机或休眠应用场景。
  此外,N87C51FB1具有较强的抗干扰能力和宽温工作范围(-40°C至+85°C),能够在恶劣环境下可靠运行,适用于工业自动化、电机控制、仪器仪表等领域。其引脚布局与标准8051完全兼容,方便系统升级或替换。虽然目前已有更多集成度更高、功能更强的微控制器问世,但由于其结构简单、易于学习和维护,N87C51FB1依然是高校教学、科研实验及老旧设备维修中的重要元件之一。

应用

N87C51FB1广泛应用于多个需要低成本、高可靠性和基本控制功能的嵌入式系统中。在工业控制领域,常用于PLC模块、继电器控制板、传感器信号采集系统以及简单的闭环控制系统中,例如温度控制器、液位监控装置等。由于其具备足够的I/O资源和定时功能,能够直接驱动LED、数码管、小型继电器等执行机构,因此也被大量用于家用电器控制面板,如微波炉、洗衣机、电饭煲等产品的主控单元。在通信接口扩展方面,利用其内置UART,可构建RS-232或RS-485通信模块,实现远程数据传输或组网控制。
  教育和科研领域也是N87C51FB1的重要应用方向。许多高等院校的电子工程、自动化及相关专业将其作为单片机课程的教学平台,帮助学生理解8051架构的工作原理、汇编语言编程、中断机制、定时器操作以及串行通信协议等内容。其透明的内部结构和成熟的开发工具链(如Keil C51、Proteus仿真软件)极大地降低了学习门槛。此外,由于该芯片支持紫外线擦除,学生可以在实验中反复烧录程序进行调试,增强了动手实践能力。
  在一些专用仪器仪表中,如数字电压表、频率计、函数发生器等,N87C51FB1也扮演着核心控制器的角色,负责数据处理、显示驱动和人机交互功能。尽管现代设计更倾向于使用Flash型MCU或ARM架构处理器,但在某些对长期供货稳定性要求较高或需维持原有设计兼容性的项目中,N87C51FB1仍有其不可替代的价值。

替代型号

P87C52X2BN

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