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S80C196KC16 发布时间 时间:2025/10/29 16:11:47 查看 阅读:42

S80C196KC16是Intel公司推出的一款高性能16位微控制器,属于MCS-96系列中的CHMOS器件,采用先进的制造工艺,具备低功耗与高可靠性特点。该芯片基于80C196内核设计,广泛应用于工业控制、自动化设备、电机驱动、通信系统和嵌入式控制系统等领域。作为一款增强型的16位微控制器,S80C196KC16在运算能力、外设集成度以及实时响应方面表现出色,适合对性能要求较高的复杂控制任务。该芯片支持多种封装形式,包括PLCC和PQFP等,适用于不同布板需求的工业环境。其核心架构采用寄存器-to-寄存器结构,指令执行效率高,配合丰富的片上外设资源,如高速A/D转换器、脉宽调制(PWM)输出、定时器/计数器、串行通信接口(SCI和SPI)、高速输入输出(HSI/HSO)等,极大简化了外围电路设计,提高了系统集成度。
  S80C196KC16工作电压范围通常为4.5V至5.5V,可在较宽的温度范围内稳定运行(工业级温度范围一般为-40°C至+85°C),具备较强的抗干扰能力和环境适应性。该芯片内置ROM/EPROM或可配置为外部存储器扩展模式,支持大容量程序和数据存储。由于其强大的处理能力和灵活的I/O配置,S80C196KC16常用于需要精确时序控制和多任务调度的应用场景。尽管随着技术发展,部分新型ARM或RISC-V架构MCU已逐渐替代传统16位控制器,但在一些老旧设备维护、工业升级项目以及特定高可靠性要求场合,S80C196KC16仍具有不可替代的地位。

参数

型号:S80C196KC16
  制造商:Intel
  核心架构:16位 80C196内核
  工艺技术:CHMOS
  工作电压:4.5V ~ 5.5V
  工作频率:最高20MHz(典型使用16MHz)
  程序存储器:16KB ROM/EPROM(具体视版本而定)
  数据存储器:480字节内部RAM
  定时器:3个16位定时器/计数器
  A/D转换器:8通道10位高速ADC,转换时间约7μs
  PWM输出:支持多路脉宽调制输出
  通信接口:1个串行通信接口(SCI),1个同步外设接口(SPI)
  高速I/O:HSI/HSO模块支持精确事件捕获与波形生成
  I/O端口:多达48个可编程I/O引脚
  中断源:支持多个优先级中断,包括外部中断、定时器中断、ADC中断等
  封装形式:68-pin PLCC、68-pin PQFP等
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C(工业级)

特性

S80C196KC16具备卓越的处理性能和高度集成的外设功能,使其在复杂控制应用中表现优异。其16位寄存器架构消除了传统累加器瓶颈,允许直接在寄存器之间执行算术和逻辑操作,显著提升了指令执行效率。芯片内置的高速A/D转换器支持8个模拟输入通道,分辨率为10位,采样速率快,适用于实时信号采集系统,例如电机电流检测、温度监控等。此外,HSI(高速输入)和HSO(高速输出)模块是该芯片的一大亮点,能够实现纳秒级精度的时间事件捕获与输出控制,非常适合编码器信号处理、脉冲计数、频率测量及精确延时控制。
  PWM模块提供多路可编程脉宽调制输出,可用于直流电机调速、步进电机控制或电源管理中的开关调节。SCI串行通信接口支持异步全双工通信,兼容标准UART协议,便于与其他设备进行RS-232或RS-485通信;而SPI接口则可用于连接外部EEPROM、DAC或其他数字传感器,构建紧凑的嵌入式系统。该芯片还具备看门狗定时器功能,增强系统的稳定性与故障恢复能力。其CHMOS工艺不仅降低了静态功耗,还提升了抗噪声性能,适合恶劣工业环境下的长期运行。
  在存储器方面,S80C196KC16集成了16KB的ROM或EPROM,可用于固化程序代码,无需外接程序存储器即可独立运行,节省PCB空间并降低成本。同时,它支持外部总线扩展,可通过地址/数据复用总线连接外部存储器或外设芯片,满足更大规模系统的设计需求。中断系统支持多级优先级管理,确保关键任务及时响应。整体而言,S80C196KC16以其高集成度、强实时性和工业级可靠性,成为上世纪90年代至2000年代初高端嵌入式控制领域的主流选择之一。

应用

S80C196KC16广泛应用于各类工业自动化与机电控制系统中。在电机控制领域,它被用于直流无刷电机、交流变频驱动和伺服控制系统,凭借其高速A/D转换、PWM输出和HSI/HSO功能,可实现精准的速度、位置和电流闭环控制。在工业机器人和数控机床中,该芯片负责运动轨迹规划、I/O状态监控和通信协调,确保设备运行的稳定性和响应速度。
  在电力电子系统中,S80C196KC16常用于UPS不间断电源、逆变器和开关电源的主控单元,利用其PWM调制和模拟信号采集能力,完成电压调节、过流保护和效率优化等功能。此外,在自动化生产线上的PLC扩展模块、远程I/O终端和传感器信号调理器中也有广泛应用。
  通信设备方面,该芯片可用于调制解调器、数据采集终端和现场总线节点控制器,通过SCI接口实现与上位机的数据交换。在汽车电子早期应用中,也曾用于发动机控制单元(ECU)原型开发或车载测试设备中,尽管后来被专用汽车级MCU取代,但其灵活性仍受工程师青睐。
  由于其出色的实时处理能力和丰富的外设资源,S80C196KC16也适用于医疗仪器、测试测量设备和智能仪表等对精度和可靠性要求较高的领域。即使在当前新技术不断涌现的背景下,许多现有设备仍在使用该芯片进行维护和替换,因此在备件市场和技术升级项目中依然保持一定的需求量。

替代型号

80C196KC
  XC196KC
  H8S/2237
  TMS196LC

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