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TN80C196KB-16 发布时间 时间:2025/12/26 16:00:40 查看 阅读:13

TN80C196KB-16是一款高性能的16位微控制器,属于Intel MCS-96系列的成员之一。该芯片采用CHMOS制造工艺,具备较高的处理能力和低功耗特性,适用于工业控制、自动化设备、电机控制以及嵌入式系统等多种应用场景。作为80C196KB的衍生型号,TN80C196KB-16由第三方半导体厂商生产,兼容原始Intel器件的引脚和指令集架构。该微控制器内置了丰富的外设资源,包括高速A/D转换器、定时器、脉宽调制(PWM)输出、串行通信接口(SCI)和同步外围端口(SPO),能够满足复杂控制系统的需求。其核心基于寄存器-to-寄存器架构,减少了对内存访问的依赖,从而提升了执行效率。此外,该器件支持多种省电模式,在待机状态下可显著降低功耗,适合对能效有较高要求的应用环境。TN80C196KB-16的工作温度范围通常为工业级(-40°C 至 +85°C),保证了在恶劣环境下的稳定运行。封装形式多为68引脚PLCC或68引脚LCC,便于在高密度PCB设计中使用。由于其强大的实时处理能力与高度集成的外围模块,TN80C196KB-16曾广泛应用于老式工业自动化产品、数控机床、电源管理系统及汽车电子系统中。尽管当前已被更先进的32位ARM Cortex-M等架构所取代,但在一些维护和升级项目中仍具有一定的使用价值。

参数

制造商:Teledyne Technologies 或 兼容厂商
  核心架构:Intel MCS-96 16位 CPU
  时钟频率:16 MHz
  工作电压:4.5V ~ 5.5V
  存储器类型:ROMless 或 可配Flash/EPROM 版本
  片上RAM:232字节通用RAM + 16字节特殊功能寄存器
  程序存储器:外部扩展支持
  I/O端口:多达48个可编程I/O引脚
  A/D转换器:10位分辨率,最多8通道
  PWM输出:1路可编程脉宽调制通道
  定时器:5个16位定时器(Timer 0~4)
  通信接口:1个串行通信接口(SCI),1个同步外围端口(SPO)
  中断源:多个硬件中断,支持优先级管理
  封装类型:68引脚PLCC 或 68引脚LCC
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C

特性

TN80C196KB-16的核心特性之一是其高效的寄存器集架构,该架构采用256字节的寄存器文件,其中包含通用寄存器和专用控制寄存器,允许大多数操作在寄存器之间直接完成,极大地提高了指令执行速度。这种设计减少了对外部存储器的频繁访问,降低了总线争用,提升了整体系统响应能力。其CPU支持多种寻址模式,包括立即寻址、直接寻址、间接寻址和索引寻址,增强了编程灵活性。芯片内部集成了一个事件处理器阵列(EPA),可用于精确捕获外部事件的时间戳或生成复杂的波形输出,特别适用于电机控制中的编码器信号处理和位置检测。
  另一个关键特性是其高性能模拟前端。片内集成的10位模数转换器(ADC)具有快速转换时间(典型值小于10μs),支持单次和连续扫描模式,并可通过软件配置选择输入通道。这使得该芯片非常适合用于实时监控系统中的传感器信号采集,如温度、压力或电流反馈。ADC模块还具备自动排序功能,可在无需CPU干预的情况下依次采样多个通道,进一步减轻主控负担。
  在定时与控制方面,五个16位定时器提供了广泛的计时和波形生成功能。例如,Timer 2可用作看门狗定时器以增强系统可靠性;Timer 4常用于提供基本的时间基准。结合PWM模块,可以实现直流电机调速、开关电源控制等应用。此外,同步外围端口(SPO)支持SPI-like通信协议,可用于连接外部串行EEPROM、DAC或其他数字外设。
  通信能力方面,SCI模块支持全双工异步串行通信,波特率可编程,兼容标准UART协议,便于与PC或其他控制器进行数据交换。同时,芯片支持低功耗待机模式,通过软件命令进入空闲或停止状态,仅保留必要功能运行,有效延长电池供电系统的使用寿命。整体而言,TN80C196KB-16以其高集成度、强实时性和良好的外围支持,成为上世纪90年代至2000年初工业控制领域的主流选择之一。

应用

TN80C196KB-16主要应用于需要较强实时处理能力和丰富外设集成的工业控制系统中。典型用途包括电机控制,尤其是在交流感应电机和直流无刷电机(BLDC)驱动系统中,利用其PWM输出和事件处理器阵列实现精确的速度与位置控制。此外,它也广泛用于数控机床(CNC machines)中的运动控制卡,负责解析G代码并协调多轴联动操作。在自动化装配线中,该芯片常作为PLC(可编程逻辑控制器)的核心处理器,执行逻辑运算、顺序控制、定时与计数任务。
  另一重要应用领域是电源管理系统,例如UPS(不间断电源)、开关电源(SMPS)和逆变器。凭借其快速ADC和PWM功能,TN80C196KB-16能够实时监测输出电压与电流,并动态调整占空比以维持稳定输出。在汽车电子系统中,该芯片曾用于发动机控制单元(ECU)原型开发、车载仪表盘控制以及灯光管理系统,尤其是在早期电控燃油喷射系统中发挥重要作用。
  此外,由于具备串行通信接口和足够的I/O资源,该器件也被用于数据采集系统,如环境监测设备、工业传感器网关和远程终端单元(RTU)。在医疗设备中,某些老式监护仪和输液泵也曾采用此芯片进行任务调度与人机交互控制。虽然目前已被更现代的ARM架构取代,但在设备维护、备件替换和技术升级项目中,TN80C196KB-16仍然具有一定存在价值,尤其在无法轻易更换整个控制板的老化系统中。

替代型号

80C196KB
  87C196KB
  XC196KB
  TMS196KC

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