TN87C196CA 时间：2025/12/26 14:10:54 阅读：13

TN87C196CA是一款高性能的8位微控制器，属于Intel MCS-96系列中的CHMOS单片机家族。该器件采用先进的CHMOS工艺制造，结合了高密度CMOS技术与高性能的硅栅N沟道MOS技术，从而在功耗、速度和集成度之间实现了优异的平衡。TN87C196CA基于增强型CPU结构，具备高速运算能力，典型主频可达20MHz，适用于需要较高处理性能的实时控制应用。该芯片集成了丰富的外设资源，包括高速I/O端口、全双工串行通信接口（UART）、定时器/计数器、脉宽调制（PWM）输出模块、模数转换器（ADC）以及可编程高速输入/输出（HSI/HSO）单元，能够满足复杂工业控制、电机驱动、自动化设备等场景下的多样化需求。此外，其内部程序存储器为一次性可编程（OTP）或掩膜ROM版本，配合大容量片上RAM，支持快速数据处理与暂存。由于其强大的功能集成与较高的性价比，TN87C196CA被广泛应用于汽车电子、工业自动化、智能仪表和消费类电子产品中。尽管随着新一代32位处理器的发展，该型号已逐步退出主流市场，但在一些对成本敏感且兼容性要求高的旧有系统中仍具有一定的使用价值。
　　

参数

制造商：Intel
　　核心架构：MCS-96
　　位数：8位
　　工作频率：最高20MHz
　　程序存储器类型：OTP ROM 或 Mask ROM
　　程序存储器容量：32KB
　　数据存储器容量：232字节寄存器 + 512字节通用RAM
　　I/O端口数量：多达48个可编程I/O引脚
　　ADC通道数：10通道，10位分辨率
　　定时器数量：2个16位定时器
　　PWM输出：1路
　　串行接口：UART（全双工异步/同步）
　　工作电压范围：4.5V 至 5.5V
　　工作温度范围：-40°C 至 +85°C
　　封装形式：PLCC-68 或 CPGA-68

特性

TN87C196CA的核心特性之一是其高速HSI/HSO子系统，该系统允许微控制器独立于CPU干预的情况下自动捕获外部事件的时间戳或生成精确的脉冲信号。HSI能够检测外部引脚上的上升沿或下降沿，并记录发生时刻，常用于测量脉冲宽度、频率或相位差；而HSO则可在指定时间点触发输出动作，如设置、清除或翻转I/O状态，非常适合用于波形生成、定时中断调度等应用场景。这一机制显著减轻了CPU负担，提高了系统的实时响应能力。
　　另一个关键特性是其高效的CPU架构设计，采用寄存器-to-寄存器操作模式，拥有256字节的寄存器文件，其中包含专用寄存器组用于支持快速上下文切换和中断处理。指令集经过优化，支持多种寻址方式和算术逻辑运算，执行效率高。例如，大多数单字节指令仅需1到2个时钟周期即可完成，极大提升了整体运行速度。此外，内置的硬件乘法器和除法器加速了数学运算，在进行PID控制、坐标变换等算法处理时表现优异。
　　片上集成的10位模数转换器（ADC）具备多路复用输入功能，最多支持10个模拟输入通道，转换时间短，适合实时采集传感器信号，如温度、压力、位置等。ADC可通过软件启动或由外部事件触发，灵活性强。UART模块支持标准异步通信协议（如RS-232），也可配置为同步移位寄存器模式，便于与其他数字设备进行数据交换。同时，芯片提供看门狗定时器功能，增强系统可靠性，防止程序跑飞导致系统死锁。低功耗CHMOS工艺使得在待机或空闲模式下电流消耗极低，有助于延长电池供电设备的工作寿命。

应用

TN87C196CA广泛应用于各类嵌入式控制系统中，尤其适用于对实时性要求较高的工业控制领域。例如，在电机控制方面，该芯片可用于直流电机、步进电机的速度调节与位置控制，利用其PWM输出和HSO功能实现精确的驱动波形生成，结合ADC反馈形成闭环控制回路，提升控制精度与动态响应性能。在自动化生产线中，它可作为主控单元协调多个执行机构的动作时序，通过HSI捕捉传感器信号的变化时间，实现精准的流程控制。
　　在汽车电子系统中，TN87C196CA曾被用于发动机控制单元（ECU）、车载仪表盘、风扇控制模块以及灯光管理系统等。其高抗干扰能力和宽温工作范围使其能够在恶劣的车载环境中稳定运行。此外，在智能仪器仪表领域，如数字万用表、示波器前端控制、数据采集系统中，该芯片凭借其高精度ADC和丰富的接口资源，能够高效完成信号采样、数据显示与通信传输任务。
　　消费类电子产品中也有其身影，比如早期的打印机、复印机、家用缝纫机等设备中，用于管理机械部件的运动控制与用户界面交互。虽然目前已被更先进的ARM Cortex-M系列等新型MCU所取代，但在一些维护升级项目或原有产线延续生产中，TN87C196CA仍然发挥着作用。其成熟的开发工具链和广泛的文档支持也降低了二次开发的技术门槛，有利于工程师快速完成系统调试与部署。