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TN87C196KH 发布时间 时间:2025/10/29 15:57:54 查看 阅读:10

TN87C196KH是一款高性能的8位微控制器,属于Intel MCS-96系列的衍生产品,由部分中国半导体厂商生产。该器件基于CHMOS工艺制造,具有高集成度和低功耗特性,适用于工业控制、电机驱动、智能仪表及嵌入式控制系统等应用领域。其核心架构采用寄存器到寄存器的设计结构,具备高速运算能力,指令执行速度远超传统8位单片机。该芯片内置了丰富的外设资源,包括多通道PWM输出、A/D转换器、高速输入/输出捕捉单元、串行通信接口(如UART和SPI)以及可编程定时器阵列,能够满足复杂控制任务的需求。此外,TN87C196KH支持多种省电模式,在待机状态下可显著降低系统功耗,适合对能效有要求的应用场景。该芯片通常采用68引脚PLCC或68引脚LQFP封装,便于在紧凑型电路板上布局。由于其良好的实时处理能力和稳定性,TN87C196KH广泛用于变频器、伺服控制系统、汽车电子模块和自动化设备中。需要注意的是,该型号可能为特定厂商的兼容替代型号,与标准Intel 87C196KH在引脚定义和电气特性上保持高度一致,但在供货渠道和成本方面更具优势。

参数

制造商:天南集成电路 / 或其他国产半导体厂商
  核心架构:Intel MCS-96 16位CPU内核(8位数据总线扩展)
  工作电压:4.5V ~ 5.5V
  工作频率:最高可达20MHz
  程序存储器类型:EPROM(可紫外线擦除)或OTP版本
  程序存储器容量:8KB 或 16KB(视具体版本而定)
  数据存储器(RAM):232字节通用RAM + 扩展片内RAM
  I/O端口数量:多达48个可编程I/O引脚
  PWM通道数:4路中心对齐或边缘对齐PWM输出
  A/D转换器:10位分辨率,最多8通道
  通信接口:全双工UART、标准SPI主/从模式
  定时器:3个16位定时器/计数器,支持输入捕捉和输出比较功能
  中断源:支持多个优先级中断,包含外部中断、定时器中断、串口中断、A/D中断等
  封装形式:68引脚PLCC、68引脚LQFP
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C(工业级)
  功耗模式:空闲模式、掉电模式

特性

TN87C196KH微控制器的核心特性之一是其高效的寄存器架构设计,这种架构取消了传统的累加器概念,所有运算操作均在寄存器之间直接完成,极大提升了指令执行效率。这一设计使得大多数单周期指令可在1个机器周期内完成,显著增强了实时响应能力,特别适合需要快速中断处理和高精度定时控制的应用场景。该芯片集成了一个高精度的模数转换系统,配备8通道10位ADC,支持单次或连续转换模式,并可通过软件配置选择参考电压源(内部或外部),从而适应不同传感器信号采集需求。其PWM模块支持多种波形生成方式,包括对称和非对称之脉宽调制,可用于精确控制直流电机转速、步进电机相位调节或开关电源的占空比调整。在通信方面,片载UART支持全双工异步通信,波特率可编程,配合SPI接口可实现与外部EEPROM、显示驱动芯片或其他微控制器的可靠数据交换。此外,该器件具备强大的中断管理系统,支持多达16个中断向量,每个中断源可设定独立优先级,确保关键事件得到及时响应。芯片内部还集成了看门狗定时器(WDT),可在程序跑飞或死锁时自动复位系统,提高运行可靠性。其CHMOS制造工艺不仅保证了高速运行下的稳定性,同时在静态工作状态下电流消耗极低,典型值小于2mA,适合电池供电或绿色节能设备使用。另一重要特性是其开发支持体系较为完善,可通过标准EPROM版本进行程序烧录与调试,利用通用编程器实现快速原型验证。尽管当前主流已转向Flash型MCU,但TN87C196KH因其成熟稳定的技术和长期供货保障,仍在一些工业现场控制系统中持续服役。
  值得注意的是,TN87C196KH通常作为Intel原厂87C196系列的兼容替代品推出,因此在引脚排列、指令集兼容性和外围驱动设计上保持高度一致,方便用户进行平滑替换。其抗干扰能力强,具备较强的电磁兼容性(EMC)表现,能够在强电噪声环境中稳定运行。此外,该芯片支持外部总线扩展功能,允许外接RAM、ROM或专用控制芯片,进一步拓展系统功能。对于需要长时间运行且维护周期长的工业设备而言,TN87C196KH提供了较高的性价比和系统可靠性。

应用

TN87C196KH广泛应用于各类工业自动化与电力电子控制系统中。在电机控制领域,它常被用于直流无刷电机(BLDC)控制器、变频调速装置以及伺服驱动系统中,凭借其多路PWM输出和高速A/D采样能力,能够实现精确的速度和位置闭环控制。在电源管理方面,该芯片可用于UPS不间断电源、逆变器和开关电源(SMPS)的主控单元,通过实时监测电压、电流参数并动态调节PWM占空比,维持输出稳定。在汽车电子中,TN87C196KH曾用于早期的车身控制模块(BCM)、风扇调速器和车灯控制系统,尤其适用于对环境温度和振动耐受性要求较高的场合。此外,在智能仪表领域,如数字电表、流量计和温控器中,该芯片利用其高精度ADC和串行通信接口,完成传感器信号采集与远程数据传输功能。工厂自动化设备如PLC扩展模块、继电器控制板、自动包装机等也大量采用此类微控制器作为本地控制核心。由于其具备较强的抗干扰能力和宽温工作范围,TN87C196KH在恶劣工业环境下表现出色,适用于冶金、化工、矿山等行业的现场控制终端。同时,教育科研机构也常将其用于嵌入式系统教学实验平台,帮助学生理解16位微控制器的工作原理和实时控制算法实现。虽然近年来逐渐被基于ARM Cortex-M系列的新型MCU所取代,但在一些老旧设备维护、备件替换和低成本升级项目中,TN87C196KH仍具有不可替代的地位。

替代型号

87C196KH
  80C196KB
  83C196KC
  XC196KC

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