时间:2025/12/26 16:33:31
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TN87C196MC是一款高性能的16位微控制器,属于Intel MCS-96系列的衍生产品,广泛应用于工业控制、电机驱动和嵌入式系统中。该芯片基于CHMOS工艺制造,具有高集成度和低功耗特性,适用于对实时处理能力要求较高的场合。作为一款增强型的单片机,TN87C196MC集成了丰富的外设资源,包括多通道PWM输出、高速A/D转换器、可编程定时器阵列以及多种通信接口,使其在复杂控制系统中表现出色。该器件通常采用PLCC或PQFP封装形式,便于在紧凑型电路板上布局。由于其强大的计算能力和灵活的I/O配置,TN87C196MC被广泛用于交流伺服驱动器、无刷直流电机控制器、自动化仪表和电源管理系统等领域。该芯片支持外部总线扩展模式,允许连接外部存储器或其他外围设备,提升了系统的可扩展性。同时,它具备较强的抗干扰能力,适合在恶劣工业环境中稳定运行。尽管随着技术的发展,部分新型ARM架构微控制器在性能上已超越此类传统16位MCU,但由于其成熟的技术生态和长期供货保障,TN87C196MC仍在许多 legacy 系统中持续使用,并在特定行业领域保持一定的市场占有率。
类型:16位微控制器
核心架构:Intel MCS-96
制造工艺:CHMOS
工作电压:4.5V 至 5.5V
工作频率:最高20MHz
程序存储器:ROM/OTP 或 EPROM 版本(具体容量依版本而定)
数据存储器:232字节寄存器文件 + 扩展RAM
PWM通道:6路中心对齐PWM输出
A/D转换器:10位分辨率,8通道,转换时间约1.4μs
定时器:3个16位定时器/计数器
通信接口:全双工UART、同步串行口(SSI)
I/O端口:多达48条可编程I/O线
中断源:支持多个优先级中断
封装形式:PLCC-68 或 PQFP-68
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
TN87C196MC采用了MCS-96架构中的高性能寄存器结构(HRS),这种架构将传统的累加器模式转变为寄存器到寄存器的操作方式,显著提高了指令执行效率。其内部拥有一个高速寄存器阵列,共232字节,可用于快速数据存取和上下文切换,特别适合实时控制任务。
该芯片内置了波形发生器(WG),能够自动生成复杂的PWM信号而无需CPU干预,极大减轻了主处理器的负担。波形发生器支持三种工作模式:三相、六步和通用模式,适用于控制无刷直流电机和交流感应电机等多种电机类型。通过配置相关控制寄存器,用户可以精确设定PWM频率、占空比和死区时间,实现精细的电机调速与转矩控制。
片内集成的10位模数转换器具有快速采样能力,转换时间仅为1.4微秒,支持单次或连续扫描模式,可自动触发转换并存储结果,非常适合用于电流检测、电压监控等实时模拟量采集场景。此外,ADC模块支持与PWM周期同步启动,确保采样时刻的一致性,提升控制系统的稳定性与精度。
在通信方面,UART支持全双工异步通信,波特率可编程,可用于连接PC或其他控制器进行调试或数据交换;同步串行接口(SSI)则可用于连接EEPROM、DAC或其他数字外设。芯片还提供了看门狗定时器和电源监视功能,增强了系统的可靠性。整体而言,TN87C196MC以其高度集成化的设计、强大的实时控制能力和良好的工业适应性,在上世纪90年代至2000年代初成为电机控制领域的主流选择之一。
TN87C196MC主要应用于需要高性能实时控制的工业电子系统中,尤其在电机控制领域表现突出。其典型应用场景包括无刷直流电机(BLDC)控制器,利用其内置的波形发生器和PWM模块,可实现高效的六步换相控制,并结合霍尔传感器反馈完成转子位置检测与速度调节。在交流感应电机(ACIM)的矢量控制或V/F控制方案中,该芯片也能胜任电流采样、PID运算和PWM生成等关键任务。
此外,该器件广泛用于伺服驱动系统中,作为主控单元负责接收位置指令、执行闭环控制算法并驱动功率模块。其高精度ADC和快速中断响应能力保证了控制环路的实时性与稳定性。
在电源管理领域,TN87C196MC可用于UPS(不间断电源)、开关电源(SMPS)和逆变器控制系统中,实现输入输出电压调节、过载保护和故障诊断等功能。
其他应用还包括工业自动化设备如PLC扩展模块、数控机床辅助控制器、智能仪表和机器人关节驱动器等。由于其具备外部存储器接口和多种通信能力,也可用于构建中小型嵌入式数据采集与控制系统。虽然当前已被更先进的32位MCU逐步替代,但在一些对成本敏感且无需联网功能的传统设备中仍具实用价值。
XC196MC
IR2130