摘要：介绍mcs196单片机的主要特色和分类，归纳各种型号的主要特点，对读者应用选型具有重要的参考价值。 关键词：mcs196 高速输入/输出 事件处理 电机控制 概述 mcs196系列单片机是intel公司继8x9x之后推出的16位嵌入式微控制器。它除了保留8x9x全部功能外，在功能部件和指令支持上又有很大改进，性能上也有了显著提高，使得它适用于更复杂的实时控制场合。mcs196单片机有多种型号，不同型号配置有不同的功能部件，且具有不同存储器空间和寻址能力，可满足不同场合的要求。

mcs196系列单片机都有1个基于寄存器到寄存器结构的内核。这种结构消除了累加器的瓶颈现象，加快了数据传输。另有多种功能部件，在不同型号中进行不同配置。这些功能部件除包括在8x9x中就有的i/o口、10位a/d转换器、pwm（脉宽调制器）、sio（全双工串行i/o口）、中断源、看门狗定时器、16位定时/计数器、hsi/o（高速输入/输出口）等以外，还包括在mcs196中出现的pts（外围事务服务器）、epa（事件处理器阵列）、wg（波形发生器）等。

与其他系列（如mcs51系列、pic系列等）相比，hsi/o、pts、epa、wg是mcs196最具特色的功能部件。

hsi/o（high speed inputs and outputs）：其中hsi用于记录某一外部事件相对于时间基准（如定时器1）的发生时刻。此功能部件在检测到引脚上规定的跳变事件（包括正跳变、负跳变、每次正跳变、8个正跳变）后，将发生事件的类型与时刻记录下来，并产生相关中断。此部件适用于信号的时间参数测量。hso则用于按程序规定的时间去触发某一事件（如置位/清零口线、启动a/d转换等），要求cpu的开销极小，速度极高。此部件便于实时输出控制，可用来产生多种信号波形。

epa（event processor array）：实质上是捕捉/比较模块。所谓“捕捉”就是捕获产生于引脚上的跳变事件（有正跳变、负跳变、正负跳变等），记载这些输入事件相对于时基定时器发生的时刻；“比较”则是和预先规定好的时间作比较，预定时间一到就去执行某种输出功能（比如输出置为高、输出置为低、输出翻转、启动a/d转换、复位定时器等等）。可见，epa和hsi/o的功能类似，但epa在cpu开销上要求更少，性能更好一些。表1给出在不同时钟频率下两者分辨能力的比较。

表 1 hsi/o和epa分辨能力的比较

部件名称 时钟频率/mhz 单位 16 20 25 50 hsi 1.125 0.9 . . μs hso 1 0.8 . . μs epa 250 200 160 80 μs pts（peripheral transaction server）：实质上是中断服务机制的改进。对正常的中断服务，cpu都要“亲自”去执行，而现在的pts提供了一种类似dma的操作。当中断发生后，由微代码执行pts周期。该周期就像dma周期那样插入正常的指令流中，完成中断服务，这样cpu的开销比一般的中断响应要少得多。

wg（waveform generator）：可产生独立的、具有相同频率和工作方式的3对pwm波形。特别适合控制三相交流感应电机、直流无刷电机和其他需要多个pwm输出的场合。

另外，mcs196单片机总线控制器还具有可编程的等待状态发生器，可方便地与慢速外设接口。在运行中可动态选择8位或者16位的总线宽度，并能通过hold/hlda协议方便地实现多处理器通信。

目前，mcs196系列主要有3种：① hsi/o系列，这类芯片具有高速输入、输出口；② epa系列，这类芯片内部具有事件处理器阵列；③ motor control系列，这类芯片适用于电机控制。要注意上述分类也不是绝对的，往往在同一个型号的部件中，可同时具有多种功能。 一、 hsi/o系列 本系列主要芯片有8xc196kb、8xc196kc、8xc196kd，产品分类如表2所列。

表 2 hsi/o系列一览表

　

产品型号 最高频率 /mhz 程序空间 /kb 寄存器 ram/b 程序 ram i/o 引脚 i/o 类型 a/d 通道 寻址空间 /kb 定时/ 计数器 串行口 封装形式 温度 8xc196kb16 16 8 232 no 48 hsi/o 8 64 2 1 n-68,s-80 c,e,a 8xc196kc20 20 16 488 no 48 hsi/o 8 64 2 1 n-68,s-80,sb-80 c,e,a 8xc196kd20 16,20 32 1000 no 48 hsi/o 8 64 2 1 n-68,s-80,sb-80 c,e,a 注：① 封装形式n：plccs：qfpsb：sqfpu：窄dip。② 温度c：0~70℃e：－40~85℃a：－40~125℃。 （以上含义表3和表4同）

8xc196kb是mcs196系列的第1个成员，片内具有8kb程序空间，232个字节的寄存器ram。它采用高速输入/输出口进行事件处理。hsi/o最多有4个高速输入口，6个高速输出口。2个16位的定时/计数器均可用作时基发生器。其余的片内资源有：1路pwm，1个全双工串行通信口，1个看门狗定时器，1个