Compatibilidad de pines

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En electrónica , los dispositivos compatibles con pines son componentes electrónicos , generalmente circuitos integrados o tarjetas de expansión , que comparten una huella común y con las mismas funciones asignadas o utilizables en los mismos pines . ^[1] La compatibilidad de pines es una propiedad deseada por los integradores de sistemas , ya que permite actualizar un producto sin rediseñar las placas de circuitos impresos , lo que puede reducir costos y disminuir el tiempo de comercialización .

Aunque los dispositivos que son compatibles con pines comparten una huella común, no son necesariamente compatibles eléctrica o térmicamente. Como resultado, los fabricantes a menudo especifican los dispositivos como compatibles pin a pin o como compatibles de manera directa . ^[2] Los dispositivos compatibles con pines generalmente se producen para permitir la actualización dentro de una sola línea de productos , para permitir que los dispositivos al final de su vida útil se reemplacen con equivalentes más nuevos o para competir con los productos equivalentes de otros fabricantes.

Los dispositivos compatibles pin a pin comparten una asignación de funciones a los pines, pero pueden tener diferentes características eléctricas ( voltajes de suministro o frecuencias de oscilador ) o características térmicas ( TDP , curvas de reflujo o tolerancias de temperatura ). Como resultado, su uso en un sistema puede requerir que partes del sistema, como su subsistema de suministro de energía, se adapten para adaptarse al nuevo componente.

Un ejemplo común de dispositivos compatibles pin a pin que pueden no ser eléctricamente compatibles son los circuitos integrados de la serie 7400. Los dispositivos de la serie 7400 se han producido mediante varios procesos de fabricación diferentes, pero han conservado la misma distribución de pines en todos ellos. Por ejemplo, todos los dispositivos 7405 proporcionan seis puertas NOT (o inversores), pero pueden tener tolerancias de tensión de alimentación incompatibles.

• 7405 – TTL estándar , 4,75–5,25 V.
• 74C05 – CMOS , 4–15 V.
• 74LV05 – CMOS de bajo voltaje, 2,0–5,5 V.

En otros casos, en particular en el caso de las computadoras , los dispositivos pueden ser compatibles pin a pin, pero volverse incompatibles en otros aspectos como resultado de la segmentación del mercado . Por ejemplo, los procesadores Intel Skylake Core y Xeon E3v5 para computadoras de escritorio usan el socket LGA 1151 , pero las placas base que usan chipsets de la serie C230 solo serán compatibles con procesadores de la marca Xeon y no funcionarán con procesadores de la marca Core. ^{[3] [4]}

Un dispositivo compatible con instalación directa es un dispositivo que puede intercambiarse por otro sin necesidad de realizar modificaciones compensatorias en el sistema del que formaba parte. El dispositivo tendrá las mismas funciones disponibles en los mismos pines y será compatible eléctrica y térmicamente. Es posible que dichos dispositivos no coincidan exactamente con los dispositivos que pueden reemplazar. Por ejemplo, pueden tener un rango más amplio de tolerancias de voltaje de suministro o temperatura.

Los dispositivos compatibles con software son dispositivos que pueden ejecutar el mismo software para producir los mismos resultados sin que sea necesario modificarlo primero.

Los microcontroladores , FPGA y otros dispositivos programables pueden ser compatibles pin a pin desde la perspectiva del programa en el dispositivo, pero incompatibles en términos de hardware. Por ejemplo, el dispositivo puede tomar la señal en el pin X, negarla y enviar el resultado en el pin Y. Si el método de configuración de un pin sigue siendo el mismo pero el paquete del dispositivo (como TSSOP o QFN ) cambia, el programa seguirá funcionando, pero las ubicaciones físicas de los pines con los que trabaja el programa pueden cambiar.

Un dispositivo también puede ser compatible con pines y, al mismo tiempo, incompatible con el software. Esto puede ocurrir cuando el dispositivo utiliza un conjunto de instrucciones diferente o si el dispositivo tiene un multiplexor conectado a un pin (que, por ejemplo, puede permitir cambiar el pin entre ser controlado como GPIO o por un A/D ) y ese multiplexor selecciona, de manera predeterminada, una fuente de entrada diferente a la seleccionada en el dispositivo que se reemplaza.

Para facilitar el uso de dispositivos incompatibles con el software, los fabricantes suelen proporcionar capas de abstracción de hardware . Algunos ejemplos de estas son CMSIS para procesadores ARM Cortex-M y el subsistema HAL, ahora en desuso, para sistemas operativos tipo UNIX .

• Circuitos integrados de la serie 7400
• Lógica programable
• Familia lógica
• Paquetes de semiconductores

• Base de datos maestra gigante de circuitos integrados (IC) en Internet: una lista de pines de chips de la serie 74'xx y otros chips genéricos.