Neden LPC21xx'in pinoutsları her yerde?


10

Bir robot şirketinde kış stajyeri olarak çalışıyorum. Benim işim, lider gömülü geliştiriciye yardım etmektir ... ne isterse yardım eder.

Yaklaşık bir hafta önce üzerinde LPC2148 olan bir NXP blueboard verildi. Daha fazla işlem gücünü sevmiş olmama rağmen (üzerinde çalıştığım ATmega32'lere kıyasla), ARM7 tabanlı kontrolör hakkında çok garip bir şey buldum. Buradaki pinout'a bakarsanız

LPC2148 pin çıkışı

bağlantı noktası pimlerinin hemen her yerde olduğunu fark edeceksiniz. AVR serisinde her şey tüm port pimleri ile birlikte temiz bir şekilde düzenlenmiştir. LPC21xx'de neden böyle değil? Hiç mantık bulamıyorum, pin numarasına veya işlevselliğe (tüm JTAG pinleri gibi) göre düzenlenmemişlerdir. Görünüşe göre tasarımcılar pimleri rastgele bir şekilde istiflediler.

Herhangi bir beden bunun nedenini açıklayabilir mi?


LOL! Son zamanlarda benzer bir sorunla bir LPC2478 kullandım. Dörtlü paketin tüm çevre birimi etrafında aralıklı pimler bulunan SDRAM çevre birimini kullandım. Eşit hat uzunluğunu korumayı bir kabus yapar. Tek tahminim, bu şekilde üretmeleri daha kolay.
bt2

Son zamanlarda çok şey yapıyorum (atmega32'den lpc2148'e) ve lpc'ye bir lcd sürmek için port kodunu kullanmak zorunda kaldım. Şimdi atmega32'de sadece iki port (16 bit veri yolu) kullandı. Bu yüzden sadece iki kelimeyle (FIO1DIR2 vb.) FIO1'e erişebileceğimi düşündüm, ancak dehşetime, tüm pimler bir arada olmadığı için erkek başlıklarını kullanmak yerine telleri lehimlemek zorunda kaldım.
Rick_2047

3
İyi haber: onlar yok size musallat bunu. :-)
stevenvh

Yanıtlar:


7

Kesinlikle, çipin dahili olarak nasıl düzenlendiğinin bir sonucu olacaktır, mikrodenetleyici uygulamalarında geniş otobüsler vb. Yapmak için ardışık IO pin bloklarına ihtiyaç duyulması oldukça nadirdir, bu nedenle birlikte gruplama yüksek bir öncelik değildir. ve ek silikon alanı harcamaya değmez. Tabii ki bu mantık, harici veri yolu arayüzlerine sahip parçalar üzerinde bir şekilde parçalanıyor, özellikle QFP'ler ile bir kabus gibi bir düzen yapıyor, ancak hacim kullanıcıları muhtemelen yerden tasarruf etmek için BGA'ları kullanıyor olacaklar - her zaman 208QFP'lerin biraz saçma göründüğünü düşündüm. !


pardon çaylak, BGA nedir?
Mark Harrison

@Mark Harrison, Ball Grid Array, iğne yok, sadece bir dizi lehim topu, genellikle çok yüksek yoğunluklu (44 veya 64 iğneye sahip bir şey üzerinde 121+ iğne düşünün) ama düzen ve tasarım için bir kabus.
Thomas O

11

Fıstıkların oldukları gibi olmasının birçok nedeni vardır.

İlk olarak başa çıkmanın en kolay yolu güç / topraklama pimleridir. Gelişmiş yongalar, endüktansı en aza indirmek ve sinyallerin "döngü alanını" artı sinyal dönüş yolunu azaltmak için güç / toprak pimlerini düzenler. Bu, sinyal kalitesini iyileştirecek ve EMI / RFI'yı azaltacaktır. Güç / topraklama için yapabileceğiniz en kötü şey, orijinal 74xxx serisi parçalarda bir köşede güç ve diğer tarafta toprak ile yapılan şeydir. Xilinx, "seyrek şivron" düzenlemesinde ilginç bir beyaz kağıda sahiptir. Eğer kendi web sitesinde arama yaparsanız onlar gerçek ölçülen sonuçları ve malzeme ile bu konuda konuşurken diğer birçok makale ve sunumlar var. Diğer şirketler tüm hype ve dokümantasyon olmadan benzer şeyler yaptılar.

Pimlerin çoğunun kullanıcı tarafından yapılandırılabildiği MCU'lar için, pinouts yapmanın iyi veya kötü bir yolu yoktur (güç / topraklamalar hariç). Ne yaparlarsa yapsınlar, yanlış olacağı neredeyse garantidir. Karısı için bir elbise satın almamız çok benzer - ne olursa olsun, yanlış boyut, stil, renk, uyum vb. Olacaktır. Yazılımda farklı GPIO pimleri kullanarak veya yaratıcı PCB ile telafi edebilirsiniz. yönlendirme veya yaratıcı olmayan PCB yönlendirme (diğer adıyla daha fazla katman eklemek).

Bir başka olasılık pinouts olmasıdır gelmiş minimal katmanlarında PCB yönlendirme için optimize edilmiş, ama o görmüyoruz. Örneğin, belirli bir yonga kümesine (veya RAM'e) bağlanmayı gerektiren CPU'larda genellikle arayüzleri / yönlendirmeyi kolaylaştırmak için pinoutları bulunur. Bu, Intel CPU'nun Intel yonga kümeleri gibi şeylerde yaygındır. Bu, diğer güç / yer düzlemleriyle dolu 4 veya 6 katmanlı bir PCB'ye bağlanmak için iki 800+ top BGA elde etmenin tek yolu. Bu durumlarda, yönlendirmenin nasıl yapılacağını açıklayan uygulama notları sıklıkla vardır.

Üçüncü olasılık ise, "sonuçta bu şekilde" olduğu kadar basit olmasıdır. "Ne yaparsak yapalım, yanlış olur" yaklaşımına benzer, bu yüzden en kolay veya en ucuz olanı yaparlar. Burada gerçek bir sihir ya da burada gizem yok. Geçmişte popüler olan çipler vardı, ancak insanlar pinoutslardan şikayet edeceklerdi - bu yüzden yıllar sonra parçanın işlevsel olarak aynı olan ancak PCB yönlendirmesini kolaylaştırmak için hareket ettirilen pimlerle başka bir versiyonu ortaya çıkacaktı.

Ne olursa olsun, sonunda "ne olduğu" ve sadece onunla ilgileniyoruz. Dürüst olmak gerekirse çok fazla soruna neden olmaz ve biz o kadar alışkınız ki bizi rahatsız etmiyor (çok).


ünlü bir Enerji Verimliliği "bu nedir" dedi mi? Üniversitemde bunu söyleyen eski bir okul profesörü var ...
NickHalden

@JGord Bu, mühendislik, iş dünyası, spor vb. Alanlarda

Evet bunu biliyordum, sadece
EE'de

SOT23-5'te Vin + ve Vin pinlerinin farklı düzenlenmiş bazı mevcut şönt monitörlerini görebilirsiniz. Örneğin, INA193 / 196. Pratik olarak aynı çip, ancak sanırım kartın nasıl yönlendirileceğine ve pick'n'place makineleri için en uygun durumun ne olduğuna bağlı.
Hans

4

IC pinouts gerçekten paketin içindeki çip üzerindeki devrenin yerleşimi ile belirlenir.

IC mizanpajı tasarımcıları için çeşitli hususlar vardır, ancak harici pim atamalarının kalıp pedi düzenlemesinden çok farklı olması olası değildir.

Dikkat edilmesi gereken noktalardan biri, çipin etrafındaki güç dağıtımıdır, yani VDD (veya VCC) ve toprak beklenmedik yerlerde görünebilir.

Bunun için her zaman iyi bir sebep vardır. İnan bana, IC tasarımcıları keyfi olarak bir şey yapmıyorlar.


2

Dikkatli bakarsanız, bunların sırada olduklarını, ancak birlikte gruplandırılmadığını görebilirsiniz. Muhtemelen çipin üretimi ne kadar kolay.

alternatif metin


Ne tür bir düzen, göstermeye özen gösterin (daha fazla)?
Rick_2047

1
@ Rick_2047, şemaya bakın, sırayla.
Thomas O

Cidden dostum, diziyi görmüyorum. Kırmızı çizginiz her yerde olduğunu gösteriyor, belki yoğunum ve biraz daha açıklamaya ihtiyacım var.
Rick_2047

1
@ Rick_2047, pim # 19 P0.0, pim # 21 P0.1'den başlayarak (kırmızı çizgiyi takip edin, birkaç özel istisna dışında P0.x'i sırayla göreceksiniz.) sipariş rastgele değil.
Thomas O

Kullanımı nedir? Bir veri portunu çalıştırmak için en az 8 pime veya doğrudan bir konnektörü bağlamak için en azından tüm çevresel pimlere sahip olmam gerekir. Pimler benim için rastgele.
Rick_2047

2

Belirli bir sinyalin kalıbın kenarına yeterince yakın geldiği yerlerle ilgili olması gerekir. Bu, pimlerin sırasını belirler. Bazen birkaç sinyal değiştirilebilir, ancak hepsinin mantıklı bir sıraya sahip olması kalıbın boyutunu artırabilir, bu da ekstra maliyet anlamına gelir.


2

IC'ler, herhangi bir pimi herhangi bir konuma eşleştirmeye izin verecek şekilde yeniden dağıtım katmanına sahip olabilir, ancak bu sadece çıplak kalıp maliyetini% 5-10 oranında artıracaktır.

Her üretici yollardan birini seçer:

1) Sabit çıkış pimli tasarım çipi (biraz daha büyük kalıp => daha pahalı)

2) rastgele pimleri var (daha ucuz)

3) 1 ekstra katman var (üretimi biraz daha pahalı)


2

Bunun nedeni, pinlerin mantıksal bir sıraya göre düzenlenmesinin bir yonga şirketinin öncelik listesinde aşağı inmesidir. Önem verdikleri çoğu tasarımcı (genellikle hobi robotik insanları içermez), bazı kütüphanelerde pin çıkışı olan bir CAD paketi kullanır, bu yüzden de umursamazlar. Bu nedenle, talaş kalıbının verimli yerleşimi gibi diğer faktörler daha önemlidir.

Bazı pimler için çip üreticilerinin dikkat ettiğini unutmayın:

  • dengeli çiftler (ethernet, USB) sonraki veya yakın
  • xtal bağlantıları yakın (yakınlarda bir topraklama pimi ile, ancak bazı PIC'lerde değil)
  • toprak ve güç pimleri sonraki veya yakındır, bu nedenle pimlere yakın bir ayırma kapağı eklenebilir

30 yıl kadar önce tek taraflı bir Z80 bilgisayar PCB'si yapmaya çalıştığımı hatırlıyorum. Çoğu çizgiyi yönlendirdim, ama bu aptal veri yolu iğneleri bunu imkansız hale getirdi.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.