Разлики в моделите на процесорите – параметри, корпуси, монтаж
В този урок ще ви покажем разликите в моделите, процесори според тяхните параметри, различните корпуси в който може да бъде произведен даден модел процесор, както и начините за монтиране и демонтиране на даден процесор според неговия корпус.
Започваме от избраният от нашият екип PIC 16F1827, като след това ще ви покажем процесора от по голямата фамилия PIC 18F4620 и накрая от същата фамилия PIC 18, ще ви запознаем и със 18F66К22. Последният е със брой на пиновете в корпуса 64 пина, като размера на процесора не трябва да ви бърка с това колко е мощен, бърз и/или удобен за дадено приложение. Ще видите снимки и картинки от програмата за проектиране на електронни схеми, симулации и печатни платки proteus. Както и няколко 3D графики от същата програма.
PIC 16F1827

 

Графиката може да ви покаже в нагледен вариант описанието на основните параметри както и означенията на всеки пин на процесора каква функция може да изпълнява. В пълното описание на процеосора ще намерите всичко за неговите функции,скорост, мощност и възможности в продукти в реалния живот. На следващата графика ще покажем един от корпусите в които се произвежда процесора, като всички останали може да видите на сайта на процесора в дясно са показани в подходящ ред различните корпуси в които се произвежда.


Размерът на процесора в този корпус е според установен стандарт в произдоството, като според броя на пиновете е и дължината и широчината на процесора. Програмата за проектиране е спазила всички стандарти за размерите за да може проектите и произведените печатни платки да съвпадат със размерите на монтираните процесори. Всички подробности ще разгледаме когато започне проектирането на печатните платки в реалните примери. На следващата графика ще видите 3D модел на процесора в този корпус за да получите реална представа как изглежда, а същи така ще направим и една снимка от реална платка на същия процесор за да видите че проектирането и производството на електроника е процес при който всичко се случва в реално време и размери от начертаването до производстовото и монтажа.


 


3D моделите на всички 18 пинови процесори изглеждат по този начин, като от вас зависи само в какво приложение ще използвате даденият процесор. Този който е показан е със 18 пина, като във същият изглед има процесори със по малко или със повече пинове. В различните фамилии процесори които ще разгледаме по късно има процесори със 8 до 40 пина за този корпус, като всеки процесор модел процесор има различен брой пинове според неговата архитектура, възможности, скорост, периферни регистри и други особенности.
Следващият процесор е от фамилията PIC18, това е средно мощен 40 пинов процесор, който широко се използва за доста сериозни приложения. В нашият екип е добре познат и употребяван в развойни платки, управление на дисплей, релейни системи, комуникация с компютърни програми и други.
18F4620
Процесорът е показан в един от корпусите в които се произвежда, като на сайта може да видите и другите корпуси, а във спецификацията може да прочетете разликите във пиновете в различните корпуси.



 

Обърнете внимание на това че по-малкият процесор има на секи пин по много повече описани възможности на функции на пин, за разлика от по големия процесор. Това е така, защото по малките процесори са проектирани да извършват малко на брой едно времменни операции за секунда. Това също е съразмерно и със тяхната скорост, размера на рам паметта, рзмера на программмните памети и другите характеристики. Това означава че малките проццесори имат вградени много функции, но за дадено приложение може да използвате една и/или две едновременно. За това на означенията на всеки пин надписите са толкова дълги, много функции но поради малкия брой пинове, рам, флаш и мощност, можете да включите в употреба само една или две едно временно. За това когато има нужда от процесори които да вършат много и различни задачи с техните пинове, използваме процесори със повече пинове, рам памет, големи скорости и други екстри за да реализираме нашите приложения. 18F4620 предлага всичко в един корпус. За това на неговите пинове които са 40 на брой има малко описани функции. Проектантите на процесора са разделили между всички пинове достатъчен набор от функции които могат да ви бъдат полезни за много на брой приложения. Това разделение на функциите между по големия брой пинове е добре и за програмистите защото за всеки пин имат по малко системни регистри за настройка. Лесно се намират в описанието регистрите за дадена функция като след това избирате на даден пин или цял порт /5-6-8 пина/ коя функция да бъде включена, като всички останали са изключени. Също така има възможност от даден порт един, два или три пина да изпълняват една функция, като останалите пинове да изпълняват другата функция на порта. Пиновете на всеки порт са независими един от друг и може да си настроите както ви е удобно според проекта на печатната платка.
4620 печатна платка



 

На графиката може да видите, размера на процесора в милиметри, както номерацията на пиновете, номерацията според схемата и жълтата линия която показва къде е края на печатната платка. Обърнете внимание че първият пин на корпуса на процесора излиза на печатната платка със квадратен профил. Всички останали са със кръгъл профил. Както и това че квадратчето е винаги към вдлъбнатината на корпуса на процесора за да можете да се ориентирате кой пин е първи в корпуса на процесора. Това е стандарт за абсолютно всички интегрални схеми произвеждани в света. В този корпус се произвеждат различни интегрални схеми от различни фирми в електрониката, както и много от моделите процесори на microchip от различните фамилии. На следващата графика ще ви покажем и тримерния проект на процесора за да добиете представа за реалният процесор. Снимка от реална платка също ще ви покаже как изглежда процесора и как да определите първият пин.


Процесорът е доста голям като размер, в днешно време в такъв корпус и с толкова брой пинове могат да се намерят процесори със скорост до 100 мегахерца че може и повече /100MHz/. в по следващите уроци ще разгледаме различните марки процесори и тяхните основни параметри, като направим сравнение между корпусите, скоростта, мощност и брой пинове.
Последният който ще дадем за сравнение е от същата фамилия PIC18. Това е доста добър и мощен процесор, който има 64 брой пина. Имам такъв запоен на тестова платка. Ще ви покажа снимка на процесора. Това е доста мощен процесор, с много пинове, много рам, мощност и всичко по много. С този процеор могат да бъдат реализирани доста сложни контролери в електрониката като се има предвид предаване на данни през локалните мрежи, различни няколко на брой комуникационни протоколи и канали, както и управление на графични бързи дисплеи за показване на графични криви от математични уравнения и сложни изчисления. Процесорът има много на брой пълни 8 битови шини/порта/ като всеки от портовете може да бъде една от няколко функции едно временно. С достатъчно флаш и рам памет както и скорост този процесор е доста показателен че размера на корпуса не е толкова от значение. Прозивежда се само в корпус за едностранен монтаж или така нареченият SMD/смд/ монтаж, който може да се постигне със запояваща станция с горещ въздух. За този корпус е препоръчително да се снабдите с необходимото оборудване преди изобщо да започнете работа с тоз процесор. Предварително запоен на преходна платка процесорът лесно може да бъде програмиран при честа смяна на софтуера до достигане на крайният вариант. Когато това стане останалите бройки от произвежданото количество могат да бъдат директно запоени на платката, като ЗАДЪЛЖИТЕЛНО пак се оставя порт за програмиране на процесора, както е запоен на конкретната платка.
Ето и схема от програмата за електрониката.

 


Направете сравнение между трите процесора като имате предвид броя на пиновете, броя на целите 8 битови шини, както и сравнение на основните параметри на трите процесора. Внимателно прочетете на пиновете на трите процесора означението на всеки пин за да видите на кои процесори съвпадат основните функции на пиновете и на кой процесор има функции допълнително проектирани само за даден процесор. Повечето от функциите на пиновете и на трите процесора най вероятно ще съвпаднат за това ги разгледайте внимателно, като в описанието на всеки един процесор има пълен разбор на всички пинове. Четете внимателно
печелите обезателно.


 

На тази графика може да видите размера на корпуса на процесора червените правоъгълници означават че пиновете на корпуса са само от едната /горната/ страна на платката. На предните графики пиновете са във виолетово, което означава че има контактни площадки и от двете страни. От горе са червени, от долната страна на платката са сини, а когато са и от двете страни стават виолетови. Програмата има възмжност при проектирането на печатната платка за всяки един чип да избира от коя страна да бъде монтиран чипа и спрямо това от коя страна да има контактни площадки на пиновете, но за това понататък.
Тримерната графика ще покаже по нагледно проекта на процесора, като на реалната снимка ще бъде в мащаб примерно колкото монета от 10 стотинки.



На предните тримерни графики можеше да се види че пиновете на процесорите пробиват платката. На тази графика се вижда че пиновете на корпуса на процесора са запоени само от горната страна. Това е СМД/SMD/ монтаж, може да се прави на ръка, може и със машина, която много бързо и точно може да насити голям брой печтни платки. Името на машината е PICK&PLACE / пик енд плейс /. На български се превежда – вземи и сложи. Което всъщност е и нейното действие върху готовите печатни платки. Можете да потърсите в интернет има много клипчета с такива машини, някой са по добри, някои са по малко производителни има всакакви модели, марки и реализирани конструкции.

 



На последната графика ще покажем на общ план трите процеосора за да има визуално сравнение между трите.
Общият план на корпусите както във проекта на платката така и във 3D проекта ще даде представа за реалните размери, брой пинове, разположение и монтаж на тези три процесора. Сравнете корпусите, параметрите и броя на пиновете за да видите за какви приложения могат да бъдат използвани тези процесори.