Подбор МК, совместимого по выводам

Что сравнивается

Для каждой позиции корпуса инструмент сравнивает вывод выбранного МК с выводом второго:

Выводами питания считаются и те, что у ST в данных записаны иначе: всё, что начинается с VDD, VSS, VREF, VCAP и VBAT, а также PDR_ON, NPOR и BYPASS_REG — выводы супервизора питания и стабилизатора. Например, у STM32F318C8 на выводе 20 стоит NPOR, а у STM32F301C6 в том же LQFP48 — порт PB2. | другой вывод | оба сигнальные, но разные: PD0 вместо PH0, BOOT вместо порта |

По этим результатам кандидаты делятся на группы:

• полностью совместим — все выводы и все функции периферии на тех же местах; вывод питания может называться иначе в пределах той же шины (VSSA и VSSA/VREF-), такие позиции показаны в списке с пометкой «та же шина питания»;
• выводы те же, часть функций отличается — плата подойдёт, но у второго МК на некоторых выводах нет нужного блока периферии;
• частично — питание на тех же местах, часть сигнальных выводов другая;
• не прямая замена — отличаются выводы питания или земли либо диапазоны напряжения питания не пересекаются: у STM32F031E6 и STM32F038E6 выводы совпадают полностью, но первый работает от 2–3,6 В, а второй — от 1,65–1,95 В.

Если диапазоны питания пересекаются лишь частично (STM32F103 — 2–3,6 В, STM32F401 — 1,7–3,6 В), оценка не меняется, но в списке и в сравнении появляется предупреждение: напряжение платы должно входить в оба диапазона.

Функции сравниваются по именам из базы производителя. Одна и та же функция в разных семействах иногда называется по-разному, и такие пары инструмент считает одинаковыми: CAN_RX у STM32F1 и CAN1_RX у других семейств, USB_DM устройства USB у STM32F1 и USB_OTG_FS_DM у STM32F4, TXD у ATmega328P и TXD0 у ATmega328PB. Остальные расхождения имён показываются как есть.

Пример: STM32F103C8 и STM32F401CC

Платы «Blue Pill» и «Black Pill» часто считают взаимозаменяемыми, и инструмент показывает, где это не так. STM32F103C8 в базе ST — одна запись вместе с STM32F103CB: одна распиновка LQFP48, разный объём памяти. Совместимы с ним по всем выводам и функциям STM32F103CB в UFQFPN48 (другой корпус с той же нумерацией), а по выводам, но не по всем функциям — STM32F103C4, STM32F101, STM32F102 и STM32F100 в LQFP48.

STM32F401CC в LQFP48 не выпускается, в базе ST у него только UFQFPN48 и WLCSP49. В UFQFPN48 нумерация та же, совпадают 43 вывода из 48:

Вывод 9 инструмент не считает той же шиной: в базе CubeMX для этого корпуса STM32F401 он назван только VREF+, без VDDA, а у STM32F103 — только VDDA. Соединены ли VDDA и VREF+ внутри корпуса, по именам из базы не понять — это нужно проверить по даташиту STM32F401. Вывод 22 — главное препятствие: на плате под F103 к нему может быть подключён сигнал, а F401 ждёт там конденсатор внутреннего стабилизатора. Вместе с PB11 пропадают USART3_RX, I2C2_SDA и TIM2_CH4. У STM32F401 нет CAN, USART3 и второго АЦП, поэтому эти функции пропадают и с остальных выводов. USART1, SPI1, I2C1, USB и SWD остаются на прежних выводах.

Пример: ATmega328P и ATmega328PB

У ATmega328P в TQFP32 полностью совпадают по выводам и функциям ATmega48, ATmega88 и ATmega168 — это одно семейство с одним даташитом. ATmega328PB — новый кристалл, и у него четыре отличия: на выводах 3 и 6 вместо GND и VCC — линии PE0 и PE1, на выводах 19 и 22 вместо отдельных входов ADC6 и ADC7 — порты PE2 и PE3 с теми же входами АЦП. Инструмент относит его к «не прямой замене»: на плате под ATmega328P выводы 3 и 6 соединены с землёй и питанием, и линии PE0 и PE1, настроенные на выход, замкнули бы питание. Это отличие Microchip разбирает в записке AT15007.

Откуда данные и чего инструмент не видит

• STM32 — открытая часть базы STM32CubeMX (STM32_open_pin_data, BSD-3-Clause): все опубликованные в атласе записи, по одной на корпус. Выводы сравниваются по позициям корпуса, площадка под QFN не учитывается. Для STM32F1 альтернативные функции включают ремапы: функция считается доступной на выводе, если её можно перевести туда через AFIO.
• AVR — паки Microchip ATmega_DFP и ATtiny_DFP (Apache-2.0), сверенные с даташитами. Сравниваются только корпуса, нумерацию которых атлас подтвердил по рисунку распиновки в даташите.
• ESP32, RP2040 и другие — не сравниваются: каждый кристалл выпускается в своём корпусе, и атлас хранит для них таблицы GPIO, а не распиновки корпусов. Не сравниваются и аналоги STM32 других производителей — их распиновок в атласе нет; о GD32F103 есть отдельная статья.
• Электрика. Одинаковые имена не гарантируют одинаковой электрики. Диапазон питания инструмент показывает, а допуск 5 В на выводах, нагрузочную способность, внешние конденсаторы, схему сброса, выводы BOOT и загрузчик сверяйте по даташитам обоих МК.
• Список. Для каждого МК показываются до 30 ближайших кандидатов, у которых совпадает не меньше трёх четвертей выводов. Любую пару с одинаковой нумерацией можно сравнить напрямую в поле «Сравнить с конкретным МК».

Расшифровать заказной номер и узнать корпус по суффиксу поможет декодер маркировки.