Кіріспе

Электроникадағы тікелей алмастырылатын құрылғылар – электрондық компоненттер, әдетте интегралды схемалар немесе кеңейту карталары, олардың жалпы орналасуы (корпус пішіні) бірдей және бірдей функциялар бір тікелей қосылысқа (пинге) тағайындалған немесе сол тікелей қосылыста қолданылуы мүмкін. Тікелей алмастырылатындық жүйелерді интеграциялаушылар қалаған қасиет, өйткені ол өнімді баспа схемаларын қайта жобалаусыз жаңартуға мүмкіндік береді, бұл шығындарды азайтып, нарыққа шығу уақытын қысқарта алады. Тікелей қосылыстары бірдей құрылғылардың жалпы орналасуы болса да, олар міндетті түрде электрлік немесе жылулық үйлесімділікке ие болмауы мүмкін. Сондықтан өндірушілер құрылғыларды көбінесе "тікелей қосылысқа сәйкес" немесе "толықтай алмастырылатын" деп белгілейді. Тікелей қосылысқа сәйкес құрылғылар әдетте бір өнім желісі ішінде жаңартуға мүмкіндік беру үшін, өмірлік циклі аяқталған құрылғыларды жаңа эквиваленттерімен ауыстыруға мүмкіндік беру үшін немесе басқа өндірушілердің ұқсас өнімдерімен бәсекелесу үшін жасалады.

Шыншықтықты сәйкестілігі

Пин-пен үйлесімді құрылғылар тіреуіштерге функцияларды тағайындау бойынша ұқсас келеді, бірақ электрлік сипаттамалары (қоректендіру кернеуі немесе осциллятор жиілігі) немесе жылулық сипаттамалары (TDP, қайта ағызу қисықтары немесе температуралық төзімділік) әртүрлі болуы мүмкін. Осының салдарынан, жүйеде қолдану үшін жүйенің бөліктері, мысалы, қуат беру жүйесі, жаңа компонентке бейімделуі қажет болуы мүмкін. Электрлік жағынан үйлесімсіз болуы мүмкін пин-пен үйлесімді құрылғылардың кең таралған мысалы – 7400 сериялы интегралдық схемалар. 7400 сериялы құрылғылар әртүрлі өндіріс процестерінде жасалған, бірақ тіреуіштердің орналасуы өзгермеген. Мысалы, барлық 7405 құрылғылары алты ЕМЕС қақпасын (немесе инверторды) қамтамасыз етеді, бірақ олардың қоректендіру кернеуінің төзімділігі үйлесімсіз болуы мүмкін. 7405 – Стандартты TTL, 4.75–5.25 В. 74C05 – CMOS, 4–15 В. 74LV05 – Төмен кернеулі CMOS, 2.0–5.5 В.

Басқа жағдайларда, әсіресе компьютерлерде, құрылғылар пин-пен үйлесімді болуы мүмкін, бірақ нарықты сегменттеу нәтижесінде үйлесімсіздік туындауы мүмкін. Мысалы, Intel Skylake үстелдік класты Core және Xeon E3v5 процессорлары LGA 1151 сокетін пайдаланады, бірақ C230 сериялы чипсеттері бар аналық платалар тек Xeon бренді процессорларымен ғана үйлесімді болады және Core бренді процессорларымен жұмыс істемейді.

Қалталық үйлесімділік

Қосымша үйлесімді құрылғы – жүйенің бір бөлігі болған кезде, оны өтемақылық өзгерістерсіз басқа құрылғымен ауыстыруға болатын құрылғы. Бұл құрылғы сол түйіршіктерде (шынақтарда) бірдей функцияларды атқарады және электрлік және жылулық үйлесімділікке ие болады. Мұндай құрылғылар, алмастыратын құрылғылармен толық сәйкес келмеуі мүмкін. Мысалы, олардың электр қуатының кернеуі немесе температураға төзімділігі жоғары болуы мүмкін.

Бағдарламалық қамтамасыз етудің үйлесімділігі

Бағдарламалық қамтамасыз етумен үйлесімді құрылғылар – бағдарламалық қамтамасыз етуді алдымен өзгертпей, бірдей нәтижелерді алуға мүмкіндік беретін құрылғылар. Микроконтроллерлер, FPGA және басқа да бағдарламаланатын құрылғылар құрылғыдағы бағдарлама тұрғысынан толық сәйкес болуы мүмкін, бірақ аппараттық жағынан үйлесімсіздік тууы мүмкін. Мысалы, құрылғы X тіреуіштегі сигналды қабылдап, оны кернеуге айналдырып, Y тіреуіштегі нәтижені шығаруы мүмкін. Егер тіреуішті конфигурациялау әдісі өзгермесе, бірақ құрылғының корпусы (мысалы, TSSOP немесе QFN) өзгерсе, бағдарлама жұмысын жалғастырады, бірақ бағдарламамен жұмыс жасайтын тіреуіштердің физикалық орналасуы өзгеруі мүмкін. Құрылғы бағдарламалық қамтамасыз етумен үйлесімсіз болса да, тіреуіштер жағынан толық сәйкес болуы мүмкін. Мұндай жағдай құрылғы басқа командалар жиынтығын қолданғанда немесе құрылғыда мультиплексор болғанда (мысалы, тіреуішті GPIO немесе А/Д ретінде ауыстыруға мүмкіндік береді) және бұл мультиплексор әдепкі бойынша ауыстырылатын құрылғыда таңдалғаннан өзге кіріс көзін таңдағанда тууы мүмкін. Бағдарламалық қамтамасыз етумен үйлесімсіз құрылғыларды пайдалануды жеңілдету үшін өндірушілер көбінесе аппараттық абстракция қабаттарын ұсынады. Мысалдарға ARM Cortex M процессорлары үшін CMSIS және UNIX сияқты операциялық жүйелер үшін бұрын қолданылған HAL қосалқы жүйесі жатады.