概要
micro:bit のエッジコネクタは、外部回路やコンポーネントに接続するために使用されます。
4mm バナナプラグまたはワニ口クリップで使用するための 5 つのリングを含め、25 本のストリップ/ピンがあります。これらのリングのうち 3 つは汎用入出力(GPIO)用で、アナログ、PWM、タッチセンシングにも対応しており、残りの 2 つは micro:bit の電源に接続されています。
エッジコネクタ上で 1.27mm 間隔に配置された小さいストリップには追加の信号があり、その一部は micro:bit で使用され、他は自由に使用できます。 これらの追加ピンに簡単にアクセスするために使用できる、80w 1.27mm ピッチの外付け PCB コネクタがいくつか市販されています。
信号に接続されているのは前面のピンだけです。背面のリングは前面のリングに接続されていますが、背面の小さいストリップは未接続です。
エッジコネクタのピン
以下の図は、micro:bit の各ピンの割り当てを示しています。V2 の基板リビジョンでは、 Pin 9 は LED ディスプレイと共有されなくなりましたが、Pin 8 と Pin 9 は NFC 用に設定できます(ただし、これはデフォルトでは無効です)。
| V2 | V1 |
|---|---|
| エッジコネクタ V2 | エッジコネクタ v1 |
microbit.pinout.xyz
microbit.pinout.xyz は、micro:bit のピンや、いくつかの人気アクセサリでそれらがどのように使用されているかについて、さらに詳しい情報を得るための非常に優れたリソースです
ピンと信号
この表は、micro:bit のエッジコネクタ上の各ピンに関するさまざまなデータを示しています。
| m:b リング | mod | 回路図 | MCU | s/w | 機能 | 方向 | プル? |
| -------- | --- | ----- | --- | --- | --------- | --- | ----- |
| | 21 | COLR3 | P0.31/AIN7 | P3 | (GPIO), (ANALOG), **LEDCOL(3)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | | RING0 | | P0 | } | | |
| | | RING0 | | P0 | } | | |
| 0 | 18 | RING0 | P0.02/AIN0 | P0 | } **GPIO**, ANALOG, TOUCH, PWM, UART | I | e10Mu, i12Kd |
| | | RING0 | | P0 | } | | |
| | 22 | COLR1 | P0.28/AIN4 | P4 | (GPIO), (ANALOG), **LEDCOL(1)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | 37 | BTN_A | P0.14 | P5 | (GPIO), **BUTTON(A)**, (PWM), (UART) | I | e10Ku, i12Kd? |
| | 30 | COLR4 | P1.05 | P6 | (GPIO), **LEDCOL(4)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | 29 | COLR2 | P0.11/TRACEDATA2 | P7 | (GPIO), **LEDCOL(2)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | | RING1 | | P1 | } | | |
| | | RING1 | | P1 | } | | |
| 1 | 19 | RING1 | P0.03/AIN1 | P1 | } **GPIO**, ANALOG, TOUCH, PWM, UART | I | e10Mu, i12Kd |
| | | RING1 | | P1 | } | | |
| | 38 | GPIO1 | P0.10/NFC2 | P8 | **GPIO**, PWM, UART (NFC2) | I | i12Kd |
| | 28 | GPIO2 | P0.09/NFC1 | P9 | (GPIO), (PWM), (UART), (NFC1) | O | -- |
| | 23 | COL5R | P0.30/AIN6 | P10 | (GPIO), **LEDCOL(5)**, (ANALOG), (PWM), (UART) | O | -- |
| | 9 | BTN_B | P0.23 | P11 | (GPIO), **BUTTON(B)**, (PWM), (UART) | I | e10Ku, i12Kd? |
| | 40 | GPIO4 | P0.12/TRACEDATA1 | P12 | (GPIO),**ACCESSIBILITY**, (PWM), (UART) | I | i12Kd |
| | | RING2 | | P2 | } | | |
| | | RING2 | | P2 | } | | |
| 2 | 20 | RING2 | P0.04/AIN2 | P2 | } **GPIO**, ANALOG, TOUCH, PWM, UART | I | e10Mu, i12Kd |
| | | RING2 | | P2 | } | | |
| | 6 | SCK EXTERNAL | P0.17 | P13 | **GPIO**, SPI(SCLK), PWM, UART | I | i12Kd |
| | 5 | MISO EXTERNAL | P0.01/XL2 | P14 | **GPIO**, SPI(MISO), PWM, UART | I | i12Kd |
| | 4 | MOSI EXTERNAL | P0.13 | P15 | **GPIO**, SPI(MOSI), PWM, UART | I | i12Kd |
| | 34 | GPIO3 | P1.02 | P16 | **GPIO**, PWM, UART | I | i12Kd |
| | | +V_TGT | | | PSU(V_TGT) | | -- |
| | | +V_TGT | | | } | | -- |
| | | +V_TGT | | | } | | -- |
| 3V | | +V_TGT | | | } PSU(V_TGT) | | -- |
| | | +V_TGT | | | } | | -- |
| | | +V_TGT | | | PSU(V_TGT) | | -- |
| | 17 | I2C EXT SCL | P0.26 | P19 | (GPIO), **I2C(SCL)**, (PWM), (UART) | O | e4k7u |
| | 16 | I2C EXT SDA | P1.00/TRACEDATA0 | P20 | (GPIO), **I2C(SDA)**, (PWM), (UART) | I | e4k7u |
| | | GND | | | PSU(GND) | | -- |
| | | GND | | | } | | -- |
| | | GND | | | } | | -- |
| GND | | GND | | | } PSU(GND) | | -- |
| | | GND | | | } | | -- |
| | | GND | | | PSU(GND) | | -- |
| m:b ring | mod | schem | MCU | s/w | functions | dir | pull? |
| -------- | --- | ----- | --- | --- | --------- | --- | ----- |
| | 21 | COL1R | P0.04 | P3 | (GPIO), (ANALOG), **LEDCOL(1)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | | PAD1 | | P0 | } | | |
| | | PAD1 | | P0 | } | | |
| 0 | 18 | PAD1 | P0.03 | P0 | } **GPIO**, ANALOG, TOUCH, PWM, UART | I | e10Mu, i12Kd |
| | | PAD1 | | P0 | } | | |
| | 22 | COL2R | P0.05 | P4 | (GPIO), (ANALOG), **LEDCOL(2)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | 37 | BTN_A | P0.17 | P5 | (GPIO), **BUTTON(A)**, (PWM), (UART) | I | e10Ku, i12Kd? |
| | 30 | COL9R | P0.12 | P6 | (GPIO), **LEDCOL(9)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | 29 | COL8R | P0.11 | P7 | (GPIO), **LEDCOL(8)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | | PAD2 | | P1 | } | | |
| | | PAD2 | | P1 | } | | |
| 1 | 19 | PAD2 | P0.02 | P1 | } **GPIO**, ANALOG, TOUCH, PWM, UART | I | e10Mu, i12Kd |
| | | PAD2 | | P1 | } | | |
| | 38 | P0.18 | P0.18 | P8 | **GPIO**, PWM, UART | I | i12Kd |
| | 28 | COL7R | P0.10 | P9 | (GPIO), **LEDCOL(7)**, (PWM), (UART) | O | -- |
| | 23 | COL3R | P0.06 | P10 | (GPIO), **LEDCOL(3)**, (ANALOG), (PWM), (UART) | O | -- |
| | 9 | BTN_B | P0.26 | P11 | (GPIO), **BUTTON(B)**, (PWM), (UART) | I | e10Ku, i12Kd? |
| | 40 | P0.20 | P0.20 | P12 | (GPIO),**ACCESSIBILITY**, (PWM), (UART) | I | i12Kd |
| | | PAD3 | | P2 | } | | |
| | | PAD3 | | P2 | } | | |
| 2 | 20 | PAD3 | P0.01 | P2 | } **GPIO**, ANALOG, TOUCH, PWM, UART | I | e10Mu, i12Kd |
| | | PAD3 | | P2 | } | | |
| | 6 | SCK | P0.23 | P13 | **GPIO**, SPI(SCLK), PWM, UART | I | i12Kd |
| | 5 | MISO | P0.22 | P14 | **GPIO**, SPI(MISO), PWM, UART | I | i12Kd |
| | 4 | MOSI | P0.21 | P15 | **GPIO**, SPI(MOSI), PWM, UART | I | i12Kd |
| | 34 | P0.16 | P0.16 | P16 | **GPIO**, PWM, UART | I | i12Kd |
| | | +V_TGT | | | PSU(V_TGT) | | -- |
| | | +V_TGT | | | } | | -- |
| | | +V_TGT | | | } | | -- |
| 3V | | +V_TGT | | | } PSU(V_TGT) | | -- |
| | | +V_TGT | | | } | | -- |
| | | +V_TGT | | | PSU(V_TGT) | | -- |
| | 17 | SCL | P0.00 | P19 | (GPIO), **I2C(SCL)**, (PWM), (UART) | O | e4k7u |
| | 16 | SDA | P0.30 | P20 | (GPIO), **I2C(SDA)**, (PWM), (UART) | I | e4k7u |
| | | GND | | | PSU(GND) | | -- |
| | | GND | | | } | | -- |
| | | GND | | | } | | -- |
| GND | | GND | | | } PSU(GND) | | -- |
| | | GND | | | } | | -- |
| | | GND | | | PSU(GND) | | -- |
| column | purpose
| --- | ---
| m:b ring | micro:bitの基本インターフェース(前面の5つのリング)
| mod | module:bit上のピン番号
| schem | micro:bit回路図上のシンボル名
| MCU | Nordic MCUチップの実際のピン名
| s/w | DALランタイムソフトウェアで使用される名称
| functions | 利用可能なすべての機能。**太字**はデフォルト。括弧は注意して使用することを示す
| dir | micro:bit起動時の初期条件(方向):入力または出力
| pull? | プル抵抗:i12Kd = プロセッサ内部12KΩ設定可能プルアップ/プルダウン/なし、e10Mu = 外部10MΩ固定プルアップ
#### 注意
1. 0V、1V、2V、3V、およびGNDのリングは、エッジコネクタ上のそれぞれ対応する裏面のリングにも接続されています。
2. 3VおよびGNDのリングには、大きなリングの両側にガードストリップがあり、ワニ口クリップの接続によるデバイス性能の劣化を防いでいます。リング0、1、2については、隣接するピンにワニ口クリップがショートしないよう注意してください。これにより、LEDマトリクスに現在表示されているパターンに若干の干渉が発生したり、光センサーの読み取り値にわずかな不正確さが生じる可能性があります。
3. DAL DynamicPWMドライバー(および基盤となるNordicタイマーペリフェラル)により、PWMは同時に3ピンまでしか有効にできません。4つ目のピンをPWM用に割り当てようとすると、既存のPWMピンの1つが無効になります。
4. デジタル入力ピンの内部プル抵抗は、DAL/CODALによってデフォルトでプルダウンに設定されています。
5. 括弧内の機能は注意して使用してください。他のデバイス機能が、ソフトウェアで通常の使用を無効化しない限り、不安定になったり、性能が低下したり、動作しなくなる場合があります。
6. [ピン配置表](/docs/hardware/pinmap.csv)のソースファイルはCSV形式で保持されています。これをスプレッドシートに読み込んで、自由に並べ替えやフィルタリングが可能です。また、このフォルダには[圧縮されたPythonスクリプト](/docs/hardware/csv2md.zip)もあり、ダウンロードして.csvファイルからこのページで使用されているピンマップのMarkdownテーブル版を再生成できます。
7. 'ACCESSIBILITY'とマークされたピンは、オンボードのアクセシビリティモードの有効化/無効化に使用され、他の用途には使用しないでください(テスト目的でGPIOとして使用可能ですが)。将来の公式micro:bitエディターでは、このピンへの書き込み機能が削除される可能性があります。
## デフォルト機能の解除
機能名が括弧で囲まれているピンは、そのピンのデフォルト機能を無効化してから、他の機能を使用する必要があります。
### ピン: P3, P4, P6, P7, P9, P10
これらのピンはLEDマトリクスディスプレイおよび関連する周囲光センサーモードに接続されています。ディスプレイドライバ機能を無効化するには、DAL関数 `display.disable()` を呼び出してください(これにより光センサー機能も自動的に無効化されます)。後でディスプレイドライバ機能を再度有効化するには、DAL関数 `display.enable()` を呼び出します。
また、LED 3x9マトリクスは、これらのピンに関連する抵抗器とともにLEDが接続されているため、これらのピンを他の目的で使用する回路設計時には考慮してください。
### ピン: P5, P11
これらのピンは2つのオンボードボタンに割り当てられています。標準的な高水準言語のデフォルト設定では、グローバルなuBitインスタンスに `uBit.buttonA`、`uBit.buttonB`、`uBit.buttonAB` が含まれています。
ボタンは、コンストラクタでシステムタイマーにフックされ、定期的なデバウンス処理が行われます。ただし、この機能を完全に削除し、物理ピンを他の目的で使用したい場合は、`delete uBit.buttonA` を実行してください。これによりC++デストラクタが呼び出され、ボタンインスタンスがシステムタイマーから登録解除され、そのピンに対するDALのすべての動作が実質的に無効化されます。その後、物理ピン名を指定して `MicroBitPin` インスタンスを作成すれば、DALの干渉なしに直接制御できます。
ただし、micro:bitボードには10Kの外部プルアップ抵抗が装着されていることに注意してください。
### ピン: P19, P20
これらのピンはI2Cバスに割り当てられており、オンボードのモーションセンサーでも使用されています。これらのピンはI2C以外の用途には使用しないことを強く推奨します。
DALサービスでこれらのピンのI2Cバス利用を無効化することは可能ですが、モーションセンサーデバイスはバスに接続されたままで、信号をデータペイロードとして解釈しようとするため、SDAや割り込みピンに望ましくない副作用が発生する可能性があります。両ピンには4K7のプルアップ抵抗が基板上に装着されているため、これら2つの信号は他のI2Cデバイスを追加するのが最適です。
これらのピンを他の目的で使用する主な理由は、I2Cデバイスを搭載しない独自のmicro:bitバリアントを設計する場合であり、その場合は他の用途に2つのピンを追加で利用できます。
## 電源供給能力
GNDおよび3Vリングの使用方法については、[電源供給能力とパラメータ](powersupply.md)の専用ページで詳しく定義されています。
## GPIOの能力
### NRF51
これらの主要なGPIOパラメータは、[nRF51822 Datasheet](https://infocenter.nordicsemi.com/pdf/nRF51822_PS_v3.1.pdf)のセクション6、7、8から直接転記したもので、参考用に掲載しています。
| KEY | 説明 | section | Min | Max |
| --- | ------------------------------------------------- | ------- | ---- | ---- |
| VOL | 出力電圧 Low | 8.23 | VSS | 0.3V |
| VOH | 出力電圧 High | 8.23 | VDD-0.3 | VDD |
| VIL | ロジックLowの入力電圧 | 8.23 | VSS | 0.3*VDD |
| VIH | ロジックHighの入力電圧 | 8.23 | 0.7*VDD | VDD |
| xxx | IOピンからの最大ソース電流 | 8.23 | -- | 5mA |
| xxx | IOピンへの最大シンク電流 | 8.23 | -- | 5mA |
| VIO | IOピンで許容されるピン電圧 | 6 | -0.3V | VDD+0.3 |
| xxx | 入力時のピンインピーダンス | ? | TBC | |
| VDD(o) | 動作電圧範囲(LDO) | 9 | 1.8V | 3.6V |
| VDD(a) | 絶対電圧範囲 | 9 | -0.3V | +3.9V |
| VSS | グランド基準 | 6 | 0V | 0V |
| RPU | プルアップ抵抗 | 8.23 | 11K | 16K |
| RPD | プルダウン抵抗 | 8.23 | 11K | 16K |
注1: 同時にハイドライブ(5mA)に設定できるピンの最大数は3本です。
注2: 最大ピン電圧を超える一般的なケースは、スピーカー、モーター、ピエゾサウンダーなどの誘導性負荷をピンに直接接続することです。これらのデバイスは、通電時に大きな逆起電力(バックEMF)を発生し、GPIOピンの最大定格を超える電圧を生成することがあり、デバイスの早期故障を引き起こす可能性があります。
注3: 'ACCESSIBILITY'とマークされたピンは、オンボードのアクセシビリティモードの有効化/無効化に使用され、他の用途には使用しないでください(テスト目的でGPIOとして使用可能ですが)。将来の公式micro:bitエディターでは、このピンへの書き込み機能が削除される可能性があります。
注 4: BBC は安全ガイドの中で、エッジコネクタ全体から一度に取り出せる最大電流は V190mA であると示唆しています。これは、オンボード周辺機器向けの 30mA の予算と、USB から給電された場合の KL26 のオンボードレギュレータの最大定格が 120mA であるという事実に基づいて設定されています。最新の基板リビジョンでは最大電流は V2270mA ですが、オンボードのマイクとスピーカーがより大きな電流を消費する可能性があるため、この値は未定です。
### nRF52
これらの主要な GPIO パラメータは、[nRF52833 Datasheet](https://infocenter.nordicsemi.com/pdf/nRF52833_PS_v1.2.pdf) のセクション 6、7、8 から直接転記したもので、便利なリファレンスとしてここに掲載しています。
| KEY | 説明 | section | Min | Max |
| --- | ----------------------------------------------------------- | ------- | ---- | ---- |
| VOL,SD | 低レベル出力電圧、標準ドライブ、0.5 mA、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | VSS | VSS +0.4 |
| VOL,HDH | 低レベル出力電圧、高ドライブ、5 mA、VDD ≥ 2.7 | 6.8.3 | VSS | VSS +0.4 |
| VOL,HDL | 低レベル出力電圧、高ドライブ、3mA、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | VSS | VSS +0.4 |
| VOH,SD | 高レベル出力電圧、標準ドライブ、0.5 mA、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | VDD -0.4 | VDD |
| VOL,HDH | 高レベル出力電圧、高ドライブ、5 mA、VDD ≥ 2.7 | 6.8.3 | VDD -0.4 | VDD |
| VOL,HDL | 高レベル出力電圧、高ドライブ、3mA、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | VDD -0.4 | VDD |
| VIL | ロジック Low の入力電圧 | 6.8.3 | VSS | 0.3 * VDD |
| VIH | ロジック High の入力電圧 | 6.8.3 | 0.7 * VDD | VDD |
| IOL,SD | VSS+0.4V 時の電流、Low 出力、標準ドライブ、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | 1mA | 4mA |
| IOL,HDH | VSS+0.4V 時の電流、Low 出力、高ドライブ、VDD ≥ 2.7 | 6.8.3 | 6mA | 15mA |
| IOL,HDL | VSS+0.4V 時の電流、Low 出力、高ドライブ、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | 3mA | --- |
| IOH,SD | VDD-0.4V 時の電流、High 出力、標準ドライブ、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | 1mA | 4mA |
| IOH,HDL | VDD-0.4V 時の電流、High に設定された出力、高ドライブ、VDD ≥ 2.7 | 6.8.3 | 6mA | 14mA |
| IOH,HDH | VDD-0.4V 時の電流、High に設定された出力、高ドライブ、VDD ≥ 1.7 | 6.8.3 | 3mA | --- |
| VIO≤3.6 | VDD ≤3.6 の IO ピンで許容されるピン電圧 | 9 | -0.3V | VDD+0.3 |
| VIO>3.6 | VDD >3.6 の IO ピンで許容されるピン電圧 | 9 | -0.3V | 3.9 |
| VDD | 動作電圧範囲 (LDO) | 7 | -0.3V | 3.9V |
| VDDH | 絶対電圧範囲 | 6 | -0.3V | 5.8V |
| VSS | グラウンド基準 | 9 | 0V | 0V |
| RPU | プルアップ抵抗 | 6.8.3 | 11K | 16K |
| RPD | プルダウン抵抗 | 6.8.3 | 11K | 16K |
## コネクタとブレークアウト
BBC micro:bit 用のエッジコネクタには、ライトアングルのスルーホール、立型スルーホール、立型表面実装など、さまざまな形態の製品を提供しているサプライヤがいくつかあります。
80 極 * 1.27mm ピッチの両面 PCB コネクタがあり、複数の供給元から購入できます。
いざというときには、ピッチが同じであるため、PC マザーボードの古い PCI エッジコネクタを使うことも可能です(ただし少し幅が広くなります)。
また、コミュニティでは、ちょうどよいサイズの皿ボルトやチーズ頭ボルト、あるいは 3D プリントされたインサートを使うといった、すばらしいアイデアもいくつか登場しています。
micro:bit のエッジコネクタ向けに、より優れた接続ソリューションを見つけたり設計したりするのを手伝っていただけますか? あなたの設計や発見をぜひ共有してください!
## BBC micro:bit 用エッジコネクタ
[コネクタをリストに追加する](http://github.com/microbit-foundation/dev-docs/edit/master/hardware/edgeconnector.md)
| Supplier | 製品
| -------- | -------
|4UCon| [4UCon connector](https://cdn.shopify.com/s/files/1/2311/3697/files/1944_Drawing.pdf?3325)
|[Cyclonn/Dongguan Yuliang](http://www.dgyuliang.net) | [micro:bit connectors](http://www.dgyuliang.net/Produtcs/Customized%20Connector/), [Alibaba store](https://dgyuliang.en.alibaba.com/productgrouplist-807517501/edge_connector_for_BBC_micro_bit.html?spm=a2700.shop_index.88.8) も参照してください |
## 詳細情報
- [micro:bit schematics](schematic.md)
- [micro:bit CAD resources (Kitronik)](https://www.kitronik.co.uk/blog/bbc-microbit-cad-resources/)
- [Eagle libraries for the micro:bit edge connector](https://github.com/proto-pic/micro-bit-eagle-libraries)
- [KiCad component and footprint library](https://github.com/anthonykirby/kicad_microbit_connector)
- [2D CAD drawing](https://www.kitronik.co.uk/pdf/bbc_microbit_mechanical_datasheet_V2.pdf) この図面には、micro:bit 基板上のエッジコネクタの各種ピンのピン間隔を含む、micro:bit の主要な寸法がすべて記載されています。
- [Kitronik BBC micro:bit CAD Resources](https://kitronik.co.uk/blogs/resources/bbc-microbit-cad-resources) このページには、オンラインリソースや 3D プリント設計の作成に使用できるさまざまなリソースが含まれています