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USBコネクターの内側に収まるRISC-Vボード、挿して5秒だけ書き込み可能

USBポートに挿しっぱなしにできる小型のマイコンボードは以前からあるが、たいてい本体がコネクターの外にはみ出す。かといって基板をコネクターの内側へ収めようとすると面積が足りず、書き込みモードへ切り替えるボタンを置く場所すらなくなる。

フランスのIcy Electronicsが公開した「Comu」は、13×9.4mmの基板にRISC-Vのマイコンを載せ、USB-Aコネクターの内側へ丸ごと収めた。ケース込みの重さは0.4g、ケースなしなら0.2gしかない。使うチップはWCHのCH32V203で、内蔵の発振器だけで144MHz動作する。フラッシュ224KB、SRAM 20KBに加え、白色LEDが2個、静電容量式のタッチボタンが4個、6本のGPIOがテストパッドとして出ている。

ボタンを置けない問題は、ブートローダーを書き直して解いた。製作者は2KiBの専用ブートローダーを自作し、USBに挿してから5秒間だけ書き込みを受け付ける仕組みにした。5秒を逃すと通常のプログラムが動き出す。純正のブートローダー用領域24KBのうち22KBが空き、そこもユーザーが使える。

タッチボタンは基板の縁そのものだ。側面まで銅を回した両面のメッキを電極に使い、CH32V203が内蔵するタッチ検知の回路で読む。判定をチップ側の機能が引き受けるため、ソフトウェアの負担が小さい。PCからはキーボードやマウスと同じUSB HIDデバイスとして見えるので、音量の増減やスリープ、決まった文字列の入力などを4つのボタンに割り当てられる。

製作者はベアメタル開発のツールチェーンch32funを勧め、LEDを点滅させるだけのプログラムが40バイトに収まると示す。同じ処理はRaspberry Pi PicoのArduino環境なら324KB、Pico SDKでも12KBになる。USBの周辺回路が素のまま触れるため、Wiresharkとusbmonで通信内容を観察する教材にもできる。

設計データはKiCadのファイルごとGitHubにあり、ブートローダーとサンプル、ケースの3Dプリント用データも含む。ライセンスにはハードウェア向けのSolderpad Hardware License v2.1を採る。販売はLectronzで5.76ドル、日本円で約920円だが、国内向けの取り扱い価格は示されていない。なお製作者は、この形はTomuに倣ったとリポジトリに明記している。

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FabScene編集部

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