ハードウェア¶
両機種の端子とピン配置です。どちらにするか迷っている場合は 機種の選択 から読んでください。
Modern (M5Stack Tab5)¶
Modern は市販の M5Stack Tab5 で動きます。以下は Tab5 自体のハードウェアで、Family mruby はそのうち何を使い、何を予約するかを決めている だけです。基板全体の仕様、端子の位置、外形図は M5Stack の資料を参照してください。
概要 (Modern)¶
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 主 MCU | ESP32-P4 (デュアルコア RISC-V)。OS・描画・音・入力をこの 1 個で処理 |
| 無線 | ESP32-C6 を副チップとして搭載。WiFi と BLE を同時に使えます |
| メモリ | PSRAM 32MB、フラッシュ 16MB |
| 表示 | 本体内蔵 IPS 液晶、1280 x 720、MIPI-DSI、静電容量式タッチつき |
| 表示バッファ | 426 x 240 の RGB332。P4 の PPA で 3 倍に拡大して液晶へ |
| 音声 | 内蔵スピーカーとヘッドホン端子。ヘッドホンを挿すとスピーカーは消音されます |
| USB | USB-A ホスト端子 (キーボード・マウス・ハブ) と、電源・書き込み用の USB-C |
| 拡張 | GROVE x1 |
| 時計 | 内部 I2C 上の RX8130 |
映像 (Modern)¶
映像端子はありません。液晶そのものが出力先です。システムは 426 x 240 の RGB332 バッファに 描き、P4 の PPA が拡大と回転をして 1280 x 720 の液晶に載せます。CPU が全画素に触ることなく 画面いっぱいに表示されます。
Retro の NTSC 出力と違って画面の端が隠れないので、この機種では余白の設定
(display_margin_x / display_margin_y) は 0 になっています。
音声 (Modern)¶
Retro と同じファミコン風の APU ですが、P4 自身で合成して内蔵のコーデックから鳴らします。 ヘッドホンを挿すとスピーカーは消音されます。挿さっているかの判定は表示用の I2C 経由です。
FmrbAudio と 音声ファイルフォーマット を 参照してください。
GROVE (Modern)¶
GROVE 端子が 1 つ、GPIO53 (SDA 側) と GPIO54 (SCL 側) に出ています。
この端子は Retro の GROVE 2 と同じ考え方で二役あり、I2C バスとしても、シリアルの MIDI 出力としても使えます。どちらになるかは先に開いたほうで決まり、 ピン管理側が調停します。
| 信号 | GPIO | 他の用途 |
|---|---|---|
| Sig1 / SDA | 53 | MIDI の送信 |
| Sig2 / SCL | 54 | LED マトリクスのデモでは WS2812B のデータ線 |
システムが確保しているピン (Modern)¶
以下はアプリからは取得できません。
| GPIO | 用途 |
|---|---|
| 0 / 1 | Tab5 Keyboard の I2C (STM32F030、アドレス 0x6D) |
| 50 | Tab5 Keyboard の割り込み |
| 31 / 32 | 本体タッチの I2C。汎用の I2C1 バスも兼ねます |
| 23 | タッチの割り込み |
| 22 | 液晶バックライト |
| 24 / 25 | USB-Serial-JTAG。USB-C の書き込み・コンソール用 |
USB-A ホスト端子は高速 OTG PHY 専用の端子に出ていて GPIO を経由しないので、GPIO を 消費しません。
ストレージ (Modern)¶
今のところ内蔵フラッシュのみです (16MB、LittleFS)。Tab5 の microSD 差込口は、まだ ファームウェアから使えるようになっていません。
Retro (narya-board)¶
narya-board の各端子・ピン配置の仕様です。
Note
回路図・KiCAD 設計データ・基板写真は narya-board リポジトリ を参照してください。
概要¶
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| メイン MCU (fmrb-core) | ESP32-S3-WROOM-1-N16R8（16MB Flash + 8MB PSRAM） |
| サブ MCU (fmrb-graphics-audio) | ESP32-WROVER-E/IE（PSRAM 搭載） |
| MCU 間通信 | UART1（921600 bps、CTS/RTS フロー制御） |
| 映像出力 | NTSC コンポジット (LovyanGFX CVBS を利用) |
| 音声出力 | I2S DAC（NES APU エミュレータ） |
| ストレージ | 内蔵 LittleFS (16MB) + SD カード (FAT32, SPI 接続) |
電源¶
| 項目 | 値 |
|---|---|
| 入力 | USB Type-C (5V) |
| 内部レギュレータ | 3.3V |
| 推奨電源 | 1A以上の安定した USB 給電 |
映像出力¶
| 項目 | 値 |
|---|---|
| コネクタ | RCA（ピンジャック、黄色） |
| 信号方式 | NTSC コンポジット |
| 標準解像度 | 320 x 240 |
| カラー | RGB332（256 色） |
CRT モニタ／キャプチャデバイスの個体差で色味が変わる場合は、FmrbGfx#set_output_level / set_chroma_level で調整できます。
音声出力¶
| 項目 | 値 |
|---|---|
| コネクタ | 3.5mm ステレオミニジャック |
| 信号 | I2S → DAC でアナログ出力 |
| 出力レベル | ライン出力相当 |
NES APU エミュレータが動いており、矩形波 2 系統 + 三角波 + ノイズ の ４ チャンネルで音を鳴らせます。詳細は FmrbAudio と 音声ファイルフォーマット を参照。
GROVE¶
基板には 2 つの GROVE コネクタがあります。 左画からGND、電源、Sig1、Sig2 とした場合の接続品は以下の通りです。
| コネクタ | Sig2 | Sig2 | 備考 |
|---|---|---|---|
| GROVE 1 | GPIO 14/I2C1-SDA | GPIO 21/I2C1-SCL | I2C用/RTC (RX8900 アドレス:0x32) と共有。10Kプルアップ有り |
| GROVE 2 | GPIO 47 | GPIO 48 | 汎用。プルアップなし。電源選択可能 |
GROVE 1 は RTC が接続されている I2C バスを共有するため、アドレスの衝突に注意してください。
GROVE 2 は信号にプルアップなしで、電源の供給方法をピンヘッダで変更可能なので、GPIO、UARTやRMT など自由な用途で利用可能です。
PIN配置¶
ESP32-S3 PIN配置¶
GPIO40は、プルアップされた状態でRX8900のINTピンに接続している。
JTAGの機能は未検証だが、もし使いたい場合は0Ω抵抗を外す必要がある。詳細は回路図参照。
ESP32-WROVER PIN配置¶
I2C¶
| バス | SDA | SCL | 備考 |
|---|---|---|---|
| I2C1 | GPIO 14 | GPIO 21 | RTC (RX8900) が共有 |
| I2C2 | GPIO 47 | GPIO 48 | 自由用途 |
I2C.new(unit: "ESP32_I2C0", ...) 等で利用します（ハードウェア制御 ▸ I2C 参照）。
外出しGPIO¶
ピン位置 (S3)
ピン位置 (WROVER)
RTC (リアルタイムクロック)¶
基板に RX8900 RTC IC（I2C アドレス 0x32、I2C1 経由）が搭載されています。電池で時刻保持されます。
i2c = I2C.new(unit: "ESP32_I2C0")
rtc = RX8900.new(i2c)
rtc.sync_system_clock
詳細は RX8900 API を参照。