IchigoJam Rの互換機です。
RのRISC-VのIC「GD32VF103CBT6」は、IC単体ではほとんど入手不可能です。
が、このICを組み込んだ開発ボード「Longan Nano」
akizukidenshi.com
はそれなりに手に入るので、これを搭載したR互換機を作ってみました。
Longan Nanoが長いので、基板も縦に長くなっています。IchigoJam用のケースには入らないのでご注意ください。
Longan Nanoは液晶ユニットは外して、付属のピンヘッダをはんだ付けします。
Longan Nanoから横に突き出したピンヘッダに、2列のL型ピンソケット（8P）を差して、基板に載せてはんだ付けします。
子ども向け工作教室では、この形のハーフキットにして配布するといいと思います。
モニタとキーボードをつなげば、普通にIchigoJam Rとして使えます。
回路図
8MHzクリスタルや3.3VレギュレータはLongan Nanoに搭載されているので、SanadaJam側では省略しています。
Longan Nanoは800円くらいするのですが、それらのパーツが載っていることを考えると、全体のコストは本家IchigoJam Rとそこまで大きな差はありません。
Longan Nanoが載ったハーフキットにして工作教室で配布すれば、その後にはんだ付けするパーツ数は本家より少なくなります。
基板データ
- Fusion PCB用ガーバーデータ（ZIP）（75×64mm）
＊この基板データは、CC BYライセンスとします。どうぞご利用ください。
(C) 2022 Shiro Saito (https://www.ichigoaman.jp)
材料
だいたい以下の順番ではんだ付けすると作りやすいです。
- Ｓｉｐｅｅｄ Ｌｏｎｇａｎ Ｎａｎｏ ＲＩＳＣ－Ｖ ＧＤ３２ＶＦ１０３ＣＢＴ６開発ボード
- Longan Nanoは、搭載ICが「GD32VF103CBT6」（フラッシュ128KB）と、「GD32VF103C8T6」（フラッシュ64KB）の2種類がありますが、今回使えるのは128KBの方です。「これ安いな」と思って買うと64KB品のことがあるので注意してください。
- ピンソケット Ｌ型 ２×６ （１２Ｐ） ※8Pにカット
↑ハーフキットにするにはここまではんだ付け↑
- カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗） １／４Ｗ４７０Ω （１００本入） R1
- カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗） １／４Ｗ１００Ω （１００本入） R2
- カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗） １／４Ｗ６８０Ω （１００本入） R4
- カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗） １／４Ｗ１００ｋΩ （１００本入） R5
- マイクロＵＳＢコネクタ 電源供給用
- 絶縁ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー １０μＦ２５Ｖ５ｍｍピッチ （１０個入） C1
- 基板取付用ＵＳＢコネクタ（Ａタイプ メス）
- 基板用スライドスイッチ ＳＳ－１２Ｄ０１－ＶＧ４
- 分割ロングピンソケット（メス） １×４０（４０Ｐ）・赤 ※14P、14P、5Pにカット
- タクトスイッチ（赤色）
- ３ｍｍ赤色ＬＥＤ ６２５ｎｍ ７０度 ＯＳＲ５ＪＡ３Ｚ７４Ａ
- 工作教室などで大量に作る場合は、100個入り袋を購入すると割安です。
- 基板用ＲＣＡジャック（黄）
- 圧電スピーカー（圧電サウンダ）（１３ｍｍ）ＰＫＭ１３ＥＰＹＨ４０００－Ａ０
ファームウェアの書き込み：（Case1）Longan Nano搭載のUSB3端子を使う場合
IchigoJam Rとして動かすには、Longan Nanoへファームウェアを書き込む必要があります。
Longan NanoのUSB3端子を使うと、USBシリアルモジュールを持っていなくても書き込みできます。ファームウェア書き込み初心者向けです。
１．ファームウェアファイルをダウンロード
IchigoJam公式サイトのダウンロードページから、ver 1.5.0のファームウェアファイルをダウンロードします。
展開したファイル内の「ichigojam-r.bin」がファームウェアファイルです。
２．Longan Nanoのツールをダウンロード
SipeedのLongan Nanoツールのダウンロードページ
https://dl.sipeed.com/LONGAN/Nano/Tools/
から、「GD32_MCU_Dfu_Tool_V3.8.1.5784_1.rar」をダウンロードします。
ダウンロードしたファイルを展開しますが、RAR書庫ファイルなのでWindows標準機能では展開できません。
7-zipなどのアーカイバツールを使って展開してください。
書庫を展開すると、フォルダが2個できます。
「GD32 MCU Dfu Drivers」：ドライバ
「GD32 MCU Dfu Tool」：書き込み・読み出しツール
４．PCとLongan NanoをUSB3ケーブルで接続
５．Longan NanoをISPモードにする
Longan Nanoにある2個のボタンを使います。
- （１）BOOT0ボタンを押しっぱなしにする
- （２）RESETボタンを押して離す
- （３）BOOT0ボタンを離す
これでISPモードになります。
６．ツールを起動して書き込み
「GD32 MCU Dfu Tool」フォルダ→「GD32 MCU Dfu Tool.exe」を起動します。
起動時に更新確認の画面が出ますが「いいえ」を押してキャンセルしてください。
※「はい」を押してもリンク切れで更新できません。
ツールのウインドウが表示されます。
Longan NanoがISPモードになっていれば、デバイス名が表示されます。
- （１）「Download to Device」をクリックして選択
- （２）「open」ボタンをクリックして、ファイルダイアログからファームウェアファイル「ichigojam-r.bin」を選択。標準だと「～.hex」ファイルしか選べないので、ファイルの種類フィルタを「～.bin」に変えてください。
- （３）「OK」ボタンをクリックして、ファームウェアを書き込み
書き込みが終わったらツールを終了します。
７．Longan Nanoをリセット
Longan NanoのRESETボタンを押すと、リセットがかかります。
このままでもUSB3ケーブルからの給電でIchigoJam Rとして起動して、モニタ画面は映りますが、キーボードが使えません。
（Longan Nanoのキーボードインターフェースとバッティングするため）
８．周辺機器を配線、動作確認
Longan NanoからUSB3ケーブルを外します。
ビデオ端子に液晶モニタ、USB A端子にUSBキーボード、micro USB端子にUSB電源をつなぎます。
電源スイッチをONにして、モニタ画面の表示や、キーボードから文字が入力できることなどを確認します。
ファームウェアの書き込み：（Case2）USBシリアルモジュールを使う場合
既にIchigoJamのファームウェア書き換えの経験があって、USBシリアルモジュールを持っている場合は、それを使って書き込みできます。
１．USBシリアルモジュールを、ピンソケットに接続
SanadaJam-RLのピンソケットCN3を使って、TX、RX、VCC、GNDを接続します。
ISP端子はつながっていないので使えません（Longan Nanoの端子にISPが出ていません）。
３．ファームウェアを書き込む
IJUtilitiesのFirmware Writerなどを使って、ファームウェアを書き込みます。
４．Longan Nanoをリセット
Longan NanoのRESETボタンを押すと、リセットがかかって通常モードになり、IchigoJam Rとして起動します。
IJUtilitiesなどを使ってシリアル通信ができます。
