Arduino Zero / Zero Pro / M0 Pro / M0

Arduino Zero / Zero Pro / M0 Pro / M0 に関する記事です。

Arduino Zero / Zero Pro / M0 Pro / M0

Arduino Zero / Zero Pro / M0 Pro / M0

Arduino Zero / Zero Pro / M0 Pro / M0 の MCU は Microchip ATSAMD21G18A です。綴りが似ていますが Aldnoah Zero ではありません。

MCU: Microchip ATSAMD21G18A (ARM 32-bit Cortex-M0 CPU Core)
FLASH: 256KB
SRAM: 32KB
EEPROM: なし (最大 16KB のエミュレート)
CLOCK: 48MHz
OPERATING VOLTAGE: 3.3V
USB SERIAL: ATSAMD21G18A (/ AT32UC3A4256)

See Also:

経緯

Arduino の分裂騒動の最中に発売されたボードです。

Ardiono LLC (arduino.cc) が発売したのが Arduino Zero。
Ardiono LLC はアメリカ以外で Arduino の商標が使えなくなり、ほかの地域では Genuino Zero として販売された。
Arduino Zero とほぼ同等のボードが Ardiono SRL (arduino.org) の Arduino Zero Pro。
Arduino Zero Pro は改名されて Arduino M0 Pro に。
Arduino M0 からデバッグ機能 (EDBG) を取り除いた廉価版が Arduino M0。

つまり、Arduino / Genuino Zero ≒ Arduino Zero Pro / M0 Pro で、M0 Pro - デバッグ機能 = M0 です。

製品名	発売元	地域	デバッグ機能
Arduino Zero	Ardiono LLC (arduino.cc)	アメリカ	〇
Genuino Zero	Ardiono LLC (arduino.cc)	アメリカ以外
Arduino Zero Pro	Ardiono SRL (arduino.org)	すべて
Arduino M0 Pro
Arduino M0			×

※ 2020/01 現在、すべての M0 系ボードはディスコンとなっています。

See Also:

Arduino戦争：グループ分裂、そして新製品の登場 (Make: Japan)

購入

国内だとスイッチサイエンスで購入できます。

M0 の互換機 (という事にしておきます) は Amazon 等で買えます。

M0 をコンパクトにした互換機もあります。

各部詳細

イメージ的には Arduino DUE を UNO サイズにしたような感じです。DUE 同様、二つの USB ポートがあります。

画像上側がネイティブ USB ポートで、画像下側がプログラミングポートです。

ネイティブ USB ポート:
ATSAMD21G18A の USB に直結されている。"USB シリアル機能" や "USB ホスト機能" も持っている。
プログラミングポート:
AT32UC3A4256 に繋がっている。通常はこちらのポートを使ってスケッチを書き込むが、M0 には存在しない。

SPI

UNO と異なり、SPI 用のピンは D13～D10 ではありません。

ICSP 端子 (ICSP 機能はないため SPI 端子となっている) を使えば、他のボードとピン互換にできます。

	UNO	DUE	LEONARDO	MEGA 2560
SCK	D13 / ICSP 3	ICSP 3	ICSP 3	D52 / ICSP 3
MISO	D12 / ICSP 1	ICSP 1	ICSP 1	D50 / ICSP 1
MOSI	D11 / ICSP 4	ICSP 4	ICSP 4	D51 / ICSP 4
SS	D10	D10	(TX LED)	D53

正直 SPI 端子が使いにくいのでピンソケットを向かい合わせにハンダ付けしたメス<->メスコネクタを作っておいた方がいいと思います (参考: Raspberry Pi 用のメス<->メスコネクタ)。

I²C

UNO R3 と同じ場所に I²C 用のピンがあります。

JTAG (Joint Test Action Group) コネクタ

デバッグ用の JTAG コネクタです。M0 にはありません。

画像左下が 1 ピンです。

Pin	名称	名称	Pin
1	3.3V	TMS	2
3	GND	TCK	4
5	GND	TDO	6
7	(NC)	TDIK	8
9	GND	RESET	10

SWD (Serial Wire Debug) コネクタ

デバッグ用の SWD コネクタです。

画像左上が 1 ピンです。

Pin	名称	Pin	名称
1	+3V3	2	SWDIO
3	GND	4	SWCLK
5	GND	6	(NC)
7	(NC)	8	(NC)
9	GND	10	TARGET_RESET

Zero と M0 (Pro) の違い

Zero と M0 Pro は完全に同じではありません。例えば D2 と D4 へのピンの割り当てが逆になっています。

ピン	Zero	M0 系
D2	PA08_TCC0-W0	PA14_TCC0-W4
D4	PA14_TCC0-W4	PA08_TCC0-W0

また、M0 系は IOREF の左隣のピンも結線されているようです。

See Also:

セットアップ

Arduino Zero / M0 を Arduino IDE から使うには [ツール | ボード | ボードマネージャ] で Arduino SAMD Boards (32-bits ARM Cortex-M0+) を探してインストールします。

ボードは適合するものを選択します。

Wemos というラベルのある M0 互換機は M0 ではなく Zero の互換機なので注意が必要です (Mini も同様)。ボードレイアウトは M0 のものですが、Zero のブートローダーが書き込まれています。
Zero ブートローダーな M0 互換機の場合、ボードは Arduino Zero (Native USB Port) を選択します。
Zero ブートローダーな M0 互換機は理屈上、D2 と D4 が逆になります。
RobotDyn の互換機は M0 のブートローダーが書き込まれているようなので、こちらを使ったほうが問題は少ないのかもしれません。
プログラミングポートからネイティブ USB ポートのブートローダーを書き込む事ができるのですが、プログラミングポートの存在しない M0 や互換機でブートローダーを書き込むのはかなり大変です (Atmel ICE が高いのです...)。

HID

Arduino Zero / M0 は LEONARDO (or Atmega32U4 搭載品) 同様に、HID デバイスになる事ができます。やり方は LEONARDO と全く同じです。

HID デバイスになれるのはネイティブ USB ポートの方なので、USB ケーブルを抜き差しするか、2 本接続して対応してください。

See Also:

USB ホスト

Arduino Zero / M0 は USB ホスト機能も持っています。USB ホスト機能が使えるのはネイティブ USB ポートの方です。

See Also:

DAC

Arduino Zero / M0 は A0 が DAC 用のピンとなっています。

定数	ピン
DAC	A0

See Also:

analogWrite() (Arduino.cc)

Serial

たとえば、次のようなスケッチがあったとします。普通の Arduino ではシリアルモニタを開けば、"Hello,world." が繰り返し表示されます。

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Serial.println("Hello,world.");
  delay(1000);
}

Arduino Zero / M0 ではネイティブ USB ポートに接続していると表示されません。ネイティブ USB ポートでシリアルモニタに表示させるには、Serial ではなく SerialUSB を使います。

void setup() {
  SerialUSB.begin(9600);
}

void loop() {
  SerialUSB.println("Hello,world.");
  delay(1000);
}

M0 互換機も SerialUSB を使います。Serial はボード右上のピンから引き出せるので、USB<->シリアル変換モジュールを接続すれば通信できます。D0/D1 は Serial1 です。

右上のスルーホールにはRobotDyn のボードのようにピンソケットを立てておくと便利です。

スケッチをアップロードできない

スケッチをアップロードできなくなってしまったら、リセットボタンをダブルクリックすればブートローダーモードに入る事ができます。

ブートローダーモードに入ると、さっきまでと違うシリアルポートが出現するのでそれを選び、Blink のような適当なスケッチをアップロードしてください。

See Also:

ここにある情報が役に立って、「調べる手間が省けたからオマイに飯でもおごってやるよ」というハートウォーミングな方がいらっしゃいましたら、下のボタンからどうぞ。

Arduino Zero / Zero Pro / M0 Pro / M0