SBC インターフェイス エコシステムの現状、標準を設計する時期は来ていますか?

シングルボード コンピューターに関しては、マイクロコントローラーをベースとするか、GNU/Linux などのオペレーティング システムを実行できるより高性能な SoC をベースとするかにかかわらず、選択肢は豊富です。 これらは、Arduino、Adafruit、Raspberry Pi などの確立されたブランドから入手することも、さまざまなアーキテクチャを搭載した西部の安価な極東モジュールから入手することもできます。

誰もが自分のお気に入りを持っており、それに伴い、オペレーティング システムとソフトウェア開発環境のエコシステムも生まれます。 これらのボードには進化した別の側面があります。 そのうちのいくつかは、ハードウェア周辺機器の事実上のインターフェイス コネクタ標準となっています。 この基準には意味があるのでしょうか? それについて話しましょう。

ほとんどの場合、インターフェイス標準は、それを作成するための特別な努力の結果です。 たとえば、USB-C ポートを考えてみましょう。メーカーが電源機能を備えたリバーシブル高速データ ポートをマシンに搭載することを決定したから単に実現したのではなく、業界コンソーシアム側の長年の経験と取り組みの結果でした。 。

ただし、インターフェイス標準が偶然に登場することもあります。 カーアクセサリーソケットは、どの基準から見てもかなりひどい電源コネクタシステムで、数十年前に電気シガーライターのレセプタクルとして誕生しました。 車内で 12 V 電源にアクセスする便利な方法が他になかったため、12 V 電源は入手可能ないくつかの車載電子アクセサリの電源となり、その後標準の自動車電源ソケットに進化しました。 奇妙なことに、多くのカーアクセサリーソケットは、シガーライター要素の熱に耐えるように設計されておらず、本来の目的には適していません。

そして、シングルボードコンピュータのコネクタに行き着きます。 ほとんどすべての製品には拡張コネクタがあり、利用可能なインターフェイスをできるだけ 1 か所で利用できるようにする目的で使用されます。 適切に設計されているものもあれば、それほど優れていないものもありますが、特定のハードウェアに依存せず、目的のアプリケーションの利便性を念頭に置いて、USB ソケットと同じように設計されているものはありません。 代わりに、基板の設計者に任されていますが、設計者はデバイスが広く採用される標準になることを期待していないため、自分の作成したものがどのように使用されるかについて事前に考えていない可能性があります。

インターフェースが意図せず事実上の標準になってしまったボードの名前をいくつか挙げろと言われたら、ほとんどの人は驚かないでしょう。 オリジナルの Arduino、Raspberry PI、Adafruit Feather、そしておそらく Raspberry Pi Pico、おそらく BeagleBone、そしてますます見かけるようになっている BBC micro:bit です。 これらを個別に少し見て、何が気に入っていて何が気に入らないのかを把握するのは価値があります。

彼ら全員の祖父は Arduino に違いありません。 それがシールドのアイデアを与えた最初のボードであるかどうかはわかりませんが、それがシールドを普及させたボードであることは確かです。 Arduinoが登場する前は、ドーターボードが接続される可能性のあるI/Oラインを備えたヘッダーの横にプロトタイピングエリアがボードに付属するのが一般的でしたが、Arduinoはアドオンボードファミリーのアイデアを根付かせました。定義されたエコシステム内で。

私たちはArduinoの拡張ピン配置が、さまざまなタイプのインターフェースを隣り合って番号順に構成する点で気に入っています。また、安価な0.1インチのピンヘッダーの使用も気に入っていますが、もののサイズと2セットのヘッダーが必要なため、遠く離れていると明らかに扱いにくく、時代遅れに見えます。 奇数行オフセットから始めないでください。 それでも、古典的な Arduino シールドがまだたくさんあるため、このシールドから解放されるまでにはおそらく長い時間がかかるでしょう。しかし、2022 年に新しいデザインとしてそれを選択するのは合理的でしょうか? 私たちはそうは思いません。

Raspberry Pi 40 ピン ヘッダーと HAT フォーム ファクターは、より強力なボード、通常は Linux を実行するボードの事実上の標準になっているようです。 これはケンブリッジの小さなボードの成功へのうなずきですが、Pi が私たちにもたらしたすべての良い点に対して、拡張コネクタはその 1 つではないと言えます。 これは、2012 年に遡り、当時はプロトタイプ状態からかろうじて完成したボードの比較的小規模な生産であると思われるものを製造していた当時小さな組織からの Pi 誕生の犠牲者です。