AE3 OLED Breakout¶

AE3 OLED Breakout は OpenMV AE3 に 128 × 128 の RGB OLED、5 方向ジョイスティック、10 ピンの ARM SWD ヘッダーを組み合わせたもので、スタンドアロンでのプレビュー、簡単な入力、JTAG/SWD デバッグを実現します。

完全なデータシート、写真、注文方法については AE3 OLED Breakout 製品ページを参照してください。

主な特長¶

SSD1351 コントローラーで SPI 経由で駆動される 128 × 128 RGB OLED。
中央押しボタン付き AS90R 5 方向ジョイスティック。P4/P5 の I²C バス上に引き出されています。
セキュアエンクレーブの UART アクセス用の リセットボタン と リカバリースイッチ。
パネルを SPI バスから電気的に切り離す OLED 切断スイッチ。
同じ P4/P5 の I²C バス上にある 2 つの Qwiic コネクタ。
SWD/JTAG デバッグ用の ARM 10 ピン Cortex Debug ヘッダー。
4 つのグランドフックテストポイント。

注釈

四隅の 4 つの M1.6 取り付け穴により、Breakout を筐体や治具にボルト固定できます。

ピンリファレンス¶

Breakout 上の AE3 のすべての信号は AE3 底面の B2B ヘッダー から取り出され、両側のピンヘッダー（片側に P0～P5、もう片側に P6～P9）に引き出されています。いずれも 3.3 V 基準 です。各ピンの完全な代替機能一覧は OpenMV AE3 ページにあります。Breakout では以下のようにピンを使用します。

ピン	基準	AE3 の機能	Breakout での用途
P0	3.3 V	SPI0 MOSI / I2C2 SCL / UART4 TX / TIM0 T1 / PDM D3	OLED SPI MOSI
P1	3.3 V	SPI0 MISO / I2C2 SDA / UART4 RX / TIM0 T0	未使用
P2	3.3 V	SPI0 SCLK / LPI2C SDA / UART5 TX / TIM1 T1	OLED SPI SCLK
P3	3.3 V	SPI0 SS / LPI2C SCL / UART5 RX / TIM1 T0 / PDM C3	OLED SPI CS
P4	3.3 V	I2C1 SCL / UART1 TX / TIM2 T1 / PDM C0 / CAN TX	ジョイスティック / Qwiic I²C SCL
P5	3.3 V	I2C1 SDA / UART1 RX / TIM2 T0 / PDM D0 / CAN RX	ジョイスティック / Qwiic I²C SDA
RESET	3.3 V	NRST	オンボードの RESET ボタンを押すか GND に引き下げて AE3 をリセットします
P6	3.3 V	I2C1 SDA / UART3 CTS / TIM9 T0	未使用
P7	3.3 V	I2C1 SCL / UART3 RTS / TIM9 T1	OLED RESET
P8	3.3 V	I3C SDA / UART3 RX / TIM5 T0 / ADC ch S10	OLED DC（レジスタ選択）
P9	3.3 V	I3C SCL / UART3 TX / TIM5 T1 / ADC ch S11	ジョイスティック IRQ（状態変化時にアクティブロー）
3.3V レール	—	—	OLED、ジョイスティックエキスパンダー、Qwiic デバイスに電源を供給します
GND レール	—	—	共通グランド

注釈

リカバリースイッチ は AE3 の内部 USB マルチプレクサを切り替えます。AE3 自身の USB ピンが USB-C ポートから切り離され、代わりにセキュアエンクレーブの UART 上の USB-シリアル変換器がポートに接続されます。スイッチを有効にすると、ホスト側の Alif ツールがセキュアエンクレーブと通信して AE3 のブートローダーを再プログラムできます。通常動作では USB-C ポートが AE3 の USB として機能するよう、スイッチは無効のままにしてください。

注釈

OLED を動作させるには OLED イネーブルスイッチ をオンにする必要があります。これはパネルへの電源を制御し、OLED 制御ピン（P0、P2、P3、P7、P8）を AE3 の GPIO に接続します。スイッチがオフのときは P4、P5、P9 のみが配線されたままになります。現在のスイッチ状態はジョイスティックエキスパンダー上にビット 0x40 として現れます。生のエキスパンダーピンは スイッチが有効のときロー を読み取ります。

Qwiic ヘッダー¶

Breakout 上には 2 つの Qwiic 4 ピン JST-SH 1.0 mm コネクタがあり、オンボードのジョイスティックエキスパンダーと同じ P4/P5 の I²C バスを共有しています。そのため、追加の Qwiic デバイスはジョイスティックエキスパンダーのアドレス（0x63）と重複しないようにする必要があります。

ピン	信号
1	GND
2	+3.3 V
3	SDA（`P5`）
4	SCL（`P4`）

JTAG ヘッダー¶

Breakout 上の 10 ピン 1.27 mm ARM Cortex Debug ヘッダーは AE3 の SWD/JTAG ラインに直接配線されています。すべての信号は 1.8 V 基準 です。レベルシフト対応のプローブ、またはターゲット電圧が VCC_REF（ピン 1）に追従するプローブを使用してください。

ピン	信号
1	VCC_REF（+1.8 V）
2	TMS（SWDIO）
3	+1.8 V
4	TCK（SWCLK）
5	GND
6	TDO（SWO）
7	キー（ピンなし）
8	TDI
9	GND
10	DEBUG_RST_N（JTAG/デバッグリセット — システムの NRST とは別）

使い方¶

OLED は SSD1351 コントローラーインスタンスとともに display.SPIDisplay を通して駆動します。カメラのフレームを 128 × 128 のパネルにストリーミングします:

import csi
import time
import display
import image

csi0 = csi.CSI()
csi0.reset()
csi0.pixformat(csi.RGB565)
csi0.framesize(csi.VGA)
csi0.window((400, 400))

lcd = display.SPIDisplay(width=128, height=128,
                         controller=display.SSD1351())
clock = time.clock()

while True:
    clock.tick()
    lcd.write(csi0.snapshot(),
              hint=image.CENTER | image.SCALE_ASPECT_KEEP)
    print(clock.fps())

5 方向ジョイスティックは凍結済みの pca9674a.PCA9674A ドライバーを通して読み取ります。エキスパンダーは状態変化時に P9 をアサートするので、新しいボタン状態をラッチする IRQ コールバックを配線してください。ボタンはエキスパンダー上でアクティブローです。以下のコードでは読み取り値を 0xFF と XOR するため、state でビットがセットされていると 押された ことを意味します。

ビット	方向
`0x01`	ジョイスティック右
`0x02`	ジョイスティック上
`0x04`	ジョイスティック左
`0x08`	ジョイスティック下
`0x10`	ジョイスティック中央押し
`0x40`	OLED イネーブルスイッチ（OLED が有効のとき `state` にセットされる）

import csi
import time
import display
from pca9674a import PCA9674A
from machine import I2C

csi0 = csi.CSI()
csi0.reset()
csi0.pixformat(csi.RGB565)
csi0.framesize(csi.VGA)
csi0.window((400, 400))

lcd = display.SPIDisplay(width=128, height=128,
                         controller=display.SSD1351())
clock = time.clock()

state = 0
cursor_x = 0
cursor_y = 0

def read_expander(pin):
    global exp, state
    # Buttons are active‑low on the expander; XOR for active‑high bits.
    state = exp.read() ^ 0xFF

exp = PCA9674A(I2C(1), irq_pin="P9", callback=read_expander)

def update_cursor():
    global cursor_x, cursor_y
    if state & 0x01:  cursor_x += 2     # Right
    if state & 0x02:  cursor_y -= 2     # Up
    if state & 0x04:  cursor_x -= 2     # Left
    if state & 0x08:  cursor_y += 2     # Down
    if state & 0x10:                    # Centre
        cursor_x = 0
        cursor_y = 0

while True:
    clock.tick()
    update_cursor()
    lcd.write(csi0.snapshot(), x=cursor_x, y=cursor_y,
              x_scale=128 / 400, y_scale=128 / 400)
    print(clock.fps())