電子工作界隈で使われているモジュールのフォームファクタ

既成モジュールの組み合わせだけで，様々なアイデアが実現できるようになってきた．

その一方で様々なピン配置や形状（フォームファクタ）のものが登場し，欲しいセンサに対して欲しいフォームファクタで提供していなかったりで，結局変換する必要に迫られたりする．

ここではそれぞれの仕様や呼称，特徴などをまとめる．

shield

Arduino UNO 標準サイズ系ボード

明確な仕様は発見できなかった

ArduinoUNOと接続互換があれば良いと思う

とにかく種類が豊富で入手性も良く，互換品も多く出回る

多くの評価ボードで採用されていて，実質デファクト（なのに，明確に規定されていない?）

コネクタが基板両端にあるため挿すだけで機械的に安定しやすい

ちょっと大きすぎる場合もある

HAT

Raspberry Pi 系ボード

機械仕様

入出力ピン配置

2x20の40pin，スタック用ピンソケットなどもある

基本的に Raspberri Pi で使用する

MAX10実験キットで学ぶFPGA&コンピュータの拡張ボードでも使用できる(少々複雑だが)

Linux ボードコンピュータ系の採用はそこそこあると思われる

重ねて使うが，片側のみで支えるためもう片方はスペーサ等がないと機械的に不安定

固定ネジがM2.6なのでちょっと入手難

PMOD

digilent 製ボード等

仕様&モジュール紹介

モジュールの質が良く，コンパクト

digilent 製 FPGA ボードを使うなら一択

そのほかFPGA評価ボードやハイスペックマイコン系の評価ボードで採用されている

コネクタが2x6の12pin，ぴったりのピンソケット（ピンフレーム）が秋月で売ってないのが自作時にネック

基板から飛び出るように接続するので機械的な強度はない

Conta

スイッチサイエンス製ボード等

仕様

日本発のフォームファクタではあるが，広まってる感じはしない

最小構成から面積を含めた拡張までよく考えられている

固定ネジ穴(M2)があるのも良い（動くモノ系だと振動で外れたり接触不良を起こしがちだから）

MARY

CQ出版の 2枚入り!組み合わせ自在!超小型ARMマイコン基板が発祥

MAX10実験キットで学ぶFPGA&コンピュータでも別売り拡張ボードで対応

オープンソースではない(?)

広めよう，互換品を作ってもらおう，という発想ではない感じ

MARY-VB というフレームバッファ付きカメラモジュールがいい感じだったがいつの間にかラインナップから消えている

MARY-OB OLEDボードなど5V系端子があるため，3.3V系回路などでは厄介

1x4の4pinコネクタ4つで構成される

2x4の8pinコネクタ4つの構成もあるが，モジュールにもボードにも対応するものは少ない模様

table:MARY

コネクタ番号ピン番号用途

1 1 GND

2 5V

3 3.3V

4 GPIO

2 1 GPIO

2 GPIO

3 GPIO

4 GPIO

3 1 SPI RESETn

2 SPI CHIP SELECTn

3 I2C SCL

4 I2C SDA

4 1 GPIO

2 SPI CLK

3 SPI MISO

4 SPI MOSI

mikroBUS

PIC系評価ボード等

モジュールは click bord と呼ばれる

仕様

日本国内ではそこまで広まっていないと思われる

GROVE

仕様

専用コネクタ

4本ワイヤー接続

ケーブルで接続

モジュールは各種揃っている:秋月/スイッチサイエンス

I2Cなので通信速度がSPI接続に劣る

ケーブルが長いと外部ノイズの影響を受ける／与える可能性

table:grove_pin

pin 色 digital analog UART I2C

1 黄色 Dn Primary Digital Input/Output An Primary Analog Input RX Serial Receive SCL I2C Clock

2 白 Dn+1 Secondary Digital Input/Output An+1 Secondary Analog Input TX Serial Transmit SDA I2C Data

3 赤 VCC Power for Grove Module, 5V/3.3V VCC VCC VCC

4 黒 GND Ground GND GND GND