BeagleConnect Zepto : คอมพิวเตอร์ $1 (~33฿) ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ TI MSPM0L1117 Cortex-M0+

บอร์ด BeagleConnect Zepto จาก BeagleBoard.org Foundation ซึ่งถูกเรียกว่า “คอมพิวเตอร์ราคา 1 ดอลลาร์” (~33฿) เป็นบอร์ดฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์สที่กำลังจะเปิดตัว โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Texas Instruments MSPM0L117 แบบ Cortex-M0+ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตระกูล MSPM0 ที่เปิดตัวในปี 2023

บอร์ดนี้มีขนาดจิ๋ว และมาพร้อมกับคุณสมบัติหลักดังนี้ Headers ที่รองรับมาตรฐาน mikroBus, คอนเนกเตอร์ TAG-CONNECT JTAG สำหรับดีบัก, คอนเนกเตอร์ Qwiic จำนวน 2 ช่อง สำหรับการขยาย (หรือในบางรุ่นจะเป็น 1 Qwiic + USB-C), ปุ่ม Boot และ Reset, และ ไฟ RGB LED สำหรับแสดงสถานะ

สเปค่ของ BeagleConnect Zepto :

• ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) – Texas Instruments MSPM0L117
  • CPU – 32MHz Arm Cortex-M0+ core
  • หน่วยความจำ – SRAM ขนาด 16KB
  • หน่วยเก็บข้อมูล – Flash แบบ dual-bank ขนาด 128KB
  • แพ็กเกจ – QFN32 (ขนาด 5×5 มม.)
• USB – พอร์ต USB-C (ออปชัน) สำหรับจ่ายไฟ โดยใช้ร่วม (multiplex) กับหนึ่งในคอนเนกเตอร์ Qwiic
• การขยาย
  • mikroBUS headers รองรับบอร์ดเสริม Click มากกว่า ~2,000 รุ่น และมีด้านหนึ่งที่ใช้งานร่วมกับบาง Raspberry Pi HAT ได้ (แต่จำกัดเพียง 12 พิน)
  • สูงสุด 2x Qwicc คอนเนกเตอร์ รองรับฟังก์ชันแบบ Grove ครบ: I2C, UART, ADC, GPIO
• การดีบัก – คอนเนกเตอร์ TAG-CONNECT JTAG แบบ 8 พิน
• อื่น ๆ
  • ปุ่ม Reset และปุ่มผู้ใช้
  • ไฟ RGB LED สำหรับแสดงสถานะ
• แหล่งจ่ายไฟ – 5V ผ่านพอร์ต USB-C หรือผ่านคอนเนกเตอร์ Qwiic / JST
• ขนาดบอร์ด – 33.7 x 25.4 มม. (แผงวงจร PCB แบบ 2 ชั้น)

คอนเนกเตอร์ Qwiic ยังช่วยให้ผู้ใช้สามารถเชื่อมต่อบอร์ด Zepto เข้ากับ BeaglePlay, BeagleBadge หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ที่รองรับ Qwiic ได้ ทำให้บอร์ด BeagleConnect Zepto สามารถเชื่อมต่อกับโฮสต์ที่ใช้ Linux เพื่อใช้งานอินเทอร์เน็ต หรือใช้สำหรับการพัฒนาและทดสอบต้นแบบ (prototyping) ได้ นอกจากนี้ทาง BeagleBoard.org Foundation ยังเน้นย้ำถึงการรองรับ BeagleConnect Greybus สำหรับ Zephyr ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมโมดูล mikroBUS ผ่านระบบ Linux ได้โดยไม่จำเป็นต้องพัฒนาเฟิร์มแวร์ไมโครคอนโทรลเลอร์เพิ่มเติม

ในด้านเฟิร์มแวร์ จะมีโซลูชันหลายรูปแบบให้เลือก ได้แก่:

• SDK ที่พัฒนาบน Zephyr – มาพร้อมบูตโหลดเดอร์ USB ที่อิง MCUBOOT ซึ่งมีความทนทานต่อการพัง (hard-to-brick)
• เฟิร์มแวร์ BeagleConnect Greybus สำหรับเชื่อมต่อ mikroBUS กับโฮสต์ Linux/Zephyr
• โหมด Gateway ผ่าน USB
• โหมด Node ผ่านทั้ง USB และ JST
• เฟิร์มแวร์ MicroPython ที่ทำงานบน Zephyr
• MicroBlocks ที่พัฒนาบน Zephyr และ Arduino Core

ทาง Jason Kridner ยังได้พัฒนาสภาพแวดล้อมสำหรับเล่นเกมที่ทำงานบน BeagleBadge และใช้ BeagleConnect Zepto เป็นตัวควบคุม (controller) ปัจจุบันใน GitHub repo มีไฟล์ออกแบบฮาร์ดแวร์ด้วย KiCad, เอกสารฮาร์ดแวร์บางส่วน และภาพเรนเดอร์ของบอร์ดให้ใช้งานแล้ว นอกจากนี้ยังมีตารางแสดงว่าบอร์ดอาจมีตัวเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ในตระกูล MSPM0 หลายรุ่น พร้อมราคาที่แตกต่างกัน โดยรุ่น Texas Instruments MSPM0L117 ถือว่ามีความคุ้มค่าระหว่างราคาและประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับการทำบอร์ด คอมพิวเตอร์ราคา 1 ดอลลาร์ (~33฿) ที่มีต้นทุนต่ำและกำไรน้อย

ด้านเฟิร์มแวร์และซอฟต์แวร์ จะถูกปล่อยออกมาในภายหลัง แม้ในตอนนี้จะเริ่มมี Zephyr repo สำหรับ Zepto ให้เห็นแล้วก็ตาม ในประกาศยังเชิญชวนผู้ที่สนใจเข้ามามีส่วนร่วม เนื่องจากมีบอร์ดต้นแบบ (prototype) ให้ใช้งานแล้วในขณะนี้ หากสนใจสามารถเข้าไปดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในฟอรั่ม

เป้าหมายคือการจำหน่ายบอร์ดในราคาเพียง 1 ดอลลาร์ โดยแทบไม่มีส่วนกำไรสำหรับ BeagleBoard.org Foundation แต่ต้องอยู่ในรูปแบบที่ “ทั้ง Texas Instruments, ผู้ประกอบ PCB และผู้จัดจำหน่าย ยังพึงพอใจกับกำไรของตน” และเป็นราคาที่สามารถคงอยู่ได้ในระยะยาวมากกว่า 10 ปี ถ้าคุณชอบบอร์ดราคาประหยัดลักษณะนี้ ทาง Olimex ก็มีบอร์ดราคา 1 ยูโรของตัวเองเช่นกัน คือ RVPC computer kit ซึ่งจำหน่ายในราคา 1 ยูโร (~38฿) ไม่รวมค่าจัดส่ง มาในรูปแบบคิทที่ต้องบัดกรีเอง โดยใช้ชิป WCH CH32V003 และมีลักษณะคล้ายคอมพิวเตอร์จริงมากกว่า BeagleConnect Zepto เนื่องจากมีพอร์ต VGA สำหรับแสดงผล และพอร์ต PS/2 สำหรับเชื่อมต่อคีย์บอร์ด

แปลจากบทความ : BeagleConnect Zepto – A “$1 computer” based on TI MSPM0L1117 Cortex-M0+ MCU

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT