C-shaft II · 本文書はサイプレス社製マイクロコントローラー“FM0+”を搭載したモジュールのハードウェアユーザーズガイドです。別に定めるセンサー評価プラットフォーム「quattro

発行日：2017 年 9 月 6 日

文書番号：QMD-1432-2017-0001

C-shaft II

Hardware User’s Guide

― The Second Generation Worldwide Smallest MCU Module ―

Rev.1.0

発行：丸文株式会社ソリューション企画部第 2 課

承認検査作成

葉山 ―

本文書はサイプレス社製マイクロコントローラー“FM0+”を搭載したモジュールのハードウェアユーザーズガイドです。別に定めるセンサー評価プラットフォーム「quattro II」ボードと組み合わせることで、様々なセンサーを用いた評価システムとして使用することができます。

C-shaft II Hardware User’s Guide Rev.1.0

― The Second Generation Worldwide Smallest MCU Module ― 1

目次

1. はじめに ...................................................................................................................................... 2

2. 参照ドキュメント ........................................................................................................................... 2

3．基板 ............................................................................................................................................ 3

4. ブロック図 .................................................................................................................................... 4

5．端子配置 ..................................................................................................................................... 5

5.1 S6E1C32D0AGV20000（64Pin LQFP） .................................................................................. 5

5.2 端子配置図............................................................................................................................ 6

5.3 MCUモジュールコネクタ：CN1、CN2 ....................................................................................... 7

6．ユーザーインターフェース・機能 .................................................................................................... 9

6.1 LEDs：LED0、LED1、LED2、LED3、LED4、PWR .................................................................... 9

6.2 スピーカ ............................................................................................................................... 10

6.3 クロック ................................................................................................................................ 11

7．電源 .......................................................................................................................................... 12

8．C-shaft II回路図 ....................................................................................................................... 13

Appendix1：音声出力フロー ............................................................................................................ 14

Appendix2：シリアルプログラミング端子 .......................................................................................... 15

改訂履歴 ....................................................................................................................................... 16

免責事項 ....................................................................................................................................... 16



1. はじめに

本文書は、サイプレス社製 FM0+シリーズマイクロコントローラーを搭載する MCU Module である“C-shaft II”(以

下本ボード)のハードウェアユーザーズガイドです。本ボードは主にセンサー評価プラットフォーム「quattro II」ボードとの

同時使用により、モバイル用途等各種センサーを搭載したシステムの評価に有効です。

搭載しているデバイスは「S6E1C32D0AGV20000」、デバイスの基本仕様は以下のとおりです。

・ Arm Cortex-M0+ core

・ Program flash memory size：128KByte

・ Embedded SRAM：16KByte

・ Maximum core frequency：40.8MHz

・ Multi-Function Serial Interface Block：6

・ CSIO（SPI/I2S）

・ I2C

・ UART

・ Temperature range：-40°C ~ 105°C

・ 64Pin LQFP(10mm x 10mm)

2. 参照ドキュメント

ユーザーズガイド

■ quattro II ハードウェアユーザーズガイド：本ボードを搭載できるセンサー評価プラットフォームのユーザーズガイド

http://www.marubun.co.jp/legacy/product/semicon/devices/8ids6e000000w5m2-att/quattro-II_hardware_usersguide1.0.pdf

■ センサーモジュールデザインガイド：quattro II ボードに搭載できるセンサーモジュールのデザインガイド

http://www.marubun.co.jp/legacy/product/semicon/devices/8ids6e000000w5m2-att/Senser_module__hardware_guide1.0.pdf

各種搭載デバイスデータシートまたはデバイスメーカー

■ サイプレスセミコンダクター：S6E1C Series 32-bit ARM Cortex-M0+ FM0+ Microcontroller Datasheet

http://www.cypress.com/file/190706/download

■ 旭化成エレクトロニクス（AKM）：AK4373EN：ピエゾドライバ内蔵 Audio DAC

http://www.akm.com/akm/jp/product/datasheet1/?partno=AK4373EN

■ セイコーエプソン：FA-20H（16MHz）

http://www5.epsondevice.com/ja/products/crystal_unit/fa20h.html

■ IDT：5P35021：クロックジェネレータ

https://ja.idt.com/products/clocks-timing/clock-generation/programmable-clocks/5p35021-versaclock-3s-programmable-clock-generator

http://www.marubun.co.jp/legacy/product/semicon/devices/8ids6e000000w5m2-att/quattro-II_hardware_usersguide1.0.pdf

http://www.marubun.co.jp/legacy/product/semicon/devices/8ids6e000000w5m2-att/Senser_module__hardware_guide1.0.pdf

http://www.cypress.com/file/190706/download

http://www.akm.com/akm/jp/product/datasheet1/?partno=AK4373EN

http://www5.epsondevice.com/ja/products/crystal_unit/fa20h.html

https://ja.idt.com/products/clocks-timing/clock-generation/programmable-clocks/5p35021-versaclock-3s-programmable-clock-generator



3．基板

図 3.1 に本ボードの上面図を示します。また、図 3.2 に側面図、図 3.3 に裏面図を示します。

図 3.1 基板上面図

図 3.2 基板側面図

図 3.3 基板裏面図

FM0+ S6E1C3

スピーカ接続端子（機能評価中）

15.4mm 2

5.4

mm

Power LED

汎用 LEDs

2mm

2mm 1mm 1.8mm

m

AK4373EN （機能評価中）

FA-20H

5P35021

27.0

mm



4. ブロック図

図 4 に本ボードのブロック図を示します。

図 4 ブロック図



5．端子配置

5.1 S6E1C32D0AGV20000（64Pin LQFP）

表 5.1 に本ボードに搭載している S6E1C3 の端子名称及び端子配置表と、quattro II ボードに搭載した際の機

能を記載します。quattro IIボードのユニバーサルエリア(UA：5.3章参照)に接続している端子の機能はデータシート

のピンマルチプレックス仕様に従って選択することができます。

表 5.1 端子配置表と quattro II ボードに搭載した際の機能

Pin

No. 端子名機能備考

Pin

No. 端子名機能備考

1 INT00_0 SW3(R) Push_SW(赤) 33 INT15_1 INT2 SS2

2 SDA3_1 SDA3 I2C_3 Interface

34 MI2SMCK4_1

I2S Interface

/UA＊

- - 3 SCL3_1 SCL3 35 MI2SWS4_1

4 INT07_2 SW4(G) Push_SW(緑) 36 MI2SCK4_1 SCL4_1 I2C_4

Interface/UA＊ 5 SCS60_1 CS6_0

SPI_6 Interface

37 MI2SDO4_1 SDA4_1

6 SCK6_1 SCK_6 38 INT05_1 INT3 SS3

7 SOT6_1 MOSI_6 39 P1F CS1_GPIO SPI_1 用 CS UA＊

8 SIN6_1 MISO_6 40 NC - -

9 SCS61_1 CS6_1 41 SIN1_1 MISO_1 SPI_1

Interface UA＊ 10 NC - - 42 SOT1_1 MOSI_1

11 INT03_0 SW5(B) Push_SW(青) 43 SCK1_1 SCK_1

12 P3B LED0

LED 橙

44 SIN0_1 RXD0 UART_0 Interface

13 P3C LED1 45 SOT0_1 TXD0

14 P3D LED2 46 P23 AN06 GPIO/Analog1 UA＊

15 P3E LED3 47 P22 AN07 GPIO/Analog2

16 P3F LED4 LED 黄緑 48 VCC VDD3V3 3.3V 電源

17 MD0 MD0 Appendix2 参照 49 AVRH AVCC Ferrite + VDD3V3

18 X0 Main Clock 40.8MHz 50 AVRL AVSS Ferrite + VSS

19 NC - - 51 P21 GPIO_0 割込み可 UA*

20 INT12_1 INT0 SS0 52 NC - -

21 INT13_1 INT1 SS1 53 SWCLK Debug Debug Clock

22 NC - - 54 NC - -

23 P43 GPIO_5 割込み不可 UA＊ 55 SWDIO Debug Debug Data

24 NC - - 56 MD1 GND に接続 GND

25 SOT7_1 TXD7 UART_7

Interface UA＊

57 VCC VDD3V3 3.3V 電源

26 SIN7_1 RXD7 58 NC - -

27 VCC VDD3V3 3.3V 電源 59 NC - -

28 C 4.7uF 接続電源安定化容量端子 60 VSS GND -

29 VSS GND - 61 NC - -

30 X0A Sub Clock 32.768kHz 62 P0B BUSY Display Busy In

31 NC - - 63 P0C C_D(R/S) Command/Data Select

32 INITX RESETn リセット入力 Active L 64 P0F AK4373PDN AK4373 の PDN と接続

UA*：Universal Area



5.2 端子配置図

図 5.2 に本ボードに搭載している S6E1C3 の端子配置図を示します。

図 5.2 端子配置図（Top View）



5.3 MCUモジュールコネクタ：CN1、CN2

表 5.3.1、表 5.3.2 に MCU モジュールコネクタの端子配置、端子名（端子機能）、S6E1C3 の端子番号、

quattro II の接続先を記載します。また、図 5.3 にコネクタ配置図を示します。

表中の接続先は quattro II ボードに搭載した場合の接続先を記載しています。

表 5.3.1 CN1 端子配置表（30 極）


表 5.3.2 CN2 端子配置表（24 極）


Pin

No. 端子名（端子機能）

uC

Pin 接続先

Pin


uC

Pin 接続先

1 VSS ― ― 2 VDD3V3 ― ―

3 SOT1_1 P12 MOSI_1 42 UA* 4 SOT0_1 TXD0 45 USB-UART

5 SIN1_1 P11 MISO_1 41 UA* 6 SIN0_1 RXD0 44

7 SCK1_1 P13 SCK_1 43 UA* 8 SDA3_1 SDA3 2 SS0,1,2,3

9 P1F P1F

CS1_GP

IO

39 UA* 10 SCL3_1 SCL3 3

11 SOT7_1 P4D TXD7 25 UA* 12 INT12_1 INT0 20 SS0

13 SIN7_1 P4E RXD7 26 UA* 14 INT13_1 INT1 21 SS1

15 MI2SDO4_1 P1B SDA4_1 37 UA*

I2C

I2S

16 INT15_1 INT2 33 SS2

17 MI2SCK4_1 P1C SCL4_1 36 UA* 18 INT05_1 INT3 38 SS3

19 MI2SWS4_1 P1D CTS4_1 35 UA* - 20 INT00_0 SW3(R) 1 SW3(赤)

21 MI2SMCK4_1 P1E RTS4_1 34 UA* - 22 INT07_2 SW4(G) 4 SW4(緑)

23 NC ― ― 24 INT03_0 SW5(B) 11 SW5(青)

25 P23 AN06 46 UA* 26 NC ― ―

27 P22 AN07 47 UA* 28 P43 GPIO_5 23 UA*（割込み不可）

29 VDD3V3 ― ― 30 VSS ― ―

Pin


uC

Pin 接続先

Pin


uC

Pin 接続先

1 NC ― ― 2 VSS ― ―

3 NC ― ― 4 SWDIO 55 Serial Debug

5 NC ― ― 6 NC ― ―

7 P0B BUSY 62 DC1,DC2,DC3 8 NC ― ―

9 P0C C_D(R/S) 63 DC1,DC2,DC3 10 SWCLK 53 Serial Debug

11 SCS60_1 CS6_0 5 DC1,DC2,DC3 12 NC ― ―

13 SCK6_1 SCK_6 6 DC1,DC2,DC3 14 SCS61_1 CS6_1 9 Serial Flash

15 SOT6_1 MOSI_6 7 DC1,DC2,DC3 16 SCK6_1 SCK_6 6 Serial Flash

17 SIN6_1 MISO_6 8 DC1,DC2,DC3 18 SOT6_1 MOSI_6 7 Serial Flash

19 P21 GPIO_0 51 UA*（割込み可） 20 SIN6_1 MISO_6 8 Serial Flash

21 NC ― ― 22 INITX

RESETn

32 quattro II

23 NC ― ― 24 NC ― ―



図 5.3 コネクタ配置図

CN2 MCUモジュールコネクタ２

CN1 MCUモジュールコネクタ１



6．ユーザーインターフェース・機能

以下に本ボードのユーザーインターフェースと機能を記載します。

6.1 LEDs：LED0、LED1、LED2、LED3、LED4、PWR

LED は汎用インジケータ、電源インジケータ、を搭載しています。表 6.1 に各 LED の接続と機能を記載します。また、

図 6.1 に搭載図を示します。

表 6.1 LED インジケータ対応表

図 6.1 各 LED インジケータ搭載図

接続色機能

LED0 P3B 橙汎用 LED0

LED1 P3C 橙汎用 LED1

LED2 P3D 橙汎用 LED2

LED3 P3E 橙汎用 LED3

LED4 P3F 黄緑汎用 LED4

PWR VDD3V3 橙電源 ON LED

LED2

LED1

LED0

LED3

LED4

PWR



6.2 スピーカ

本ボードは AKM 社製ピエゾドライバ内蔵 Audio DAC「AK4373EN」を搭載し、ピエゾスピーカ端子及びダイナミック

スピーカ端子を有しています。本ボードを quattro II に搭載し、スピーカを接続することで音声出力機能を実現すること

ができます。

図 6.2 にスピーカ接続図を示します。また、Appendix1 に quattro II に搭載した際の音声出力のフローを記載し

ます。

図 6.2 スピーカ接続図

ピエゾスピーカダイナミックスピーカ

ピエゾスピーカ用端子ダイナミックスピーカ用端子



6.3 クロック

本ボードに搭載されたクロックジェネレータ（IDT 社製：5P35021）は、外部に接続された 16MHz のクリスタル

(セイコーエプソン社製：FA-20H)より各種クロックを生成しています。デフォルトでは以下のように設定されています。

〇 MCU メインクロック：40.8MHz

〇 MCU サブクロック：32.768kHz

〇 Audio クロック：12.288MHz（256fs：fs = 48kHz）

本クロックジェネレータで生成する周波数の変更は、I2C 端子にて行います。詳しくは 5P35021 のデータシート及び

S6E1C3 のデータシートをご確認ください。

図 6.3 に 5P35021 のブロック図と各端子の周波数を示します。

図 6.3 5P35021 ブロック図と各周波数



7．電源

図 7 に本ボードの電源系統図を示します。

図 7 電源系統図



8．C-shaft II回路図

図 8 C-shaft II 回路図

VDD3V3

C6

0.1u

VDD3V3

C90.1u

210 43

AK4373PDN

MI2SWS4_1MI2SCK4_1

MI2SMCK4_1

C5 0.1u

RESETn

R6 22

VDD3V3

PWR

R7 22

MI2SMCK4_1

C7 0.1u

VDD3V3

AK4373PDN

IC1S6E1C32D0AGV20000

INT00_01

SDA3_12

SCL3_13

INT07_24

SCS60_15

SCK6_16

SOT6_17

SIN6_18

SCS61_19

NC110

INT03_011

P3B12

P3C13

P3D14

P3E15

P3F16

MD

017

X0

18

NC

219

INT

12_1

20

INT

13_1

21

NC

322

P43

23

NC

424

SO

T7_1

25

SIN

7_1

26

VC

C1

27

C28

VS

S1

29

X0A

30

NC

531

INIT

X32

INT15_133MI2SMCK4_134MI2SWS4_135MI2SCK4_136MI2SDO4_137INT05_138P1F39NC640SIN1_141SOT1_142SCK1_143SIN0_144SOT0_145P2346P2247VCC248

AV

RH

49

AV

RL

50

P21

51

NC

752

SW

CLK

53

NC

854

SW

DIO

55

MD

156

VC

C3

57

NC

958

NC

10

59

VS

S2

60

NC

11

61

P0B

62

P0C

63

P0F

64

IC2

AK4373EN

NC

11

VC

OM

2

VS

S1

3

AV

DD

4

VC

OC

5

I2C

6

PD

N7

CS

N/C

AD

08

CCLK/SCL9CDTI/SDA10SDTI11NC212LRCK13BICK14DVDD15VSS316

MC

KI

17

MC

KO

18

SP

N/H

PR

-/H

VC

M19

SP

P/H

PR

+/T

ES

T20

HV

DD

21

VS

S2

22

HP

R/H

PL-

23

HP

L/H

PL+

24

MUTET25

ROUT26

LOUT27

MIN+28

MIN-29

NC330

NC431

NC532

Epad33

J1

FRL-21036-04

1234

ZD1AZ23C3V3-E3-08

1 23

SW1SSAJ120100

12

C1

23

G1

4G

25

MI2SDO4_1

Dyn

Pie

LED4SML-P11DT

LED5SML-P11MT

R51.6k

LED3SML-P11DT

LED2SML-P11DT

LED1SML-P11DT

LED6

SML-P11DT

R8

2k

R12k

R22k

R32k

R42k

→

Prog

SDA3

SDA3

X1

FA-20H 16.0000MF10Z-AJ0

#11

#22

#33

#44

SCL3

SCL3

MOSI_1

IC3

5P35021

VDDA1

SDA_DFCO2

SEL_DFC/SCL_DFC13

CLKIN/X24

CLKINB/X15

VBAT6

VS

S7

VDD338

VS

SS

E1

9

VDDSE110

SE111

OE112

VDDDIFF113

DIFF1B14DIFF115

VS

SD

IFF

116

VDDDIFF217

DIFF2B18DIFF219

VS

SD

IFF

220

EP

AD

21

MISO_1

C2 0.1u

AN06AN07

BUSY

+

CD_RS

C1 0.1u

-

+

-

SCK_1CS1_GPI

CS6_0SCK_6MOSI_6MISO_6

C3

0.1u

INT0INT1

INT3

SWDIO

SWCLK

CS6_1SCK_6

CN1

55909-0374

VSS_11

SOT1_1/P12/MOSI_13

SIN1_1/P11/MISO_15

SCK1_1/P13/SCK_17

P1F/P1F/CS1_GPI9

SOT7_1/P4D/TXD711

SIN7_1/P4E/RXD713

MI2SDO4_1/P1B/SDA4_115

MI2SCK4_1/P1C/SCL4_117

MI2SWS4_1/P1D/CTS4_119

MI2SMCK4_1/P1E/RTS4_121

P23/AN0625

P22/AN0727

VDD3V3_229

VDD3V3_12

SOT0_1/TXD04

SIN0_1/RXD06

SDA3_1/SDA38

SCL3_1/SCL310

INT12_1/INT012

INT13_1/INT114

INT15_1/INT216

INT05_1/INT318

INT00_0/SW3(R)20

INT07_2/SW4(G)22

INT03_0/SW5(B)24

P43/GPIO_128

VSS_230

NC123

NC226

MOSI_6MISO_6

MI2SWS4_1MI2SCK4_1

R9

10

VDD3V3

MI2SDO4_1

TXD7RXD7

CN2

55909-2474

P0B/BUSY7

P0C/C_D(R/S)9

SCS60_1/CS6_011

SCK6_1/SCK_613

SOT6_1/MOSI_615

SIN6_1/MISO_617

NC721

SWDIO4

NC46

NC58

SWCLK10

SCS61_1/CS6_114

SCK6_1/SCK_616

SOT6_1/MOSI_618

SIN6_1/MISO_620

INITX/RESETn22

NC23

NC35

NC612

P21/GPIO_019

NC11

VSS2

NC823

NC924

GPIO_0

SW3_R

VDD3V3

CS6_0SW4_GSCL3SDA3

CS6_1MISO_6MOSI_6SCK_6

LED2LED1LED0SW5_B

MO

_E

XT

CLK

MD

0

LED4LED3

TX

D7

GP

IO_1

INT

1IN

T0

RE

SE

Tn

SO

_E

XT

CLK

RX

D7

MI2SCK4_1MI2SWS4_1MI2SMCK4_1

INT2

MISO_1

CS1_GPIINT3

MI2SDO4_1

TXD0

SCK_1MOSI_1

AN07AN06

FB1 BK1005HS100-TFB2 BK1005HS100-T

GP

IO_0

BU

SY

SW

DIO

SW

CLK

CD

_R

S

MO_EXTCLK

MI2SMCK4_1

SO_EXTCLK

GPIO_1

TXD0RXD0

RXD0

SW5_BSW4_GSW3_R

C10

0.1u

C8 2.2u(T)

INT2

SDA3SCL3

C4 10u(T)

VDD3V3

C14

4.7u(1608)

C11 0.1u

C12 0.1u

C13 0.1u



Appendix1：音声出力フロー

本ボード搭載のスピーカ端子から音声を出力するためには quattro II ボードとの接続が必要になります。その場合の

音声データの出力フローを図 A1 に示します。

図 A1 音声データ出力フロー



Appendix2：シリアルプログラミング端子

本ボードに搭載されているスイッチは「シリアルプログラミング」用スイッチです。ここでいう「シリアルプログラミング」とは、デ

バッグポートである「SWD」端子からの書き込みとは異なり、UARTまたはUSB経由でのオンボード書き込みを想定して

います。図 A2_1 にボード上のスイッチの位置を、また、図 A2_2 にスイッチ部拡大図を示します。

図 A2_1 シリアルプログラミングスイッチ図 A2_2 スイッチ部拡大図

シリアルプログラミングを行うかどうかは電源投入時のスイッチの位置で判定します。表 A2_1 にシリアルプログラミング

対応表を記載します。

表 A2_1 シリアルプログラミング対応表

電源投入時のスイッチの位置

シリアルプログラミング動作モードデバッグ

Low 行わない通常モード SWD 端子からのデバッグ

High （基板シルクの

「Prog」の位置）行う

プログラミングモード

通常動作不可デバッグ不可

シリアルプログラミングを行う場合は quattro II ボード搭載の micro USB 端子、またはユニバーサルエリアの UART

端子からの接続になります。詳しくは quattro II ハードウェアユーザーズガイドをご参照ください。

シリアルプログラミングスイッチ



改訂履歴

Rev. 日付概要

1.0 2017.9.6 制定

― ― 以下余白

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本資料を非居住者に提供する場合は、外為法および国内外の輸出関連の法令等を遵守し、必要な手

続きをおとりください。なお、本資料を大量破壊兵器等の開発等やその他軍事用途の目的に使用したり、

その恐れのある第三者に提供したりしないでください。

本評価ボード使用上の注意点

本評価ボードはお客様での技術評価・開発にのみ用いられることを想定しています。それらの目的以外に

はご使用にならないでください。

本評価ボードは完成品及び量産品の設計品質を意図したものではありません。

本評価ボードを用いることによって生じる損害や火災に対し、いかなる責任も負いかねます。

本評価ボードに用いられる部品は予告なく変更されることがあります。

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C-shaft II · 本文書はサイプレス社製マイクロコントローラー“FM0+”を搭載したモジュールのハードウェアユーザーズガイドです。 別に定めるセンサー評価プラットフォーム「quattro

C-shaft II · 本文書はサイプレス社製マイクロコントローラー“FM0+”を搭載したモジュールのハードウェアユーザーズガイドです。別に定めるセンサー評価プラットフォーム「quattro