ELC: ELCレイヤーの初版。ピン提供者による配線表現
muxを「ピンを増やす装置」として抽象化し、提供者が提供する論理ピンを キーの端子が指す形にした。直結もmux経由も同じ形になり、多段muxは 入れ子で表せる。 配線方式(マトリクス / direct / charlieplexing)は列挙せず、端子の 接続先の組み合わせとして表す。row / col は正本に含めない。 射程は配線のみとし、センサの品種・出力特性・キャリブレーションは 持たない。PCB設計の手前までというPHYの線に揃えた。 Journal: journal/2026-09-20-elc-pin-provider.md Journal: journal/2026-09-20-elc-scope.md Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
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Claude Opus 5
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# ELCレイヤー
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## 概要
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ELCレイヤーは、マイコンのピンと各キーの端子がどう対応するかを提供する。
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扱うのは配線だけとする。読んだ値をどう解釈するか(アナログ値から押下深さを出す変換、
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キーごとのキャリブレーション)は持たない。キャリブレーションは実機ごとの実測値であって
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設計データではなく、センサの品種はPCB設計ツール側の選択だからである。
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## 構造
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### ピンとピン提供者
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ELCが扱う「ピン」は物理的なマイコンピンに限らない。**ピン提供者(provider)が提供する論理ピン**とする。
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マルチプレクサ・シフトレジスタ・GPIOエキスパンダは、いずれも「少ないピンを多くのピンに増やす装置」である。
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これらを提供者として扱うと、キーの側からは直結もmux経由も同じ「ピンに繋がっている」だけになる。
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提供者は、自分が消費する上位ピンを宣言する。上位ピンには別の提供者の論理ピンを書けるので、
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多段の接続は入れ子として表せる。分割キーボードの各半身は、それぞれ別の提供者として置く。
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ピンの参照は `<提供者ID>.<ピン名>` の形とする。`VCC` と `GND` は電源レールを指す予約名で、提供者を持たない。
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現時点で具体形を定めるのは、マイコンとアナログマルチプレクサの2種別。
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デジタル側でピンを増やす部品も提供者として扱うが、種別ごとの記述は必要になった時点で定める。
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### キーの端子
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キーは検出方式(detect)を持ち、検出方式ごとに端子の構成が決まる。各端子は接続先の論理ピンを持つ。
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- 接点(contact): a, b の2端子。端子は無極性で、a と b に順序の意味はない
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- アナログ(analog): out 1端子。加えて電源の vcc, gnd。ホールセンサがこれにあたる
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光学スイッチの端子構成は未定 [推測:P-1]。
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### 配線トポロジを区分として持たない
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マトリクス・direct・charlieplexing を列挙して選ばせることはしない。
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これらは端子の接続先の組み合わせとして表れるものであって、設計者が選ぶ区分ではない。
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- 両端子がそれぞれ別のマイコンピンを指す → マトリクスまたはcharlieplexing
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- 片方の端子が電源レールを指す → direct
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- out がマルチプレクサの論理ピンを指す → mux経由のアナログ読み
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row / col はELCの正本に含めない。charlieplexing で便宜的に行と列の形で書くことはあるが、
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それは表記の都合であって配線の事実ではない。QMKなどが要求する row / col は、出力時に割り当てる派生情報とする。
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### ダイオード
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接点キーはダイオードの向きを持つ。向きは端子名で表す(`a-to-b` はアノードがa側)。省略時はダイオードなし。
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### LEDの識別番号
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LEDの番号はELCが持つ。設計者が恣意的に決めてよいが、決めた順序はそのまま配線の指示になるため、
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配線の情報として扱う。
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チェーンごとに、データピンと、LEDの並びを持つ。並びの各要素はPHYのノードIDで、
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per-key LEDを載せたキーか、LEDの部品ノードを指す。並びの位置がそのLEDの番号になる。
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チェーンは複数持てる。
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現時点で定めるのはチェーン方式(WS2812系)のみとする。ドライバICでアドレスを与える方式は未定。
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### 他レイヤーへの参照
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キーとLEDの参照には、PHYのノードIDをそのまま使う。ELCはIDXを参照しない。
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### 持たないもの
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- センサの品種、出力特性、キャリブレーション値
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- フットプリント、部品の実配置、基板の層構成
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- キーの物理的な位置とサイズ(PHYが持つ)
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## 保存形式
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```ts
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type PinRef = string // "<提供者ID>.<ピン名>" | "VCC" | "GND"
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type Provider =
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| {
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id: string,
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kind: "mcu",
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part: string, // 品番。ピン名の解釈に使う
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}
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| {
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id: string,
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kind: "analog-mux",
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channels: number, // 提供する論理ピン数。ピン名は "0".."channels-1"
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select: PinRef[], // 選択ピン。下位ビットから順
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common: PinRef, // 共通ピン
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enable?: PinRef,
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}
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type KeyWiring =
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| {
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key: string, // PHYのキーID
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detect: "contact",
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terminals: { a: PinRef, b: PinRef }, // 無極性
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diode?: "a-to-b" | "b-to-a", // 省略時はダイオードなし
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}
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| {
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key: string,
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detect: "analog",
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terminals: { out: PinRef, vcc: PinRef, gnd: PinRef },
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}
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type LEDChain = {
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id: string,
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data: PinRef,
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order: string[] // PHYのノードID。並びの位置が番号になる
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}
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type ELC = {
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providers: Provider[],
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keys: KeyWiring[],
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ledChains?: LEDChain[]
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}
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```
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## 検討済み・非採用
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- `matrix.type` による配線方式の列挙 (journal/2026-09-20-elc-pin-provider.md)
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- キーが row / col を正本として持つ (journal/2026-09-20-elc-pin-provider.md)
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- センサの出力特性・キャリブレーション値をELCが持つ (journal/2026-09-20-elc-scope.md)
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## 未確認事項
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### P-1 光学スイッチの端子構成
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- 位置づけ: 本文「キーの端子」が扱えていない残り
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- 現状の認識: 発光側と受光側が独立した端子を持つのか、接点と同じ2端子として扱えるのかが分からない
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- 格上げ条件: 光学スイッチを使った実在のPCBの回路図を読み、端子数と配線の形を確認する
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### P-2 複数マルチプレクサ構成の作り
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- 位置づけ: 本文「ピンとピン提供者」が前提にしている。`select` を提供者ごとに持たせてよいかに関わる
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- 現状の認識: 選択ピンを複数のmuxで共有して共通ピンだけ分ける形と、イネーブルピンで切り替える形が考えられるが、
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どちらが一般的か確認していない。前者なら同じ `PinRef` が複数の提供者の `select` に現れる
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- 格上げ条件: 複数muxを使った実在のキーボードの配線を確認し、共有の形を確かめる
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### P-3 駆動側と検出側の役割をELCが明示的に持つ必要があるか
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- 位置づけ: 本文「配線トポロジを区分として持たない」の残り
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- 現状の認識: 接点マトリクスではダイオードの向きから、directでは電源レールの参照から、
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どちらを駆動しどちらを検出するかが決まりそうに見えるが、全方式で導出できるか確かめていない
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- 格上げ条件: 各方式について、端子の接続先とダイオードの向きだけから走査手順が一意に決まるかを確認する
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Reference in New Issue
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