nrf52840とは？初心者向けに徹底解説と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

nrf52840とは？初心者向けの基本と使い方ガイド

nrf52840は北欧の Nordic Semiconductor が作った小さなマイクロコントローラです。1つのチップに CPU、メモリ、無線機能を詰め込み、非常に省スペースで動くことを目的としています。難しそうに聞こえる名前ですが、実際にはスマートフォンやセンサーと無線でつながるための“頭脳”として使われることが多いです。

初心者にも伝えたいポイントは次の3つです。まず1つ目は 低消費電力。長い電池寿命が必要なIoTデバイスにぴったりです。2つ目は 無線通信機能。BLEと呼ばれるBluetooth Low Energyを使ってスマホと手軽に通信できます。3つ目は 開発のしやすさ。公式の開発環境やサンプルが用意され、最初の一歩を踏みやすい設計になっています。

主な特徴と用途

nrf52840の特徴は大きく3つに分かれます。まず 無線機能で Bluetooth 5.0 に対応しており、データ転送速度が最大 2 Mbps まで出せます。次に 処理能力。ARM Cortex-M4F という32ビット CPU を搭載し、複雑な処理にも対応します。最後に 多様な周辺機能。SPI, I2C, UART などの通信、ADC や PWM などの周辺機器を備え、センサーと一緒に動かすのに便利です。

実際の用途としては、スマートブレスレットやスマートセンサー、環境計測機器、スマートホームのデバイスなどが挙げられます。小さくて長時間動く無線デバイスを作りたい人にとっては特に適しています。

アーキテクチャと仕様の概要

nrf52840 は 32ビットの ARM Cortex-M4F コアを搭載し、動作クロックはおおよそ 64 MHz 程度です。メモリは RAM が数百キロバイト、フラッシュは約 512KB から 1MB 程度のモデルがあり、アプリの規模に合わせて選べます。無線は Bluetooth 5.0、2 Mbps のデータ転送、Long Range もサポートしており、遠距離通信や干渉の少ない通信が可能です。周辺機器としては ADC、PWM、SPI、I2C、UART、タイマー、RTC などを備え、センサー読み取りからデータ処理、外部デバイスの制御まで幅広く対応します。

開発環境と学習の入り口

初心者が始めやすい点として、公式の開発ボード nRF52840-DK や Nordic の開発キットが用意されています。開発には nRF5 SDK や Zephyr RTOS、場合によっては Arduino 互換のコアも利用可能です。まずはボードを入手し、公式のサンプルを動かしてみるのが一番の近道です。サンプルは無線通信の基本、センサーの読み取り、ボタンやLEDの制御など、初心者向けの手順が丁寧に用意されています。

実践的な学習の流れ

1. ボードを手に入れる。2. 開発環境を整える。3. BLE を使った最初の通信サンプルを動かす。4. 簡単なセンサーと連携するプログラムを作る。5. 省電力モードを活用して長時間動作させる工夫を学ぶ。これらの流れを踏むと、短い時間で「動くもの」を作れるようになります。

仕様表

項目	仕様
CPU	ARM Cortex-M4F 32-bit
動作周波数	約 64 MHz
RAM	数百 KB
フラッシュ	約 512 KB 〜 1 MB
無線	Bluetooth 5.0、2 Mbps、Long Range
周辺機器	SPI、I2C、UART、ADC、PWM ほか

このように nrf52840 は小型でパワフルな無線マイコンです。初心者でも無理なく学べる環境が整っており、実際のプロジェクトでの活用範囲が広いのが魅力です。

nrf52840の同意語

nRF52840: Nordic Semiconductor が提供する、BLE 5.0 などをサポートする多機能なシステム・オン・チップ（SoC）型番。ARM Cortex-M4F コアを搭載しています。
nrf52840: 正式名称の小文字表記。基本的には同じ型番を指す別表記として使われることが多いです。
Nordic nRF52840: Nordic Semiconductor ブランド名を添えた表現。メーカー名とモデルをセットで呼ぶと識別しやすくなります。
nRF52840 SoC: nRF52840 がSoC（System on Chip）として提供されていることを示す表現です。
nRF52840 System on Chip: 同じく SoC の英語表現。機能全体を1つのチップに集約している点を強調します。
nRF52840 Cortex-M4F: ARM Cortex-M4F コアを搭載している点を強調した表現です。
nRF52840 Bluetooth 5.0 SoC: Bluetooth Low Energy 5.0 に対応する SoC であることを示す表現です。
nRF52840 multi-protocol SoC: BLE のほか Thread や Zigbee など複数の通信プロトコルに対応するSoCであることを示します。
nRF52840 BLE SoC: BLE 対応の SoC という意味で用いられる表現です。
Nordic Semiconductor nRF52840: Nordic Semiconductor が製造するnRF52840の公式ブランド名を明示した表現です。

nrf52840の対義語・反対語

非nrf52840: nrf52840以外のMCU・SoCを指す対義語的表現。Nordicのnrf52840とは別モデル・別メーカーのデバイスを想定します。
nrf52840以外のマイコン: nrf52840以外のマイコン全般。Nordic以外のブランドや別のnRF52モデルを含むことが多い表現です。
他社製MCU: Nordic以外のメーカー（例：TI、Microchip、ST、Renesasなど）のマイコンを指す対義語。
無線機能なしのマイコン: BLEやZigbeeなどの無線機能を搭載していないマイコン。nrf52840の無線機能の反対の要素として使えます。
高消費電力MCU: nRF52840は省電力設計の代表格の一つとされるため、対義語として比較的電力消費が大きいMCUを挙げます。
汎用マイクロコントローラ: 特定の無線機能などに特化せず、汎用的に使われるMCUを指す表現。
マイクロプロセッサ(MPU): MCUよりも高機能・高性能なマイクロプロセッサ。OSを搭載した大規模な処理向けデバイスの総称。
ARM Cortex-A系デバイス: nRF52840はCortex-M4Fだが、Cortex-A系などのアプリケーションプロセッサを対義語として挙げる表現。
古い世代のMCU: 新しい世代のnrf52840と対比して、より古い世代のMCUを指す表現。
有線通信専用MCU: 無線機能を持たず、有線通信だけをサポートするMCU。nRFの無線機能の対比として使われます。
競合のnrf52以外のモデル: nRF52シリーズ内の別モデルを指す表現。対義語として扱うこともできます。
閉じた商用MCU/プロプライエタリMCU: オープンネームやオープンハードを目指すものではなく、閉鎖的・商用ライセンスのMCUを指す表現。

nrf52840の共起語

nRF52840: Nordic Semiconductor製のBLE/2.4GHz対応のSoC。無線機能と周辺機能を一つに統合した高性能マイコンです。
BLE (Bluetooth Low Energy): 低電力で近距離無線通信を行う規格。スマホや周辺機器と省電力に通信します。
Bluetooth 5: BLEの拡張規格で、伝送速度や通信距離、広告機能などが向上しています。
SoftDevice: Nordicの無線スタック（BLE/ANT/Threadなど）を実装するファームウェアパッケージ。アプリと無線機能を分離して動作します。
SoftDevice S140: nRF52向けのBLEスタック。複数接続対応や高機能通信をサポートします。
nRF5 SDK: Nordic公式の開発キットとライブラリ集。サンプルコードやドライバが含まれています。
nRF Connect for Desktop: PC上でボードのフラッシュ・デバッグ・DFUなどを行うアプリです。
nRF Command Line Tools: コマンドラインでのデバッグ・フラッシュ・DFUなどを実行するツール群です。
Segger J-Link: デバッグとプログラミングのためのJ-Linkインタフェース。多くのIDEと連携します。
ARM Cortex-M4F: nRF52840のCPUコア。浮動小数点演算ユニット(FPU)を搭載しています。
USB (USB 2.0 フルスピード): USBデバイス/ホスト機能を搭載。USB経由での通信やDFUが可能です。
2.4GHz 無線 (ISMバンド): BLEを含む2.4GHz帯の無線通信を行います。
PPI / GPIOTE: 低電力設計を支えるイベント駆動の周辺機器連携機能です。
GPIO / SPI / I2C (TWI) / UART: 外部デバイスと通信・制御する基本的な周辺インタフェース群です。
Bluetooth Mesh: BLEベースのメッシュネットワーク。多くのノードを広範囲に接続します。
OpenThread: Threadプロトコルの公式実装。IPv6ベースの低電力マルチホップ通信をサポートします。
Thread: OpenThreadの実装を用いたIPv6ベースの低電力メッシュ通信規格。スマートホーム機器の接続に使われます。

nrf52840の関連用語

nRF52840: Nordic Semiconductor が提供する、2.4GHz帯の無線を複数規格で扱える高機能な SoC。ARM Cortex-M4F コア、1MB のフラッシュ、256KB のRAM、SAADC、NFC など多彩な周辺機能を搭載し、BLE、Thread、Zigbee、ANT などを同時に扱える。
ARM Cortex-M4F: ARM が設計した 32ビット CPU コア。浮動小数点演算ユニット(FPU)と DSP 命令を備え、nRF52840 の中心処理として動作します。
BLE (Bluetooth Low Energy): Bluetooth の低電力通信規格。短距離でのデータ送受信を省電力に実現する無線技術。
Bluetooth 5.x (BLE 5.x): BLE の拡張規格群。2Mbps PHY、広告拡張、長距離モードなどの機能を追加。nRF52840 はこれらに対応可能。
Thread: IEEE 802.15.4 ベースの低電力メッシュネットワーク規格。スマートホームなどの機器同士を多段網で接続するために使われる。
Zigbee: IEEE 802.15.4 ベースの無線通信規格。Thread 同様のメッシュネットワークを構築可能で、家庭内 IoT に広く用いられる。
802.15.4: 低速・低消費電力の無線規格の基盤。Thread/ Zigbee はこの規格の上で動作します。
ANT / ANT+: 低消費電力の無線規格。フィットネス機器などで用いられることが多い。
NFC (Near Field Communication): 非常に近い距離での無線通信。タグ読み書きやタグエミュレーションに使われる。
NFC-A: NFC のアーキテクチャの一つ。広く普及している NFC フォーマットでの通信をサポート。
SAADC (Successive Approximation Analog-to-Digital Converter): アナログ信号をデジタル値へ変換する 12bit 等の ADC。センサーデータの取得に使われる。
GPIO: 汎用入出力ピン。周辺機器とのデジタル信号のやり取りの基本。
DPPI / PPI (Programmable Peripheral Interconnect / DPPI): 周辺機器同士をイベントで直接接続する機構。CPU を介さず低消費電力で動作させられる。
Timers: 時間管理用の周辺機器。イベント連携や PWM などと組み合わせて使用。
RTC (Real-Time Counter): リアルタイム性を持つカウント機構。省電力モードでのタイミング管理に用いる。
PWM (Pulse Width Modulation): パルス幅を制御してアナログに近い出力を作る機能。LED 調光やモーター制御などに使われる。
SPI (Serial Peripheral Interface): 高速なシリアル通信インタフェース。周辺機器とのデータ転送に用いられる。
I2C / TWI (Two-Wire Interface): 2線式のシリアル通信。センサや周辺機器と接続する標準的な方法。
I2S (Inter-IC Sound): デジタルオーディオデータの伝送に使われるシリアルインタフェース。
NVMC (Non-Volatile Memory Controller): フラッシュメモリの読み書きを制御するハードウェア。DFU などの書き込みにも関係。
Flash memory: プログラムコードやデータを保存する不揮発性メモリ。nRF52840 には約 1MB のフラッシュを搭載。
RAM: 実行時データを一時保存する揮発性メモリ。nRF52840 には約 256KB のRAMを搭載。
SoftDevice: Nordic が提供する BLE/ANT/Zigbee などの無線プロトコルスタック。アプリと無線機能を分離して動作させる設計。
SoftDevice S140 (BLE multi-protocol stack): BLE の高機能スタックの代表例。複数接続対応などを提供する SoftDevice の一種。
NRF Connect SDK (NCS): Zephyr RTOS ベースの Nordic 開発フレームワーク。最新機能とツールを統合して提供。
Zephyr RTOS: オープンソースのリアルタイムOS。NCS の基盤として採用されることが多い。
nRF5 SDK: 旧世代の Nordic のソフトウェア開発キット。現在は NCS/Zephyr へ移行が進んでいる。
nRF Connect for Desktop: PC 上でデバイスの設定・ファームウェア更新・デバッグを行う統合ツール群。
nRF Sniffer for BLE: BLE の無線トラフィックを解析・可視化するデバッグツール。
DFU (Device Firmware Update): 無線経由でデバイスのファームウェアを更新する機能。BLE DFU などをサポート。
GAP / GATT / Advertising: BLE の接続開始前後の動作規格(GAP)とデータモデル(GATT)、広告機能。
GATT Services / Characteristics: BLE のデータ構造。サービスとキャラクタリスティックを用いてデータを表現・操作する。
OTA (Over-The-Air) Update: 無線経由でのファームウェア更新。長期運用時の保守性を高める。
Development boards (nRF52840-DK): 開発・評価用のボード。サンプルコードの実行・デバッグ・検証に使われる。