M5Stamp UWB を XIAO ESP32-C6 で動かしたら CONFIG_FAILED に苦しんだ話

M5Stack の UWB 測距モジュール Stamp UWB (S017 / QM33120W) を、StampC5 ではなく Seeed XIAO ESP32-C6 から使おうとして、初期化エラー CONFIG_FAILED に丸ハマりした記録。結論だけ知りたい人は最後の「原因と対策」へ。

構成

Seeed XIAO ESP32-C6
M5Stack Stamp UWB(SKU: S017、Qorvo QM33120W / DW3720)
Arduino ライブラリ: m5stack/M5Stamp-UWB

配線は最小の6本(+3V3, GND, SPI 4本)。RST / WAKEUP / IRQ / GP7 は未接続で、コード側で M5STAMP_UWB_PIN_UNUSED を指定。

Stamp UWB	XIAO ESP32-C6
3V3 (パッド2)	3V3
GND (パッド1/8/12)	GND
SCK (パッド11, DW_CLK)	D8 (GPIO19)
MISO (パッド7, DW_CDO)	D9 (GPIO20)
MOSI (パッド9, DW_CDI)	D10 (GPIO18)
CS (パッド10, DW_CSn)	D3 (GPIO21)

ライブラリのデフォルトは StampC5 のピン配置なので、XIAO では SPI ピンを全部明示する:

M5Stamp_UWBConfig cfg;
cfg.pin_sck    = 19;  // D8
cfg.pin_miso   = 20;  // D9
cfg.pin_mosi   = 18;  // D10
cfg.pin_cs     = 21;  // D3
cfg.pin_rst    = M5STAMP_UWB_PIN_UNUSED;
cfg.pin_wakeup = M5STAMP_UWB_PIN_UNUSED;
cfg.pin_irq    = M5STAMP_UWB_PIN_UNUSED;
cfg.pin_gp7    = M5STAMP_UWB_PIN_UNUSED;
uwb.begin(cfg);

最初はあっさり動いた

DS-TWR の Tag スケッチを書き込んだら一発で動いた。

UWB_ID,dev_id=0xDECA0314,chip=QM33120/DW3720
TEST_START,result=OK
DS_RANGE_STAT,count=10,ok=0,fail=10,last=FAIL,error=RX_TIMEOUT

RX_TIMEOUT は相手(Anchor)がまだいないだけなので正常。「楽勝では?」と思ったのが罠だった。

スケッチを書き換えたら死んだ

Anchor 版スケッチを上書き書き込みした瞬間から begin() が失敗するようになった。

UWB_BEGIN,result=FAIL,error=CONFIG_FAILED
UWB_RAW_ID,dev_id=0xDECA0314   ← デバイスIDは読める!!

ここが混乱ポイント。

デバイスID 0xDECA0314 は正しく読めている → SPI 配線は生きている
なのに PHY 設定(dwt_configure())だけが失敗する

疑って外したもの:

SPI が速すぎる説 — ジャンパ線で 16MHz は無謀かと思い 4MHz に落とした → 変わらず
電源品質説 — Stamp UWB は高PSRR LDO / リップル12mVpp以下を要求する。パスコン不足を疑った → (それはそれで入れるべきだが)今回の原因ではなかった
配線の接触不良説 — 繋ぎ直しても変わらず

気づき: 「電源を切ると直り、リセットだけだと死ぬ」

決定打は再現条件の整理だった。

USB 抜き差し(完全な電源断)→ 初期化成功 ✅
書き込み直後の再起動(MCUだけリセット、UWBは通電したまま)→ CONFIG_FAILED ❌

つまり最初に「一発で動いた」のは冷間起動だったから。スケッチを書き込むと esptool が MCU をリセットするが、UWB チップは通電したまま前回の動作状態(受信中など)を引きずる。RST を配線していないのでライブラリはチップをリセットできず、中途半端な状態のチップに dwt_configure() して失敗していた。

原因と対策

原因: RST 未配線 + ライブラリがソフトリセットを呼んでいない、の合わせ技。M5Stamp-UWB ライブラリの begin() は RST ピンがあればハードリセットするが、無い場合は何もせず初期化に進む。Qorvo ドライバには SPI 経由の dwt_softreset() があるのに未使用だった。

対策は2つ。どちらでも解決する:

1. RST を配線する(ハードウェア)

Stamp UWB パッド6 (DW_RSTn) を空き GPIO に繋ぎ、cfg.pin_rst に指定する。

2. ライブラリにソフトリセットを追加する(ソフトウェア)

src/M5Stamp_UWB.cpp の init() で dwt_initialise() の前に1行:

// Recover from any state left by a previous run (e.g. warm MCU reboot with
// no RST wiring); without this dwt_configure() can fail until power cycle.
if (_active == this) {
    dwt_softreset(0);
    delay(2);
}

これで RST 未配線・6本結線のままでも、書き込み→再起動のたびに USB を抜き差しする必要がなくなった。修正は GOROman/M5Stamp-UWB の fix-warm-reset ブランチに置いてある。

教訓

「デバイスIDは読めるのに設定で失敗する」は配線ミスではなくチップの状態異常を疑う
リセットラインを省略するなら、ソフトリセットを呼んでいるかライブラリのソースを確認する
「最初は動いたのに」系のバグは、冷間起動と温間リセットの違いを最初に切り分けると早い

おまけ: Stamp UWB のピンアウト(上面視)

公式 KiCad フットプリント + 回路図ライブラリから復元。1.27mm ピッチ、左右6パッドずつ。

            ┌───────────────────┐
            │   アンテナ領域      │  ← 基板外へ/下に銅箔なし
   GND  1 ──┤                   ├── 12  GND
   3V3  2 ──┤                   ├── 11  DW_CLK   (SCK)
DW_WAKEUP 3 ──┤    QM33120W     ├── 10  DW_CSn   (CS)
 DW_IRQ 4 ──┤                   ├──  9  DW_CDI   (MOSI)
 DW_GP7 5 ──┤                   ├──  8  GND
DW_RSTn 6 ──┤                   ├──  7  DW_CDO   (MISO)
            └───────────────────┘

GOROman/m5stamp-uwb-config-failed.md

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