［新連載］ＣＰＬＤ入門！
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜
いつか使うことになるだろうと思ってはいたのですが。
何を今頃になって、というようなものですが。
ようやく本気で、ＣＰＬＤと四つに取り組みます。
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜
［第１４０回］
●ＣＰＬＤロジアナ（２９）ＵＳＢデータ通信速度
前回ＣＰＬＤロジアナのＶＨＤＬプログラムに追加した部分に１箇所ミスがありました。
現在は訂正済みです。
さてそれで。
前回書きましたようにＶＨＤＬプログラムを追加変更したのはサンプリングクロックをもっと低い周波数まで範囲を広げるためでした。
もう少し低い周波数で測りたいものがでてきたからです。
何を測りたいと思ったのか？
その「何」が今回のテーマです。
ＣＰＬＤロジアナは対象物をサンプリングクロックで測定してその測定値をRAMに記録します。
RAMは62256(32KB)です。
たとえばサンプリングクロックが100MHzの場合、1回のサンプリングに要する時間は10nsです。
測定データがRAMの容量いっぱいになるのは10×３２７６８＝３２７６８０ｎｓ（３２７．６８μｓ）です。
ほとんど瞬時に測定が完了します。
プログラム変更前の一番遅いサンプリングクロックは５００ＫＨｚです。
1回のサンプリングに要する時間は２μsです。
測定が完了するまでの時間は２×３２７６８＝６５５３６μｓ（６５．５３６ｍｓ）です。
この場合でも体感的にはほぼ瞬時に測定が完了するといえるでしょう。
測定そのものはそのようにほとんど瞬時に完了するのですが、記録したデータをＲＡＭから読み出してＵＳＢ経由でＷｉｎｄｏｗｓパソコンに読み込んでそれを波形として表示するためには少し時間がかかります。
アバウトなところで大体３〜４秒かかっています。
たかだか３２Ｋバイト程度のデータを読み込むのになぜそんなに時間がかかるのか、といいますとＣＰＬＤロジアナのＵＳＢ通信は一般的な外部機器のＵＳＢ接続と違ってうんと低速の通信方法を使っているからです。
そのあたりのことにつきましては「ＰＩＣでＵＳＢを！」に詳しく書いておりますのでそちらを参照願います。
そこに書いておりますようにあれこれ試行錯誤の泥沼状態を経て最終的にたどりついたのがＨＩＤ（Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）という名の低速通信方式でした。
ＨＩＤは専らマウスやキーボードなどの低速機器で使われている通信方式です。
通信速度は６４バイト／ｍｓです。
秒速に直すと６４Ｋバイト／秒です。
今どきの通信速度としては超低速ですがＲＳ２３２Ｃの通信速度と比較してみますとＲＳ２３２Ｃでは１バイトのデータにスタートビットとストップビットを付加して１０ビットにして送りますからＲＳ２３２Ｃの６４０Ｋビット／秒（６４００００ｂｐｓ）に相当する通信速度です。
一般的なマイコンボードなどのＲＳ２３２Ｃ通信は９６００ｂｐｓかせいぜい１９２００ｂｐｓですからＵＳＢとしては超低速ですけれどマイコンボードの通信手段としては十分な速度であるといえましょう。
ＨＩＤ通信の最大の利点はＷｉｎｄｏｗｓパソコンと接続するために通常必要なドライバが不要だという点です。
このドライバというのが実にやっかいな代物で、Ｗｉｎｄｏｗｓのバージョンごとに異なるドライバを要求されてしまったり、ドライバのバージョンが合わなくてうまく動作してくれないなどということが起きたりします。
その点ＨＩＤの場合には特別なドライバなどを組み込まなくても標準的な入出力装置として認識されます。
ドライバを必要としないということは通信速度が低速であるということを補ってもなお余りある長所だと思います。
ところで。
６４Ｋバイト／秒の通信速度ということなら３２Ｋバイトのデータを受信するには０．５秒しかかからないはず、です。
それが３〜４秒もかかってしまうのはＷｉｎｄｏｗｓ側のプログラムとＣＰＬＤロジアナのＰＩＣとの間で送信と受信を交互に繰り返しながら受信を行なっているからです。
ま、しかし、そこのところは当初のテストプログラムとしてスタートしたときのままですから、改善の余地はあると思います。
とにかくせっかく作ったＣＰＬＤロジアナですから、そのデータ受信速度の実体がどのようなものなのかをＣＰＬＤロジアナを使って測ってみようと考えました。
しかし。
当初のＣＰＬＤロジアナの最低サンプリング周波数は５００ＫＨｚです。
上のほうに書きましたように６５ｍｓ程度の期間しか測定できません。
それでは３〜４秒の期間の波形を観測記録することはできません。
最低でも５秒程度の期間は必要です。
すると６４ｍｓの１００倍が６．４秒ですから、その位の期間の測定ができるということになると、５００ＫＨｚの１／１００の５ＫＨｚのサンプリング周波数が必要になります。
そのように考えた結果前回書きましたようにサンプリング周波数の範囲を低速周波数にまで広げて最低１ＫＨｚまでにしたのでした。
そこまでは考えたのですが。
それでは実際にＵＳＢでのデータ通信をどのようにして観測するのか。
そこが問題でした。
途中ですが本日は時間が無くなってしまいました。
次回に続きます。
ＣＰＬＤ入門！［第１４０回］
２０２２．３．１１ｕｐｌｏａｄ
前へ
次へ
ホームページトップへ戻る