ＶＨＤＬを速習！ ＸＣ９５１４４ＸＬ＋１６ＭＢ・ＳＩＭＭを使ってＵＳＢプロトコルアナライザを作ってしまいました！
主目的は差し迫った事情からＵＳＢプロトコルの解析をすることだったのですが、その手段として選んだのがコレ！
［第２回］
●Ｘｉｌｉｎｘ社 ＸＣ９５１４４ＸＬ
まずはお話の順序としまして、なぜＣＰＬＤなのか、というあたりから始めたいと思います。
前回もちょっと書きましたように、ＵＳＢのプロトコルの解析には以前にＨＣロジック回路＋ＰＩＣ１８Ｆ４５５０という組み合わせを使ったことがあります。
当時はこういう手段しか思いつかなくてそうしたのですが、これはかなり苦しい回路でした。
なにしろＰＩＣ内蔵のたかだか数キロバイトのメモリをロガーとして利用しただけですから本当にわずかなデータしか記録できません。
そこでディップスイッチによって、ＵＳＢの接続開始からの経過時間を設定して、そのわずかな時間ごとに記録するという苦し紛れのテクニックを使ったものでした。
今回はＰＩＣなどではなくて正攻法で大容量のＲＡＭを使うことに決めました。
しかしＲＡＭを外付けするということになりますと４０ＰＩＮのＰＩＣを使っても端子が不足してしまいます。
かといって全てをＨＣロジックでというのもしんどい話です。
もちろん、しんどくてもやる気になればＨＣロジックで全てを組んでしまうこともできるでありましょう。
しかし、果たしてそれが賢い方法か、ということになりますと、話はちょいと変わってきてしまいます。
ええ。
ＭＹＣＰＵ８０などとは目的が違うのです。
ＭＹＣＰＵ８０はＨＣロジックで作ることにこそその目的がありました。
今回は趣味なんかじゃありません。
ＵＳＢプロトコルの解析が目的で、そのために作る回路は手段にすぎません。
ざっと頭の中で考えただけで、相当の回路になってしまうことが予想できました。
それともうひとつ気になっていたのは動作クロックの問題です。
ＵＳＢ信号は１２ＭＨｚです。
１ビットのデータは約８３ｎｓで、これをシフトレジスタでパラレルに変換しなければなりません。
以前の回路では３２ビットのシフトレジスタを組んだのですが（そうしなければＰＩＣでは間に合わなかったので）、今から考えてみると、ちょっとトータルでのアクセスタイムに無理があるのでは、と思います。
その点ＣＰＬＤならば確か１００ＭＨｚ程度のクロックでも動くはず。
そういうあれこれを考えてみますと、ここはＨＣロジックなどにこだわらず、ＣＰＬＤに行ってしまったほうが得策ということになりそうです。
実は。
これも以前にご紹介しましたカメレオンＵＳＢ＋ロジアナ（ＴＴＬでＣＰＵをつくろう［第３７４回］参照）のことが頭に浮かんだのです。
カメレオンＵＳＢ＋ロジアナの実体はＣＰＬＤ＋ＲＡＭで、しかもそのＣＰＬＤ基板はＵＳＢ経由でプログラムを書き換えることで自分用の回路に組み替えることができる機能をもっていました。
それがカメレオンＵＳＢという名前の由来なのだそうです。
ＣＰＬＤにせよＶＤＳＬにせよ、データを書き込むツールは必須です。
そのツールが最初から備わっているというのですから、これはなかなかに有難いボードです。
いつかこのボードを自分用の回路として使ってみたいと思っていました。
おお、そういうことになりますと、ここはもうＣＰＬＤを使ってみるという選択肢しかないではありませんか。
で。
その気になって確認してみました。
カメレオンＵＳＢに搭載しているのはＸｉｌｉｎｘ社のＸＣ９５１４４ＸＬという１４４ｐｉｎのＣＰＬＤで、Ｘｏｌｉｎｘ社のデータシートによりますと、最高動作クロックはなんと１７８ＭＨｚ！
これなら速度は問題なしでありましょう。
Ｉ／Ｏについてはよくわかりませんけれど１００ｐｉｎ以上は使えるようなので、これもまあ十分でありましょう。
肝心の内部回路はということについては、むむ、よくわかりません。
ま、やってみれば、そのあたりも見えてくるでありましょう。
［出典］Ｘｉｌｉｎｘ社 ＸＣ９５１４４ＸＬ Ｄａｔａｓｈｅｅｔ
後になってからだんだんわかってきたことですが、ＸＣ９５１４４ＸＬはちょいと昔のＣＰＬＤでいまどきの最新型に比べるといろいろ機能的に劣っているところもあるようです。
しかし、書き込みツール付きのカメレオンＵＳＢに搭載しているのがＸＣ９５１４４ＸＬなのですから、目下のところほかに選択の余地はありません。
ところがところが、これも後になってわかったことなのですが、肝心のＸＣ９５１４４ＸＬを搭載したカメレオンＵＳＢそのものが販売終了なのだそうでありまして…。
なんでもＵＳＢインターフェイス部分に使っているＩＣが製造中止だとかでドライバのダウンロードもできないとのこと。
なんだかダウンロードできるサイトもあるとのことらしいのですが、私が試した限りではＷｉｎｄｏｗｓ９８ＳＥでもＷｉｎｄｏｗｓ７でもうまくいきませんでした。
現在はカメレオンＵＳＢ単体での販売は終了して、ロジアナとのセットのみ最終ロットを販売しているようです。
でも、ねえ。
ドライバのダウンロードができないのでは、ねえ。
あ。
私は幸い以前に購入したセットを使っておりまして、そのときにドライバをダウンロードしたＷｉｎｄｏｗｓ９８ＳＥ１台のみでは使うことができております。
むむ。
なんだかいかにも心細い幕開けで、波乱の展開を予感せずにはおられません（その通りでありました）。
ＣＰＬＤ＋ＳＩＭＭを使ってＵＳＢプロトコルの解析を！［第２回］
２０１４．１．１８ｕｐｌｏａｄ
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