ＣＰＬＤ＋ＳＩＭＭを使ってＵＳＢプロトコルの解析を！
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２２回］
●ＰＩＣの内と外
月末で追い込みの仕事が入ったものですから、数日お休みをしてしまいました。
このところ書いておりますように、一部のパソコンでＮＤ８０ＺⅢ（ＮＤ８０Ｚ３．５）をＵＳＢ接続したときに「不明なデバイス」になってしまう原因がやっと特定できましたので、ＰＩＣプログラムを修正し今までにお問い合わせをいただいたお客様に修正済みのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０をお送りしました。
すでに何人かの方から「正しく接続できるようになった」とのメールをいただきました。
今はほっと一息ついております。
今までメールにて「ＵＳＢ接続ができない」というお問い合わせをいただいたお客様にはメールにてご連絡を差し上げたうえで修正済みのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０をお送りしていますが、ひょっとしてリストに漏れがあってご連絡をお送りしていない方もいらっしゃるかもしれません。
ＮＤ８０ＺⅢ（ＮＤ８０Ｚ３．５）がパソコンにＵＳＢ接続しようとすると「不明なデバイス」と表示されて接続できないお客様で、もしまだご連絡を受け取っていらっしゃらない場合にはお手数ですがメールにてご連絡をいただきますようお願いいたします。
そういうことで説明の途中から割り込んで、ちょいとＵＳＢ信号の説明などに行ってしまっておりましたが、このままで行きますとテーマからずれたままでどんどん行ってしまいそうです。
このあたりで本題のＣＰＬＤ＋ＳＩＭＭに戻らなければいけないとは思っているのですが…。
しかし。
今回の作業を通じて、実にわかりにくくて面倒なＥｎｕｍｅｒａｔｉｏｎの手続きについて、いくつか学んだことがあります。
それについてもまだ記憶が新しいうちに書き留めておきませんと、そのうちきれいさっぱり忘れてしまいます。
どうせノートに書き留めておくつもりならば、いっそのこと備忘録としてホームページに書きましたほうが丁寧なノートになります。
しかし、しかし。
そういうことになりますと、まだしばらくはＣＰＬＤ＋ＳＩＭＭに戻れなくて、ＵＳＢのあたりで行ったりきたりすることになります。
いつになったらＣＰＬＤのお話に戻るの？とお叱りをいただいてしまいそうです。
私としましても、ただでさえ脈絡もなく書いておりますものがなおさら迷走の度を深めていくことになってしまうと危惧してはおりますが、しかし、なまじ系統だててなどと考えておりますと、何も書けなくなってしまいます。
ですので、ここは兼好法師様に学びまして、心に浮かぶままをひたすら脈絡なく書き綴ることにいたします。
おもちゃ箱ないしはびっくり箱であります。
なにとぞご了承いただきますように。
さて、そういうことで、今回のテーマです。
いろいろテストをする過程で、当初はただＵＳＢ信号を記録し解析するだけのツールでありましたＣＰＬＤ＋ＳＩＭＭを途中で改造して、ＵＳＢ信号を記録しつつ、同時にＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のプログラムもテスト用に手を加えて、内部処理の進行状態をポート出力したものもＣＰＬＤで取り込んでＳＩＭＭに記録するようにしました（［第１２回］参照）。
そのこころは、といいますと。
ＵＳＢ信号を記録してそれを解読することはできるようになりましたが、それを解析していく過程で、もうひとつはっきりしない、かゆいところに手が届いていないというもどかしさを感じるところが出てきました。
ＰＩＣの外からＵＳＢ信号を見ているだけでは送られてくるコマンドに対するＰＩＣの側の応答シーケンスについてはＰＩＣから吐き出されるＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ０を見て推測するしかありません。
そこのところをもう少しはっきりさせて、なんでそういう応答になってしまうのか、というあたりをダイレクトにつかむためには、そのようにする（ＰＩＣのパラレルポートから進行状態を示すデータを出力させる）必要があると思ったのが動機です。
プログラムのデバッグ手法にトレースとかステップというテクニックがあります。
いまどきはシミュレーションなどというようですが、どうやってこういうものをシミュレーションするのでありましょうか。
私はやっぱり実機デバッグが一番だと思います。
ＭＰＬＡＢにもデバッグ機能はあるようなのですが、そりゃあ内部処理が中心でしたらそれもよろしいでしょうが、本テーマのようにホストから送られてくるＥｎｕｍｅｒａｔｉｏｎコマンドにリアルタイムに応答しなければならないというようなプログラムのデバッグには無力でありましょう。
やっぱり今も昔もツールは自分でつくるものだと思います（そう思うところがもうすでに昔人間なのでありましょうね）。
で。
そのツールのできばえを見ていただくつもりなのでありますが。
さて、どのように説明を進めていったらよいのか、実はそこのところの準備で本日はまるっと一日かかってしまいました。
実際に記録したデータを見ていただこうとしたのですが、なにしろ山ほど記録ファイルを作ったものですから、その中から適当なものを選ぶこと自体がなかなかに大変なことだったのです。
あれこれ準備をしておりますうちに本日も残り時間が少なくなってきましたので、実際のデータをお見せしての説明はおそらく次回になってしまうと思います。
どこまで書けるかはわかりませんが、とりあえずはその記録データとはどういうものか、というあたりから書いていくことにいたします。
ここで行なった作業では、［第１２回］に書きましたように記録データが２種類あります。
そのひとつは当初と同じで、ＵＳＢ信号を生のままＣＰＬＤに取り込んでそれをシリアルから８ビットパラレルに変換してＳＩＭＭに記録します。
もうひとつはＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のパラレルポートからＵＳＢ信号と同時進行で出力されるプログラムの進行を示すデータです。
これも一旦ＣＰＬＤに取り込んだ上で同じくＳＩＭＭに記録します。
このＳＩＭＭは幸いなことにデータバスが３２ビットです。
つまり同時に３２ビットまでのデータを同じアドレスに書き込むことができます。
最初からそういうことを狙っていたわけではありませんが、たまたま入手したＳＩＭＭがそういう仕様だったので、しかし、これはまことに好都合でありました。
おかげでＵＳＢ信号とＰＩＣデータを同時に記録することができました。
これはのちほどＳＩＭＭからデータを読み出してパソコンのパラレルポートから読み込む仕組みについても説明をするつもりですが、そのようにしてＳＩＭＭの同じアドレスに１６ビットのデータとして書き込んだものを、読み出すときはパソコンのパラレルポート（プリンタポート）を経由する関係で、８ビットのデータとしてパソコンに取り込みます。
ＳＩＭＭに記録するときは、１６ビット×４Ｍのデータなのですが、それを読み出すときには８ビット×８Ｍのデータになります。
そこのところのコントロールもＣＰＬＤが受け持ちます。
説明の途中ですが、本日は時間がなくなってしまいました。
続きは次回にいたします。
ＣＰＬＤ＋ＳＩＭＭを使ってＵＳＢプロトコルの解析を！［第２２回］
２０１４．２．２８ｕｐｌｏａｄ
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