●インタラプト転送の「速度」
ＨＩＤでは、データの転送には、主として「インタラプト転送」を使う、ということがわかりました（［第３２回］）。
インタラプト転送とは、あらかじめ決められた時間間隔（１ｍｓ〜２５５ｍｓの範囲で１ｍｓきざみ）で、定期的にデータを転送する方法です。
したがって、インタラプト転送で最も短い転送間隔は１ｍｓごと、ということになります。
では、１ｍｓごとになら、どれだけたくさんのデータでも送ることができるのか、といいますと、そうはいかなくて、１度に送信できるのは、最大６４バイトということになっているらしいのです（？）。
はて、そんなことがどこに書いてありましたっけ？
ＵＳＢで送受信されるデータは、トランザクションという、１つのまとまりとして送られるのですが、そのトランザクションはトークン、データ、ハンドシェイクという３つのパケットから構成されています（［第３２回］）。
インタラプト転送では、このデータパケットには最大６４バイトしか、のせることができません（［第３１回］）。
そのトランザクションは、１ｍｓに１回ホストが発行するフレームという「枠」に入れられて、送られます（［第３２回］）。
ここで扱うＵＳＢのデータ転送クロックは１２ＭＨｚです。
その１２ＭＨｚのクロックがそのままビットレートになりますから、フレームにのせられる情報量は最大１２０００ビット（１５００バイト）になります。
すると、データトランザクションがデータパケット以外に、トークンパケット、ハンドシェイクパケットからも構成されているとしても、その中核にあるデータパケットのサイズはたかだか６４バイト（５１２ビット）ですから、もしも送信するデータが６４バイト以上あったなら、そしてもしもパソコンにはターゲット以外のＵＳＢ装置がつながっていなかったならば、同じフレームに複数のデータトランザクションが「連続して」入れられるのではないだろうか、という当然の疑問がでてきます。
うう。「連続して入れられる、などと考えちゃダメよ」って、書いてありましたねぇ（［第３５回］）。
んでも、こんな表をみつけてしまうと、ほらできるじゃないの、と思わず言ってしまいたくなります。
［出典］Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ２．０）
これは、フルスピード（１２ＭＨｚ）のインタラプト転送で、データパケットのサイズが１、２、４、…、６４バイトであるときの、計算上の最大転送データ量（バイト／秒）と、そのときのデータトランザクション数（／フレーム）などを示したものです。
この表によると、最下行の６４バイト／データパケットの場合、１フレームには最大１９個のデータトランザクションを入れることができ、その場合１フレーム全体で運ぶことができるデータは６４×１９＝１２１６バイトになる、とあります（ほら、しっかり詰め込んでいるじゃないの！）。
したがって、１秒間には１０００フレームが送られるので、その間に送ることのできる最大のデータ量は、１２１６ＫＢになる、ということが示されています。
一番下のＭａｘというのは、フレーム全体の情報量（データトランザクションだけではなくて、ＳＯＦもトークンもハンドシェイクも全部を含めたバイト量）を示しています。
１２ＭＨｚですから１２Ｍビット／秒です。それをバイトに換算すると、１２００００００／８＝１５０００００バイト／秒になります。１フレームはその１／１０００ですから、１５００バイトになります。
１５００バイトのうちデータ本体が占めることができるのは１２１６バイトで残りはロスということになります。
それなら、１２１６バイトまでのデータなら、１フレームで送れるじゃありませんか！
でも、んなわけはない、のですよねぇ（多分ですけれど…）。
はて、ではこの表の意味するところは、なんなのでしょう。
そもそも、一体ＨＩＤは１フレームに複数のトランザクションをのせることができるのか、はたまたできないのか。
うう。そこが問題です。
●やっぱりＨＩＤは６４バイト／フレームでした
こんなところにはっきり書いてありました。
［出典］ＵＳＢ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｌａｓｓ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ（ＨＩＤ） Ｖｅｒｓｉｏｎ １．１１
英語というのは、こういうところが実にはっきりしてるのですよねえ。
ａ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｅｖｅｒｙ ＵＳＢ ｆｒａｍｅと書いてあって、しっかりと ’ａ’ がついています。
やっぱりＨＩＤの場合、１フレームに１トランザクションしかのせられないようです。
その点については、「これにて一件落着」ということになったわけなのですが…。
するとさきほどの表は、一体なんなのだ？
ひょっとするとＨＩＤでは、インタラプト転送は１フレームに１トランザクションしか許されないが、ＨＩＤ以外のクラスなら、インタラプト転送でも、１フレームに複数のトランザクションをのせることが許されるのではないか？
で、またまた調べてみました。
●ＨＩＤ以外のクラスでも同じでした
ＮＥＣのホームページ（http://www.necel.com/index_j.html）の製品情報の中に、
ＵＳＢホームというページ（http://www.necel.com/usb/ja/about_usb/USB2_6.html）があって、そこでこんな説明をみつけました。
USB1.xでは一つのエンドポイントに対するInterruptまたはIsochronous転送は1 フレームに1回以上は行えませんでしたが、USB2.0では一つのエンドポイントに対するInterruptまたはIsochronous転送は1 マイクロフレームに３回までの転送が許されます。
この説明によれば、やっぱりインタラプト転送は、「ＵＳＢ１．ｘでは」１つのエンドポイントに対しては、１フレームに１トランザクションしか許されない、とのことです。
それでは、ＵＳＢ２．０ではどうなのか？といいますと。
ＵＳＢ２．０では３回まで許されるようになった、と書いてありますけれど、ただし、それは「マイクロフレームの場合には」、です。
マイクロフレームというのはハイスピードモード（４８０ＭＨｚ）でのフレームですから、フルスピード（１２ＭＨｚ）には関係のない話です。
文脈からすると、ＵＳＢ２．０になっても、フルスピード（１２ＭＨｚ）のインタラプト転送は、ＨＩＤであろうとなかろうと、やっぱり１フレームあたり１トランザクションということのようです。
さて、すると、さきほどの表の意味は、なんなのか？
ということなのですが、このＮＥＣのホームページにあった説明文がヒントになりました。
あの表の意味は、１つのエンドポイントに対するインタラプト転送の最大転送量ではなくて、複数のエンドポイントに対するインタラプト転送が「多重」に行われるときの、最大転送量を計算したものだったのです（と思います）。
そうか。システム設計者には、そういう情報も必要かもしれませんね。
私の場合、あの表の数字はまったく利用する意味のないものでした。
結局、これまででわかったことは、ＨＩＤの場合（実はＨＩＤでなくても、インタラプト転送の場合には）、最大データ転送速度は、６４ＫＢ／秒ということです。
この数字は、もっと前から何回か書いていたものでしたが、あちこちのサイトでいろいろ読んでいるうちに、どうもそういうことらしい、ということで書いていたものを、今回は資料によってはっきりと確認できたことになります（やっとウラがとれました）。
ＣＰＵをつくろう！第４２８回（２０１０．２．２ｕｐｌｏａｄ）を再編集
ＰＩＣでＵＳＢを！［第３６回］
２０１１．７．１０ｕｐｌｏａｄ
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