私は NXP LPC1788 マイクロコントローラー用のコードを開発しており、私の仕事の一部は、それをベースにした製品を USB 互換にすることです。ほとんどのレッグワークは完了しており、一般的に USB 経由の通信は CAN 経由とほぼ同じように機能します。
ただし、私が遭遇した問題の 1 つは、マイクロコントローラーから USB メッセージを一定の出力で生成し、これらのメッセージをかなり接近して送信すると、これらのメッセージの一部がドロップされることがあるということです。
PC側でメッセージを受信するためにWinUSBに基づいて作成したカスタムドライバーを使用していますが、最初は受信側に問題があるのではないかと疑っていました。ただし、USBLyzer を使用して、問題が送信側にあると確信しています。USBLyzer のログは、 WinUsb_ReadPipe()から取得したものから生成されたログと完全に一致します。
LPC1788 は USB 2.0 Full Speed プロトコルを使用しており、プローブを使用して約 12 MHz で情報が送受信されていることを確認しました。
デバイスは、論理エンドポイント 2 IN と論理エンドポイント 2 OUT の 2 つのエンドポイントを使用するように構成されています。これらはどちらも、最大パケット サイズが 64 バイトのバルク転送用に構成されています。
メッセージは少なくとも 500 ～ 600 マイクロ秒間隔で送信されていると思います (スレッドに人為的に 500 us の遅延を導入したため、メッセージの送信にかかる時間はそれよりもはるかに短くなります)。これは私が先週得たものです。デバッグ ツールが動作していないため、現在確認できません。
これは、マイクロコントローラーの USB 初期化コードです。
void USBInit()
{
// Configure USB pins.
PINSEL_ConfigPin(0, 29, 1); // USB_D+1
PINSEL_ConfigPin(0, 30, 1); // USB_D-1
PINSEL_ConfigPin(1, 18, 1); // USB_UP_LED1
PINSEL_ConfigPin(2, 9, 1); // USB_CONNECT1
PINSEL_ConfigPin(1, 30, 2); // USB_VBUS
// Turn on power and clock
CLKPWR_ConfigPPWR(CLKPWR_PCONP_PCUSB, ENABLE);
PINSEL_SetPinMode(1, 30, PINSEL_BASICMODE_PLAINOUT);
// Set DEV_CLK_EN and AHB_CLK_EN.
LPC_USB->USBClkCtrl |= 0x12;
// Wait until change is reflected in clock status register.
while((LPC_USB->USBClkSt & 0x12) != 0x12);
// Enable NVIC USB interrupts.
NVIC_EnableIRQ(USB_IRQn);
// Reset the USB.
USBReset();
// Set device address to 0x0 and enable device & connection.
USBSetAddress(0);
}
これは、マイクロコントローラが USB 経由でメッセージを送信するために使用するコードです。
uint32_t USB_Send(uint32_t endpoint, uint8_t *pData, uint32_t count)
{
// Convert into a form that can be sent successfully using USB.
uint8_t data[USB_MAX_PACKET_SIZE];
for(int i=0; i < count; i++)
{
data[i*2] = hex[(pData[i] >> 4)];
data[(i*2)+1] = hex[(pData[i] & 0xF)];
}
return USBWriteEndpoint(endpoint, data, count*2);
}
uint32_t USBWriteEndpoint(uint32_t endpoint, uint8_t *pData, uint32_t count)
{
uint32_t i;
LPC_USB->Ctrl = ((endpoint & 0xF) << 2) | CTRL_WR_EN;
LPC_USB->TxPLen = count;
for(i=0; i < (count+3)/4; i++)
{
LPC_USB->TxData = *((__packed uint32_t *)pData);
pData += 4;
}
LPC_USB->Ctrl = 0;
USBValidateEndpoint(endpoint);
return count;
}
void USBValidateEndpoint(uint32_t endpoint)
{
writeSIEEndpointCommand(endpoint, CMD_VALID_BUF);
}
void writeSIECommandData(uint32_t cmd, uint32_t data)
{
LPC_USB->DevIntClr = CCEMTY_INT;
LPC_USB->CmdCode = cmd;
while((LPC_USB->DevIntSt & CCEMTY_INT) == 0);
LPC_USB->DevIntClr = CCEMTY_INT;
LPC_USB->CmdCode = data;
while((LPC_USB->DevIntSt & CCEMTY_INT) == 0);
}
編集
何が起こっているのかを理解するために、これは私の USB ドライバーの受信機能から生成されたログ ファイルです (USBLyzer のものは実質的に同じです)。
0000030D000D
0000010D002D0004001B0024
0000000D0FFF001600310016
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000000D0FFF001600310016
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000000D0FFF001600310016
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028
次のサイクルでメッセージを受信する必要があります。
0000000D...
0000010D...
0000020D...
0000030D...
このログから、サイクル内のメッセージの一部がスキップされていることがわかります。
編集2
以下に含まれるのは、USBLyzer によって生成された生のキャプチャ ログとフィルター処理されたキャプチャ ログからの抜粋です。私のドライバーはポーリング駆動型であり、タイムアウトを使用しているため、未加工のログはほとんどがキャンセルされた要求で構成されています。
生ログ:
USBlyzer Report
Capture List
Type Seq Time Elapsed Duration Request Request Details Raw Data I/O C:I:E Device Object Device Name Driver Name IRP Status
START 0001 11:09:15.413
URB 0002 11:09:18.484 3.071197 s Bulk or Interrupt Transfer 10 bytes data 30 30 30 30 30 30 31 46... out 01:00:02 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA801142FAB0h
00000000 30 30 30 30 30 30 31 46 30 31 0000001F01
URB 0003 11:09:18.484 3.071212 s Bulk or Interrupt Transfer 64 bytes buffer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h
URB 0004-0002 11:09:18.484 3.071371 s 174 us Bulk or Interrupt Transfer 10 bytes buffer out 01:00:02 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA801142FAB0h Success (Success)
URB 0005-0003 11:09:18.485 3.071586 s 374 us Bulk or Interrupt Transfer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Cancelled (Canceled)
URB 0006 11:09:18.485 3.071608 s Bulk or Interrupt Transfer 64 bytes buffer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h
URB 0007-0006 11:09:18.486 3.072582 s 974 us Bulk or Interrupt Transfer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Cancelled (Canceled)
URB 0008 11:09:18.486 3.072603 s Bulk or Interrupt Transfer 64 bytes buffer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h
URB 0009-0008 11:09:18.487 3.073598 s 996 us Bulk or Interrupt Transfer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Cancelled (Canceled)
URB 0010 11:09:18.487 3.073630 s Bulk or Interrupt Transfer 64 bytes buffer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h
URB 0011-0010 11:09:18.488 3.074601 s 970 us Bulk or Interrupt Transfer in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Cancelled (Canceled)
[...]
URB 2504-2501 11:09:19.734 4.320666 s 161 us Bulk or Interrupt Transfer 14 bytes buffer out 01:00:02 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA800CF662D0h Success (Success)
URB 2505-2503 11:09:19.734 4.320785 s 192 us Bulk or Interrupt Transfer 24 bytes data 30 30 30 30 30 30 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 30 30 44 30 46 46 46 30 30 31 36 0000000D0FFF0016
00000010 30 30 33 31 30 30 31 42 0031001B
フィルタリングされたログ:
USBlyzer Report
Capture List
Type Seq Time Elapsed Duration Request Request Details Raw Data I/O C:I:E Device Object Device Name Driver Name IRP Status
URB 0004-0002 11:09:18.484 3.071371 s 174 us Bulk or Interrupt Transfer 10 bytes buffer out 01:00:02 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA801142FAB0h Success (Success)
URB 2504-2501 11:09:19.734 4.320666 s 161 us Bulk or Interrupt Transfer 14 bytes buffer out 01:00:02 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA800CF662D0h Success (Success)
URB 2505-2503 11:09:19.734 4.320785 s 192 us Bulk or Interrupt Transfer 24 bytes data 30 30 30 30 30 30 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 30 30 44 30 46 46 46 30 30 31 36 0000000D0FFF0016
00000010 30 30 33 31 30 30 31 42 0031001B
URB 2507-2506 11:09:19.734 4.321309 s 459 us Bulk or Interrupt Transfer 24 bytes data 30 30 30 30 30 31 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 31 30 44 30 30 32 44 30 30 30 34 0000010D002D0004
00000010 30 30 31 46 30 30 32 44 001F002D
URB 2511-2510 11:09:19.735 4.321931 s 311 us Bulk or Interrupt Transfer 24 bytes data 30 30 30 30 30 32 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 32 30 44 30 30 32 38 30 30 32 38 0000020D00280028
00000010 30 30 31 42 30 30 33 31 001B0031
URB 2513-2512 11:09:19.735 4.322306 s 332 us Bulk or Interrupt Transfer 12 bytes data 30 30 30 30 30 33 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 33 30 44 30 30 30 44 0000030D000D
URB 2725-2724 11:09:19.840 4.426662 s 89 us Bulk or Interrupt Transfer 24 bytes data 30 30 30 30 30 30 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 30 30 44 30 46 46 46 30 30 31 36 0000000D0FFF0016
00000010 30 30 33 31 30 30 31 42 0031001B
URB 2727-2726 11:09:19.840 4.427183 s 471 us Bulk or Interrupt Transfer 24 bytes data 30 30 30 30 30 31 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 31 30 44 30 30 32 44 30 30 30 34 0000010D002D0004
00000010 30 30 31 46 30 30 32 44 001F002D
URB 2731-2730 11:09:19.841 4.427803 s 209 us Bulk or Interrupt Transfer 24 bytes data 30 30 30 30 30 32 30 44... in 01:00:82 FFFFFA800FC98440h USBPDO-11 usbhub FFFFFA8010E965A0h Success (Success)
00000000 30 30 30 30 30 32 30 44 30 30 32 38 30 30 32 38 0000020D00280028
00000010 30 30 31 42 30 30 33 31 001B0031