ＨＩＤａｓｐ高速化の変更点

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ＨＩＤａｓｐ高速化へ行く。
ＨＩＤａｓｐ高速化の差分を削除
#author("2022-07-25T21:56:43+09:00","","")
Ｆｒｏｍ：[[2008-09]]

Ｆｒｏｍ：[[ＨＩＤａｓｐ]]

''このページは、瓶詰堂さんのＨＩＤａｓｐで実装されているＨＩＤ　Ｒｅｐｏｒｔの転送速度向上について考察したものです''

-時間軸が逆になっていて、上の情報のほうが新しいです。

-最新版アーカイブと、制作に関する説明は、[[ＨＩＤａｓｐ]]のページをご覧ください。


----
*ＨＩＤａｓｐ速度比較 [#x38a5e09]
-[[ＨＩＤａｓｐ速度比較]]のページをご覧ください。

#contents

----
*AVRUSB FLOW_CONTROLの追加 [#x7c77c66]
AMDマザーで計測.(SiSではこれより遅いです.)

|8kB | -d0 | read | 1.453 sec (5.637kB/s) |
|8kB | -d0 | write & verify | 3.157 sec (2.594kB/s) |

 bash-3.2$ time ./hidspx.exe -ph -d0 8kB.hex
 Detected device is ATmega88.
 Erase Flash memory.
 Write   Flash: 8192/8192 B
 Verify  Flash: 8192/8192 B
 Passed.
 
 real    0m3.157s
 user    0m0.015s
 sys     0m0.015s

 bash-3.2$ time ./hidspx.exe -ph -d0 -rp >rom.hex
 Detected device is ATmega88.
 Read    Flash: 8192/8192 B
 Passed.
 
 real    0m1.453s
 user    0m0.047s
 sys     0m0.000s



----
*ＨＩＤ　Ｒｅｐｏｒｔ送信の遅延評価 [#c2b871b8]
-HID Reportのパケットを受け取った後、isp書き込み時間がどの程度許されるのかを評価してみた。

-[[ソースアーカイブ：hidmon-test-1007.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidmon-test-1007.zip]]

-結果
-bench2コマンドは第一引数が試行回数、第二引数が遅延係数（単位は１０μ秒）
-ＨＩＤパケットサイズは３９バイト固定。送信（ホストからデバイス宛）のみ。
-Low Speed USBパケットを８バイト受け取る毎に待ちループを呼び出している。

 X:UHCI(intel i815e)>hidmon -i script
 AVR> bench2 100 1
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 2
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/791 ms,  4930 bytes/s
 AVR> bench2 100 3
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 4
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/811 ms,  4808 bytes/s
 AVR> bench2 100 5
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 6
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 7
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 8
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 9
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/791 ms,  4930 bytes/s
 AVR> bench2 100 10
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/802 ms,  4862 bytes/s
 AVR> bench2 100 20
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 30
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 40
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 50
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 60
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 70
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/802 ms,  4862 bytes/s
 AVR> bench2 100 80
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/801 ms,  4868 bytes/s
 AVR> bench2 100 90
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1302 ms,  2995 bytes/s
 AVR> bench2 100 110
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1302 ms,  2995 bytes/s
 AVR> bench2 100 120
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1301 ms,  2997 bytes/s
 AVR> bench2 100 130
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1301 ms,  2997 bytes/s
 AVR> bench2 100 140
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1302 ms,  2995 bytes/s
 AVR> bench2 100 150
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1292 ms,  3018 bytes/s
 AVR> bench2 100 160
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1402 ms,  2781 bytes/s
 AVR> bench2 100 170
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1803 ms,  2163 bytes/s
 AVR> bench2 100 180
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1792 ms,  2176 bytes/s
 AVR> bench2 100 190
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1803 ms,  2163 bytes/s
 AVR> q
 Bye.

 X:OHCI(SiS M671T)>hidmon -i script
 AVR> bench2 100 1
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/203 ms,  19211 bytes/s
 AVR> bench2 100 2
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/297 ms,  13131 bytes/s
 AVR> bench2 100 3
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/296 ms,  13175 bytes/s
 AVR> bench2 100 4
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/329 ms,  11854 bytes/s
 AVR> bench2 100 5
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/391 ms,  9974 bytes/s
 AVR> bench2 100 6
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/406 ms,  9605 bytes/s
 AVR> bench2 100 7
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/453 ms,  8609 bytes/s
 AVR> bench2 100 8
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/485 ms,  8041 bytes/s
 AVR> bench2 100 9
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/500 ms,  7800 bytes/s
 AVR> bench2 100 10
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/500 ms,  7800 bytes/s
 AVR> bench2 100 20
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/797 ms,  4893 bytes/s
 AVR> bench2 100 30
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1188 ms,  3282 bytes/s
 AVR> bench2 100 40
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1563 ms,  2495 bytes/s
 AVR> bench2 100 50
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/1828 ms,  2133 bytes/s
 AVR> bench2 100 60
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/2203 ms,  1770 bytes/s
 AVR> bench2 100 70
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/2515 ms,  1550 bytes/s
 AVR> bench2 100 80
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/2844 ms,  1371 bytes/s
 AVR> bench2 100 90
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/3203 ms,  1217 bytes/s
 AVR> bench2 100 110
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/3875 ms,  1006 bytes/s
 AVR> bench2 100 120
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/4172 ms,  934 bytes/s
 AVR> bench2 100 130
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/4500 ms,  866 bytes/s
 AVR> bench2 100 140
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/4796 ms,  813 bytes/s
 AVR> bench2 100 150
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/5188 ms,  751 bytes/s
 AVR> bench2 100 160
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/5562 ms,  701 bytes/s
 AVR> bench2 100 170
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/5828 ms,  669 bytes/s
 AVR> bench2 100 180
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/6188 ms,  630 bytes/s
 AVR> bench2 100 190
 hid delay write start
 hid delay write end, 3900 bytes/6531 ms,  597 bytes/s
 AVR> q
 Bye.
     
-結果、なんと''ＵＨＣＩでは１パケット毎に直後８００μ秒のＩＳＰコマンド処理時間があったとしても、コンスタントに４.８ｋＢ/秒の転送速度を保っている！''
-つまり、ＨＩＤでもインターリーブの効果はあるということだ。
-逆に、ＯＨＣＩでは８００μ秒のＩＳＰコマンド処理時間があった場合、１.３ｋＢ/秒にまで転送速度が落ちている。
-これは謎だ。

ちなみに '-d3'オプションを指定した場合のSCLKは３７５ｋＨｚなので、
-８ビットのＳＰＩを送るのに必要な時間は２１.３３μ秒。
-８バイトのファームウェアをページバッファにセットアップする時間はその３２倍の６８３μ秒あれば良い。
--（ＳＰＩコマンドは常に４バイト単位になっていて、１コマンドで正味データ１バイト分しか転送できない）

----
*ファームウェアの容量削減 [#kd61a76d]
-senshuさんにより取り纏め頂いたhidspx-0928b.zipに対して、firmware容量の削減を
行いました。
-機能やコンフィギュレーションは同一です。

-[[ソースアーカイブ：hidspx-0928c.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidspx-0928c.zip]]

 avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex main.elf main.hex
 avr-size --mcu=attiny2313 main.elf
   text    data     bss     dec     hex filename
   2014       4      88    2106     83a main.elf 
-1988バイトは気の迷いでした。（とあるコーディングミスで最適化され機能削除されていました。）

-WinAVRのバージョンは2006-0421でビルドしていますので、最新のWinAVRではサイズが変わる（増える）かもしれません。

おまけソフト
-[[ＨＩＤｍｏｎ：hidmon-0929.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidmon-0929.zip]]


----
*ＳＣＫ、ＭＯＳＩのＨｉ−Ｚ化改良 [#z551790c]
-senshuさんにより取り纏め頂いたhidspx-0928.zipに対して、ＳＣＫ、ＭＯＳＩのＨｉ−Ｚ化を
行いました。
-ライターが書き込み動作を行っていないときはＳＣＫ、ＭＯＳＩをＨｉ−Ｚにします。

-[[ソースアーカイブ：hidspx-0928a.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidspx-0928a.zip]]

----
*高速化改良その６ [#p7941a5a]
- address_set , page_write , isp_command を全部含んだ融合コマンドを実装しました。
- tiny2313では、かなり有効かと思われます。

- それに伴って命令セット体系に少し変更が生じました。
- %%ソースは現在整理中です。乞うご期待。%% ''任務完了！''

-[[ソースアーカイブ：hidspx-0927a.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidspx-0927a.zip]]

おまけソフト
-[[ＨＩＤｍｏｎ：hidmon-0927a.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidmon-0927a.zip]]

注意
-%%ＨＩＤｍｏｎを使用される場合は命令Fusionが使えませんので、%% --使えるようにしました。
 #define INCLUDE_FUSION       0
 #define INCLUDE_MONITOR_CMD  1
%%でファームを作成しなおしてください。%%
-ポートの方向初期値を適切に設定してあげてください。

たぶん、ここらで打ち止めです。
-残りはＨＩＤｍｏｎの若干の機能強化と、汎用ＵＳＢ　Ｉ/Ｏ　ＤＬＬもどきの作成。

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*高速化改良その５ [#cf9dee00]
''変更内容''（わりと堅実路線）
- '-d<delay>' オプションのクロックをＵＳＢａｓｐに近づけるように努力しました。
-- 詳細は firmware/main.c にあります。
- hidasp.c を少しリライトしました。
-- デバッグ文が多くて見づらかったためです。
- メモリーを減らしました。
-- -d<delay> で思いのほかメモリー使用量が増えたので、ダイエットです。
- タイマー０によるＵＳＩクロック生成は諦めました。
-- うまくいく方法が見つかったらこっそり教えてください。


-[[ソースアーカイブ：hidspx-src-0925.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidspx-src-0925.zip]]


----
*高速化改良その４ [#pb2d0ff9]
-紆余曲折の末、８バイト単位でのインターリーブ転送を実施することに決定しました。
-つまり、図で書くとこんな感じ
 時間軸 0mS                         1mS                           2mS  
        +--------------------------+-----------------------------+------------------ ...
        |USB転送|                  |USB転送|                     |USB転送|
        +--------------------------+-----------------------------+------------------ ...
                 |<=ISP書き込み===>|        |<=ISP書き込み======>|        |<=ISP書き込み

-目標では５ｋＢ/Ｓ（但しＳＣＬＫ１ＭＨｚ弱程度を想定）
-ＳＣＬＫはタイマー０で与える。
-タイマー０のプリスケーラと分周比のペアを専用のコマンドで与える。
-ディレイオプション -d<delay> からペア値への変換表はホストＰＣ側が担当する。

さて、うまくいきますやら・・・

''結論''
-駄目でした。（テストマシンはintel UHCI）
|8kB | -d0 | read | 1.862 sec (4.4kB/s) |
|8kB | -d0 | write & verify | 5.368 sec (1.5kB/s) |

ちなみにfirmのサイズは2048きっかりでした。
-LED,MONITORの両方削除
-アンロール削除
-vendor,productIDを１字に。
-HID Reportディスクリプタは最小限の３個(6,38,70)

そもそも５ｋＢ/Ｓは読みか書きのどちらかの速度です。
-転送ベンチが５ｋだったので、書き＆ベリファイで５ｋも出るわけないです。
-あと、現在の実装は書き込みパケットにかなり無駄があります。（page_writeの前後の２パケットは内包可能）

コードエリアが足りません。（これは深刻・・・）
 avr-size --mcu=attiny2313 main.elf
   text    data     bss     dec     hex filename
   2034       4      59    2097     831 main.elf

-100mSのディレイが残っていたので、差し引くと1.762 sec
-書き込み時には無駄パケットが少し多いので、パケットをうまく統合するとreadの倍の3.6 sec 程度まで行くかもしれません。
-でも、どう頑張っても５Ｋの半分(2.5k/s)よりは出ないでしょう。
-だったら、今の最速（Ｗ＆Ｖで２Ｋ弱）をキープして、コード保守するほうが堅実なのかもしれません。

実計測結果~
[[テストアーカイブ：hidspx-test-0925.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidspx-test-0925.zip]]

-マシン＝Athlon64 USBホスト＝VIAチップPCIカード(UHCI)
-delayループ取り払い状態（1.5MHz SCLK)


-ATmega88へ8192バイトのHEXを書き込み＆ベリファイ
 bash-3.2$ time ./hidspx.exe -ph -d0 xx.hex
 Detected device is ATmega88.
 Erase Flash memory.
 Write   Flash: 8192/8192 B
 Verify  Flash: 8192/8192 B
 Passed.
 
 real    0m3.859s
 user    0m0.031s
 sys     0m0.015s

-ATmega88から8192バイトのHEXを読み込み
 bash-3.2$ time ./hidspx.exe -ph -d0 -rp >a.hex
 Detected device is ATmega88.
 Read    Flash: 8192/8192 B
 Passed.
 
 real    0m1.438s
 user    0m0.015s
 sys     0m0.000s
 bash-3.2$

-まとめ（テストマシンはAMD + UHCI）
-delay()ループ完全取り払い（SCLK=1.5MHz）
|8kB | -d0 | read | 1.438 sec (5.696kB/s) |
|8kB | -d0 | write & verify | 3.859 sec (2.122kB/s) |
-書き込みパケット数を減量（統合）すれば、write & verifyはもうすこし速くなりますので、2.5kB/sも夢ではないかもしれませんが、そのまえにコードサイズのスリム化が必要です。（どなたか挑戦しませんか、アーカイブは上記のhidspx-test-0925.zipです）


とりあえず、いい夢を見させてくれました。ありがとう＞ＵＳＢａｓｐ

----
*ＡＶＲｂｅｎｃｈ [#baa8c2ec]

usbFunctionWrite()の性能テスト.

-usbFunctionWrite()内に遅延関数の呼び出しを入れる。
-どのくらい遅延すると、ホスト側の速度に影響するかのテスト.
 
-0060 番地が遅延係数で 1 増えるごとに100uS
 
-使い方は win32/ で
  term -iscript

[[テストアーカイブ：AVRbench.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/AVRbench.zip]]


----
*高速化改良その３ [#ke5da781]
-たいした変更ではありませんので、ここに差分を書きます。

 static uint8_t usi_trans(uint8_t data){
	USIDR=data;
	USISR=(1<<USIOIF);
 +	if(wait==0) {
 +	uchar CR0=(1<<USIWM0)|(1<<USICS1)|(1<<USITC);
 +	uchar CR1=(1<<USIWM0)|(1<<USICS1)|(1<<USITC)|(1<<USICLK);
 +	{
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +		USICR=CR0;	asm("nop");	USICR=CR1;	asm("nop");
 +	}
 +	return USIDR;
 +	}else{
		do{
			delay(wait);
			USICR=(1<<USIWM0)|(1<<USICS1)|(1<<USICLK)|(1<<USITC);
		} while(!(USISR&(1<<USIOIF)));
 +	}
	return USIDR;
 }


 bash-2.02$ time ./hidspx.exe -rp >1
 Detected device is ATmega88.
 Read    Flash: 8192/8192 B
 Passed.
 
 real    0m1.915s
 user    0m0.015s
 sys     0m0.000s
 bash-2.02$ time ./hidspx.exe 8K.hex
 Detected device is ATmega88.
 Erase Flash memory.
 Write   Flash: 8192/8192 B
 Verify  Flash: 8192/8192 B
 Passed.
 
 real    0m4.247s
 user    0m0.015s
 sys     0m0.000s


----
*高速化改良（案のみ） [#ybae0820]
-書き込みのみですが、３２バイトのＨＩＤ　Ｒｅｐｏｒｔを送りつけられている間もＳＰＩ転送するような
ソリューションが考えられます。
-具体的には、usbFunctionWrite()で全部貯めてからＳＰＩ書き込みではなくて、８バイト貯まったＨＥＸをそのつどＳＰＩで送るといった方法です。
-読み出しは今のところAVRUSB側にポインタと長さを渡してそれっきり、という方法でやってますのでこれも、usbFunctionReadに引っ掛けて、ちまちま読み出す、というところでしょうか。

-ただし、delayオプションが長い場合はＵＳＢ転送の足を思いっきり引っ張るような気もしています。

-readに対してだけ実際に試してみましたが、8Kのreadに1.4秒が限界でした.


----
*高速化改良その２ [#ke5da781]
-たいした変更ではありませんので、ここに差分を書きます。
 static uint8_t usi_trans(uint8_t data){
 	USIDR=data;
  	USISR=(1<<USIOIF);
 +	if(wait==0) {
 +		do{
 +			USICR=(1<<USIWM0)|(1<<USICS1)|(1<<USICLK)|(1<<USITC);
 +		} while(!(USISR&(1<<USIOIF)));
 +		return USIDR;
 +	}else{
		do{
			delay(wait);
			USICR=(1<<USIWM0)|(1<<USICS1)|(1<<USICLK)|(1<<USITC);
		} while(!(USISR&(1<<USIOIF)));
 +	}
	return USIDR;
 }

 avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex main.elf main.hex
 bash checksize main.elf 2048 128
 ROM: 2010 bytes (data=4)
 RAM: 93 bytes
残りあと３８バイトとなりました。

**６ＫＢ書き込み＆ベリファイ時間計測 [#b82fcd7c]
 HIDspx -ph -d<Delay> test.hex 
|Delay|Time|
| -d0 | ４秒 |
| -d1 | ５秒 |
| -d4 | ８秒 |
-計測に使用したマザーボードはSiS製です。
-マザーとHIDaspの間にはELECOM製のＵＳＢ１.１ハブが挟まっています。

ToDo:
-時間計測コマンド(unixのtime相当)をちゃんと作る。
--今使っているのは自作ツールで 16bit MSDOSのコード。
 1993/07/09  02:33            11,682 WATCH.EXE
-そろそろＡＴｍｅｇａ８８では限界なのでＡＴｍｅｇａ６４４のボードを（''書き込み時間計測のためだけに''）制作する。
-Ｓｎｏｏｐｙ−Ｐｒｏを使ってＵＳＢ転送の様子を観察し、パケット送信間隔等を評価する。

なんかこう、''ＡＶＲに高速に書き込むこと''が目的化してしまいました。笑っちゃいます。

----
*高速化改良その１ [#vf296265]

''内容''
-パケットサイズのバリエーションをさらに増やしてみました。
-usbHidReportDescriptorを６種類用意して、サイズをそれぞれ、6,14,22,30,38,46 にしました。
-但し、読み込みパケットサイズは38に留めています。（現在のところ固定）
-waitのループを瓶詰堂さんのオリジナルに戻しています(nopを消してしまいました：実は書き込み速度向上にはこれ＋オプション「-d0」が一番効きます。)
-さらに速くするには、-d0のときはdelay()を外したusi_trans()を用意するか、あるいはＨＩＤａｓｐを２０ＭＨｚ動作させる等が考えられますが、ターゲットデバイスが遅い場合は意味がありません。

[[ダウンロードはこちらです：hidspx-src-0920.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidspx-src-0920.zip]]

-書き込み速度の実測値ですが、ATmega88に６ｋＢの書き込み＆ベリファイで約５秒に短縮しました。
-CMD_PEEKとCMD_POKEを追加してあります。（未デバッグ）
-また、サイズは以下の通りです。
 avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex main.elf main.hex
 bash checksize main.elf 2048 128
 ROM: 1992 bytes (data=4)
 RAM: 93 bytes

追加：
-HIDsphの '-d4'オプションのほうが、こちらの '-d0'書き込みより速いのではないか疑惑
--上記調査中です。


----
*HIDasp高速化完了 [#l2b87bfc]

[[千秋様のＨＰへのリンク:http://www-ice.yamagata-cit.ac.jp/ken/senshu/sitedev/index.php?AVR%2FHIDasp]]

[[瓶詰堂さんのＨＰへのリンク:http://www.binzume.net/library/avr_hidasp.html]]

senshu様から頂いたソースと、瓶詰堂さんのHIDaspソースをもとに
作成しました。

ディレクトリ構成
 | hidspx-src/ HIDspx.exe とそのソースです。
 | firmware/   AVR側のファームウェアHEXとそのソースです。

変更内容:
-HID Reportの転送をHidD_GetFeature()/HidD_SetFeature()で行うようにしました。
-usbHidReportDescriptorを４種類用意して、サイズをそれぞれ、6,14,22,30にしました。
-変更点はたったそれだけです。
-上位プロトコルは瓶詰堂さんのHIDaspと同じままです。
-配線はUSBのD+,D-だけを PORTD,3,2 に変えて、他は瓶詰堂さんのHIDaspと同じです。
-usbHidReportDescriptorが異なりますので、上記exeとファームはペアでないと動作しません。


[[ダウンロードはこちらです：hidspx-src-0919.zip:http://psp.dip.jp/web/upload.cgi/hidspx-src-0919.zip]]

-期待したほど速くはなりませんでした。
--ATmega88に６ＫＢのHEXを書き込み＆ベリファイにて、所要時間６秒（ＡＭＤマザーボード）
--（後でＰｅｎｔｉｕｍ４マシンで追試しましたところ９秒でしたので、実は遅くなっただけかも・・・）
-ＵＳＢの挿抜に対しては安定です。
-コードサイズは以下のとおりです。特に縮める作業はやっていません。
 avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex main.elf main.hex
 bash checksize main.elf 8192 1024
 ROM: 1962 bytes (data=4)
 RAM: 86 bytes


*考察 [#g58ea4f9]
-HID Report３０バイトの書き込みと読み出しを交互に１０００回実行してみます。
-実行方法は、hidasp.cのソースにて、最初に４回testパケットを送る部分を改造して、３０バイトのHID Reportを送るようにします。
-ループ回数を１０００に増やします。
- hidspx.exe -ph -r を実行します。（書き込みデバイスは無くてよい）

-ＯＨＣＩのＵＳＢ付きマザーで試したところ、１０００回の試行に６秒掛かりましたが、ＵＨＣＩではその倍の１２秒でした。
-すなわち、３０バイトのＨＩＤ Ｒｅｐｏｒｔを送るのに３フレーム(OHCI)もしくは６フレーム(UHCI)掛かる計算になります。
-より正確な時間の推移を知りたい場合はSnoopy-proというＷｉｎｄｏｗｓ上のＵＳＢスニッファーを入れて、パケットをキャプチャーすると良いです。
-３０バイト単位でただひたすら読むだけなら、10kB/s もしくは 5kB/s くらいの速度が出るはずなのに、実際にＳＰＩ転送が入るとその1/10あるいは1/5になるのは、なにか要因があるのだと思いますが、まだ追求できていません。




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*落穂拾い [#f285f099]
-配線は森芳電子さんの方法が洗練されているので、それに合わせたい。
--クロック出力をターゲットに与えることが可能になっている。
--LEDをPB2,PB3に移してあるので、TxD,RxDを使用可能になっている。（実際tiny2313ではコードを入れる空きがないけれど、同じ基板を別の用途に転用しやすい）
--但し、D+,D-の配置がさらに変わるので、usbdrv/以下のいくつかのソースにまで手を入れなければならない。
--さらに、INT0がINT1に変わるので、最小限必要な割り込みベクタが２バイト増加する。

-AVRmonitの一部の機能(RAMやI/Oに対するPEEK/POKE命令)を組み込んで、代わりにLED制御はそっちでやる。
--すると、余ったポートにPWMを設定して昇圧回路をドライブするとか、変な付加機能をＰＣ側から好きなように実装できる。
--ＡＶＲを焼かないときでも汎用ＩＯ代わりに流用できるようになる。
--ＡＶＲを焼いた直後にターゲットをリセット起動させたり、ターゲットとＳＰＩクロス接続になっているので通信(printfデバッグ)したり出来るようになる（かも）

-高速化したいけれど・・・。（無理かなぁ）
--すzさんの考察されているように、ＨＩＤデバイスに見せかけておいて、libusb経由でバルク転送とか。
--ファーム容量的に無理っぽいのと、けっきょくそうういったことは別のＡＶＲライターでやり尽くされているような気もする
--自分はATtiny2313しか知らないので、そんな世界も知らない。でも見てみたいかも。

''こうやって、ＡＶＲライターの種類だけが増えていく''のは、なんだかむなしいなぁ



*HIDasp高速化検討中 [#ab6a2305]
光が見えてきたので、作業記録を書いてみる。

''現状''
-HIDaspはWindowsAPIのReadFile()/WriteFile()によってHID Reportを転送している。
-HID Reportというのは、たとえばマウスならボタン情報、座標などを含む、固定サイズのデータだ。
-そのReportの１パケットは８バイトになっている。ReadFile()/WriteFile()に与える転送長は＋１した９を与える。
-Report_IDは０になっている。ReadFile()/WriteFile()のバッファ先頭にReport_IDを置く。
-他の例(AVR-DoperやHIDsph)を見るとReportIDは１〜のようだ。

''問題点''
-Windows2000では、起動時のハンドシェークでやりとりがうまく行かず、ハングする。
-WindowsXPではＵＳＢ挿入直後だけハンドシェークをミスるが、一応無視して継続する。
-転送速度は約１ｋＢ/秒なので、ATmega644では１分弱掛かり実用的でない。
--ATtiny2313では４秒程度なので問題なし。


''改善策（案）''
-まず、HID Reportの転送単位を変更する（３２バイト程度にすると効果あり）
-HIDaspのusbHidReportDescriptorを[[AVR-Doper:http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html]]ベースのものに差し替える。
-これは、HID Report ID 1〜5までが定義されていて、転送サイズ(REPORT_COUNT)はそれぞれ
-(16-2),(32-2),(64-2),(128-2),(64-2) のようになっている。
-なぜ２のべき-2なのかというと、パケットの先頭にReport ID(1〜5のどれか)を入れる必要があるからだ。
-(でもそれは-1である理由にしかなってないんだけど)
-実はキリの良い値でなければならないという理由はないがLowSpeed USBのパケット長上限は８バイトなので、総転送サイズが８の倍数になっているほうが効率が良い。
-最後のやつだけ数列から外れているが、これはデバッグパケットらしい。

~
そして、HID Reportの転送には''HidD_GetFeature()/HidD_SetFeature()'' を使う。
-転送サイズはREPORT_COUNT+1を与え、バッファの先頭にはReport_IDを書き込んで使う。

''今日やったこと''
-AVR-DoperのHidReportDescriptorを移植したAVR-USBのフレームワークを用意して、
３２バイトパケットを単純にエコーバックするだけのファームを書く。
-そして、ホストＰＣ側から、接続を試みる。
-（senshuさんのHIDspx-srcをありがたく使わせて頂いております）
-３１バイトのHID Reportを適当にでっちあげて Report_ID=2で送信し、そのエコーが戻ってくるのを確認。''<===今日はここまで''

とりあえず現状報告
 avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex main.elf main.hex
 bash checksize main.elf 8192 1024
 ROM: 1968 bytes (data=4)
 RAM: 87 bytes
-一応isp_commandまで入れた。
-AVRmonitは入れていない。



明日以降の予定
-AVRmonitをHIDベースにして、デバイスドライバ不要のやつを作ってみる。
-ベンチマーク機能があるので、ベンチマークしてみる。
-予想では4kB/s程度。根拠は32バイトまとめて送るので。
-%%コードサイズが余れば瓶詰さんのプロトコルを乗せてみる。%%すでに入っているつもり












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下記の記述はＨＩＤクラスの制約を無視した考察ですので、多分に間違いを含んでおります。
（libusbを使用する場合はＯＫかもしれません。）

現在再検討中です。

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千秋さんのサイトでの話題
-http://www-ice.yamagata-cit.ac.jp/ken/senshu/sitedev/index.php?AVR%2Fnews25#l06c25ea

可能性を探ってみた。
-まず、ＬｏｗＳｐｅｅｄの転送速度は、理論値１.５Ｍｂｐｓあるように見えるけれどこれは''気の迷い''。
-基本、コントロール転送を使うと仮定。
-ＵＳＢでは１フレーム（１ｍＳ）に８バイトのパケットが１回送れる（あるいは受け取れる）だけなのだ。
-じゃあ８ｋＢ/秒かというと微妙なところで、コントロール転送を用いて８バイトのベンダーコマンドを送り、デバイスから８バイトのリターンを返してもらうという１回のトランザクションの[[時間を計測してみる>http:/~iruka/v/?%BA%A3%B8%E5%A4%CE%CC%DC%C9%B8#l07b1d63]]と、
-じゃあ８ｋＢ/秒かというと微妙なところで、コントロール転送を用いて８バイトのベンダーコマンドを送り、デバイスから８バイトのリターンを返してもらうという１回のトランザクションの[[時間を計測してみる>今後の目標#l07b1d63]]と、
-ＯＨＣＩでは１ｍＳで完結するがＵＨＣＩでは４ｍＳ掛かる。
-つまり、ＯＨＣＩでは１秒に８ｋＢ送って８ｋＢのリターンが得られるが、
-ＵＨＣＩではその１/４の速度（２ｋＢ/秒）まで落ちる。

-もうひとつやっかいなのがコントロール転送では８バイトの内容のうち、先頭１バイトがbmRequestTypeであり、お尻の２バイトがwLength（後続データのサイズ指定子）となっていて自由に使えない。
-つまり送出できる正味データ量は８ｋＢ/Ｓではなく５ｋＢ/Ｓになってしまうわけだ。（ＵＨＣＩではさらにその１/４）
--ＨＩＤａｓｐに限った話をすると、５バイトのうち最初の１バイトがコマンドバイトとして使われていて、正味のＳＰＩデータ送出は４バイト／フレームである。
--但し、ＡＶＲ書き込みターゲットに対するページリードがサポートされていて、４バイトのファームウェアデータを１トランザクションで転送しているようなので、書き込み速度としては４バイト／４ｍＳ＝毎秒１ｋＢとなる。



-これを打破する手としては、１トランザクションに後続データを１６〜３２バイト付加してやって、１回のコントロール転送で１６〜３２バイト分のファームウェアデータを送りつけてやる方法だ。
-仮に３２バイト送るとするとＵＨＣＩでは４＋４＝８フレームでおそらく完結するので、
-３２バイト/８ｍＳ＝４ｋＢ／秒になる計算だ。

-問題はそれらの処理を含めて２ｋＢに入るかどうかなんだな。
-かなり難しいと思う。ＧＣＣ４ではバイナリコードが肥大化する傾向があるのでＧＣＣ３ベースのＷｉｎＡＶＲを使うしかないかも。
-むしろ、千秋さんのサイトで指摘されているとおり、ｔｉｎｙ２３１３に固執するのをやめて、ＡＴｍｅｇａ８８あたりでゆったりとコードを組んだほうが正解なのかもしれない。

-でも、当サイトでは無理やりコードを縮めて２３１３に詰め込む方向にむしろ快感を感じるので、ｍｅｇａ８８は使わないだろうと思う。（嘘。手持ちのｍｅｇａ８８が少なくて、２３１３ばかりが余っているので、２３１３を使い切る方向で考えている。）

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