Usage Tips / 製品活用ガイド

2020年10月 8日

USBアナライザーでArduino互換ボードのシリアル通信を観察

前回はUSBシリアル変換ケーブルの仮想COMポートでやり取りされる通信をUSBアナライザーで観察してみました。今回は同様に、USB仮想COMを持つマイコンボードのシリアル通信をUSBアナライザーを使って確認してみます。マイコンを使った機器を開発していると、マイコンがパソコンのアプリケーションとやり取りしている双方向のデータを確認したいこともあるのではないでしょうか。

■接続構成と実験方法

パソコンのUSBにマイコンボードを接続します。あらかじめマイコンボードには、パソコンからASCII文字列「1234」が送られてきたら「5678」を返すようにプログラムを入れておきます。今回は Arduino Uno の互換ボードを使用します。

そして、パソコンとマイコンボードの間にUSBアナライザー LE-650H2 を挟んで、USBケーブルを流れるデータをキャプチャします。

■結果

[ アナライザーでキャプチャ中の様子(動画) ]

パソコンでは、シリアル通信用のソフト(LEcomTest 画面の右)を使って、「1234」を送信しています。すぐにマイコンボードから「5678」が返信されています。そして、USBアナライザーの解析ソフト(画面の左)では、そのやり取りが16進数でそのまま表示されています。

なお、USBの通信データを見る場合、大量のNAKトランザクションが邪魔になるため、LE-650H2のフィルタ機能を使って有用なデータのみを表示するようにしています。

[ LE-650H2のフィルタ設定 ]

■備考

前回の実験を含め、USB仮想COMを流れるシリアル通信の内容は、USBアナライザーで容易に確認できることが分かりましたが、データの見え方はUSBシリアル変換チップの種類によって違うようです。今回使用したArduino互換ボードには、Arduino純正品とは異なるUSBシリアル変換チップが使われているようですので、純正品の場合は異なる結果が出る可能性があります。

■参考

ちなみに、Arduino Unoやその互換ボード(のおそらく多く)では、USBでやり取りしているシリアル通信が、ピンヘッダ(ソケット)のTX、RXにもそのまま出力されています。つまり、今回はUSBアナライザーを使ってUSBのデータを観察していましたが、シリアルの通信データ部分のみであれば、シリアル通信用のプロトコルアナライザーをボードのTXピンとRXピンにつないで観察することもできます。

例えば、LE-3500XR、LE-2500XRなどは標準でTTLのインターフェースに対応しています。TTL(5.0V)をモニターする設定にして付属のケーブルでTXピンとRXピンにつないでやるとすぐにデータを見ることができます。

[ LE-2500XRでArduino互換ボードのTTLをモニター ]

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