• 進捗状況
• はじめに
• 開発動機
• 予備知識
• USB について
• Linux でのサポート状況
• システム構成
• ハードウエア構成
• ソフトウエア構成
• システム性能
• 参考文献・資料

• USB で必要な概念/用語
• データフロー
• 論理アーキテクチャ
• デバイスフレームワーク
• Linux での USB デバイスドライバのフレームワーク
• USB Core
• Configurations

• (2000/12/13)[Draft]User's Guide of USB-CAMAC Library for Linux
• (2001/02/02) CAMAC single action, BLOCK transfer 実装終了
• (2001/02/09) パフォーマンス測定開始
• (2001/02/16) パフォーマンス測定終了
• (2001/03/10)Technical Description of USB-CAMAC Device Driver 準備中
• (2001/05/09)User's Guide of USB-CAMAC Library for Linux
• (2001/06/29)Technical Description of USB-CAMAC Device Driver New

この「USB による CAMAC デバイスドライバの開発」は、KEK 技術部専門課程研修として行なわれている。講師は素核研オンライングループの安 芳次氏である。

本システム開発の目的は「ユーザビリティ」の追求である. 小規模な原子核・素粒子実験のデータ収集(DAQ)システムでは, デスクトップ PC とバスアダプタを使用して CAMAC や VME と データ転送を行なうスタイルが一般的である. 従って DAQ で使用可能な PC はおのずと限定(専用カードをインストール済み か, もしくは新たにインストールする必要があるという意味で)されていた. しかし, ほぼデファクトスタンダードとなりつつある USB を利用することで 上述のような専用カードを必要とせず USB ポートを持つ PC から DAQ が可能となる. より具体的なイメージとしては, 本システムの ソフトウエア(USB-CAMAC ドライバおよび CAMAC ライブラリ)を インストールすれば NOTE PC や専用カードがインストールされて いない, いわゆる普通の PC を使って CAMAC DAQ システムが可能となる. ユーザは, 専用カードのインストールやインストール後の 割り込み番号に衝突がないか等の確認作業から開放される.

• USB

USB(Universal Serial Bus) は1994 年に Compaq, Intel, Microsoft, NEC によってスタートした。その特徴は(1)Plug&Play (2)低価格 (3)最大12Mbps の転送レートなどが挙げられる。USB 対応機器は、マウスやキーボードから CDR、MO、スキャナ、ネットワークカードと多種多様であり Windows や Mac では問題なく使用できる。現在のUSB 仕様は、USB1.1 であるが USB2.0 の仕様も決っており今後の発展に期待がもてる。USB2.0 の最大転送速度は USB1.1 の 40倍の 480Mbps である。

• Linux での USB サポート状況

カーネル 2.4.0 がリリースされたので、これまで開発に使用していた 2.4.0-test10 からカーネルをアップグレード した。これで安心して開発を進めることができる。 Linux での USB に関連する情報は、http://www.linux-usb.org/で得ることができる。Linux での USB デバイスドライバに関するドキュメントはProgramming Guide for Linux USB Device Driversくらいしか見当たらない。/usr/src/linux/drivers/usb の中にドライバのソースファイルがあるので, これらを参考にするしかない(スキルのある人はこれだけソースがあれば十分なのでしょう。私は無いですが ;-)。

• ハードウエア構成
• Kinetic SCSI CAMAC Crate Controller Model 3929
• Logitec USB-SCSI Cable LUB-SC
• PC(Pentium II 300MHz)
• ソフトウエア構成
LASER5 Linux6.2(カーネルは 2.4.0-test10 にアップデート)
• LASER5 Linux6.2(カーネルは 2.4.0 にアップデート)

• CAMAC ブロック転送スピード: 〜610KB/s @ 8K word transfer
• CAMAC single action 時間: 〜5ms @ word transfer

• メモリモジュール(8K x 16bit)
• スイッチレジスタ

参考文献・資料

• Linux デバイスドライバ, オライリージャパン, ISBN4-900900-73-7
• USB Hardware &Software 日本語版, インフォクリエイツ, ISBN4-900741-95-7
• Programming Guide for Linux USB Device Drivers
• 連載「プログラミング工房」, Linux Magazine 2000年 10-12月号, アスキー
• 特集「入出力インターフェイス技法の研究」, インターフェイス 1992年 5月号, CQ 出版
• 特集「USB 対応機器&デバイスドライバの作成法」, インターフェイス 1998年 11月号, CQ 出版
• 特集「USB ターゲット機器の設計法」, インターフェイス 2000年 3月号, CQ 出版
• 「USB-SCSI アダプタの製作」, 佐藤節夫(KEK), トランジスタ技術 2000年 6月号, CQ 出版