JP2003143251A - パケットデータ表示システム - Google Patents

パケットデータ表示システム

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JP2003143251A
JP2003143251A JP2001337901A JP2001337901A JP2003143251A JP 2003143251 A JP2003143251 A JP 2003143251A JP 2001337901 A JP2001337901 A JP 2001337901A JP 2001337901 A JP2001337901 A JP 2001337901A JP 2003143251 A JP2003143251 A JP 2003143251A
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JP2001337901A
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Inventor
Daiki Obara
大樹 小原
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Iwatsu Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwatsu Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、USB回線を伝送中の可変長パケ
ットをオンライン測定しながらデータのリアルタイム表
示するパケットデータ表示システムを提供する。 【解決手段】 回線から逐次取り込まれたパケットに関
し、属性情報構築回路9が、少なくとも表示対象識別情
報を含む属性データ情報を作成する。前記各パケットに
係るパケットデータと属性データ情報をアクイジション
メモリ16に各々分けて格納し、該メモリから各データを
読み出し、パケット毎に、当該パケットの属性情報の直
ぐ後に続いて当該パケットデータをパケットキャプチャ
メモリ10に書き込むことにより、複数のキャプチャパケ
ットを形成し順次格納する。表示対象識別情報に基づい
て、パケットキャプチャ10に格納された前記キャプチャ
パケットのうちから表示対象パケットを抽出し、該表示
対象パケットデータを順次読み出して、表示処理ブロッ
ク15でデータ表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝送されているパ
ケットデータを取り込んで表示するためのパケットデー
タ表示システムに関し、特に、パーソナルコンピュータ
(PC)とデバイスとを接続するユニバーサル・シリア
ルバス(USB)回線に伝送される可変長パケットデー
タをリアルタイムに表示でき、かつパケットデータを任
意に間引いて表示できるようにしたパケットデータ表示
システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、PCは、様々な分野で制御、管
理、情報整理等に利用されている。これらの利用にあた
って、PCには、それらの用途に応じて様々なデバイス
が接続される。PCとデバイスとの接続インタフェース
として、USBが多く用いられている。
【0003】USBは、PCにデバイスを接続するため
の汎用インタフェースとして規格化されており、特定の
機器を対象としたものでなく、低速から中速の分野をカ
バーし、様々な機器が混在して接続されることを考慮さ
れている。キーボード、マウス、モデム、プリンタ等の
デバイスだけでなく、電話やオーディオ機器等の家庭用
マルチメディア機器への対応も開発され、音声等のリア
ルタイム伝送が可能な使用となっている。
【0004】USBシステムでは、接続された全てのデ
バイスは、ホストであるPCによって管理されており、
該PCと各デバイスとの間でデータのやり取りが行われ
る。ここで、デバイスとデバイスとの間で直接にデータ
を伝送することはできない。また、デバイスからはホス
トであるPCにデータ伝送を要求することはできず、必
ず、当該デバイスに対するホスト側からの呼び出しに従
ってデータのやり取りが行われる。データ伝送がホスト
の制御の下で行われるので、ホストは、接続されている
全てのデバイスを認識し、各デバイスに対して定期的に
ポーリングを行っている。ポーリングされたデバイスだ
けがデータをPCにデータ伝送できる。そのため、正常
な状態においては、USBシステム中でデータ伝送の衝
突を起こすことが無い。
【0005】また、データ伝送にあたっては、決められ
たフォーマットのパケットが使用される。そのパケット
には、伝送の制御を行うためのトークンパケット、ハン
ドシェイクパケット、スペシャルパケットと、データを
伝送するためのデータパケットがある。これらのパケッ
トはいずれも、その先頭に、パケットの種類を示す8ビ
ットのPIDを有しており、トークンパケットは、PI
Dに続いて、相手アドレスを含む11ビットの制御情報
と5ビットのCRCからなっている。また、データパケ
ットは、PIDに続いて、Nバイトのデータ領域と15
ビットのCRCとからなる。ここで、データ領域のバイ
ト数Nは、0〜1023バイトである。
【0006】USBシステムでは、各デバイスとはツリ
ー構成又はデジーチェーン構成で接続することから、そ
のデータ伝送において、1ms毎に反復されるフレーム
で時間を区切り、それぞれのフレームの中で各デバイス
に係る伝送時間を割り当てるようにしている。多量のデ
ータを伝送する必要がある場合には、少しずつ何回かに
分割して複数のフレームで伝送することになる。
【0007】以上のようなUSBシステムにおいて、P
Cと各デバイスとの接続に使用されるUSBケーブル
は、シリアルデータを作動信号として伝送する1対の信
号線(D+、D−)と、1対の電源線(Vbus、GN
D)の4本のケーブルからなっている。このUSBケー
ブルの端部には、PC又はデバイスに接続するプラグが
設けられている。それらは、ケーブルにとって上流側、
即ち、ホスト側であるPCに備えられたコネクタに接続
するシリーズAプラグと、下流側、即ち、PCから遠く
にあるデバイスに備えられたコネクタに接続するシリー
ズBプラグである。
【0008】このようなUSBケーブルでPCとデバイ
スとを接続し、これらの間をデータ伝送されるが、PC
の動作状態を目で見て把握するため、このPCの動作中
におけるUSBケーブル内のパケットデータの伝送状態
を監視・解析するものとして、USBプロトコル・アナ
ライザーと呼ばれる測定装置が使用される。その装置で
は、伝送されているパケットデータをUSBケーブルか
ら直接収録し、そのパケットデータを解析して、そのデ
ータを表示する処理がなされている。
【0009】そこで、図5に、この計測装置を示し、U
SBケーブルで接続されたPCとデバイスの中間に挿入
接続した状態について概略ブロックで示した。
【0010】ホスト側であるPC1と、デバイス側であ
るデバイス2とは、通常使用の場合には、USBケーブ
ルで直接接続され、それらの間でUSB回線が形成され
る。しかし、使用する計測装置3では、USBケーブル
中を伝送されているデータを収録する必要がある。その
ため、USBコネクタ3及び4を備え、上流側USBケ
ーブルのAプラグをPC1のUSBコネクタに挿入接続
し、そのBプラグをUSBコネクタ4に挿入接続する。
そして、下流側USBケーブルのAプラグをUSBコネ
クタ5に挿入接続し、そのBプラグをデバイス2のUS
Bコネクタに挿入接続する。
【0011】さらに、測定装置3に備えられたUSBコ
ネクタ4と5の間にも、USBケーブルを接続してお
く。この接続により、PC1とデバイス2とがUSBケ
ーブルで接続された通常使用の場合と同様のUSB回線
を形成することができる。ただ、測定装置3では、US
Bケーブル内を伝送されるデータを収録する必要上、測
定装置3内のUSBケーブルにデータ取り出し部が設け
られている。
【0012】そこで、測定装置3は、回線インタフェー
ス・ボード31、コントロールボード32、データ格納
メモリ33、LCD34等を含む構成となっている。回
線インタフェース・ボード31は、USB回線からのデ
ータ取り出し部の役割を持っている。そして、コントロ
ールボード32は、USB回線から取り込まれたパケッ
トデータを処理し、パケット情報を解析する。その解析
結果とともに、該パケットデータをデータ格納メモリ3
3に記憶する。データ格納メモリ33に記憶したパケッ
トデータを読み出し、そのデータついて、例えば、
「1、0」の符号形式でLCD34の画面に表示し、P
C中のデータがどのようになっているのかを測定し、デ
ータの構造を目で見えるようにしている。
【0013】次に、測定装置3のコントロールボード3
2とデータ格納メモリ33に係わるパケットキャプチャ
システムの詳細なブロック構成を、図6に示す。ここ
で、データ格納メモリ33が、パケットデータ格納バッ
ファ9と、リングメモリ形式のパケットキャプチャメモ
リ10とで構成されている。また、USB回線データ及
びUSB回線クロックデータは、回線インタフェース・
ボード31から逐次供給される。
【0014】コントロールボード32は、LCD34に
表示する対象となるパケットデータのデータ収録し、該
データを表示するための処理に係わる構成として、キャ
プチャ用一次バッファ6、パイプライン回路7、パケッ
ト判定回路ブロック8、属性情報構築回路11、パケッ
トキャプチャメモリコントロール回路12、ハードディ
スク13、表示フィルタ演算ブロック14等が含まれ
る。
【0015】パケット判定回路ブロック8では、キャプ
チャされたパケットに基づいて、パケット長演算、回線
エラー・シグナリング判定、トランザクション判定、キ
ャプチャトリガ判定、そして、キャプチャフィルタ判定
が行われる。
【0016】このような構成において、先ず、回線イン
タフェース・ボード31から逐次送られてくるUSB回
線のパケットデータは、キャプチャ一次バッファ6に記
憶される。送られてくるUSB回線パケットデータに
は、前述したトークンパケット、ハンドシェイクパケッ
ト、スペシャルパケット、そして、データパケットが含
まれている。キャプチャ一次バッファ6は、これらのパ
ケットデータを一時的にバッファする。
【0017】次いで、パイプライン回路7は、キャプチ
ャ一次バッファ6に記憶された各パケットデータをパケ
ット判定回路ブロック8、パケットデータ格納バッファ
9に供給する。
【0018】パケット判定回路ブロック8では、供給さ
れるパケットについて各判定が行われ、各々のパケット
に含まれるパケット識別情報等に基づいて解析される。
そして、収録すべきパケットであるかどうかを判定し、
収録対象として取り込むパケットのパケット長が求めら
れる。そして、収録されたパケットデータを解析した結
果を取り込むパケットデータに添付し、収録パケットデ
ータを含み、表示処理ブロックに伝送するための新たな
パケットを作成するため、パケット判定回路ブロック8
で判定され、解析された情報が、属性情報構築回路11
に送信され、属性情報構築回路11において収録パケッ
トデータに添付される属性情報が形成される。
【0019】一方、属性情報が構築されるのと並行し
て、パイプライン回路7から供給されるパケットデータ
のうち、収録すべきパケットデータをパケットデータ格
納バッファ9に順番に格納する。そこで、収録すべきパ
ケットデータが格納し終わると、今回収録されたパケッ
トデータの長さを把握し、格納されたパケットデータの
末尾に属性情報構築回路11で形成された属性情報を貼
り付ける。
【0020】図7に、パケットデータ格納バッファ9に
格納された収録データパケットのパケットフォーマット
を示す。このパケットフォーマットは、可変長のパケッ
トデータ領域と固定長の属性情報領域とを有している。
このパケットデータ領域には、収録されたパケットデー
タが格納されており、このデータは、可変長である。こ
のパケットデータ領域に続く属性情報領域には、解析さ
れた属性情報を形成するパケット長、シグナリング、エ
ラー、パケットシーケンス番号、デバイスディスクリプ
タ・ポインタ、パケットインターバル時間、トランザク
ション・シーケンス番号、SE0時間、24Hパケット
時間等の各情報データが含まれている。これらの各属性
情報データは、いずれも固定長である。
【0021】図7に示されるデータ構造を有する収録パ
ケットが、適当なサイズ分パケットデータ格納バッファ
9に格納されたならば、この収録パケットをパケットキ
ャプチャメモリ10に転送する。そして、転送された収
録パケットは、パケットキャプチャメモリ10に転送順
に書き込まれる。そこで、パケットキャプチャメモリコ
ントロール回路12は、収録パケットデータを記録及び
表示処理するために、パケットキャプチャメモリ10か
ら所定量の収録パケットデータを読出し、パケットバッ
ファとしてのハードディスク13に記憶して記録する。
このハードディスク13への全パケットの記録までは、
リアルタイム処理で行われている。
【0022】ハードディスク13と表示処理ブロック1
5の間には、表示フィルタ演算ブロック14が挿入され
ている。表示フィルタ演算ブロック14では、ハードデ
ィスク13に記録された全パケットが転送され、転送さ
れた各パケットに対し、パケットを解析した結果による
間引き処理、又は、ランダムな間引き処理、例えば、1
0パケットのうちの1パケットを表示するというような
間引き処理を、或いは、全て表示対象とする処理を行
い、表示対象パケットを抽出する。これらの処理はソフ
トウエアによって行われる。ここで、表示対象として抽
出されたパケットデータが、表示処理ブロック15に転
送され、LCD34の画面にデータ表示される。このデ
ータ表示は、例えば、「1、0」の符号形式で行われ
る。
【0023】なお、ハードディスク13に格納されたパ
ケットデータに対する表示処理は、パケット・キャプチ
ャされたパケットデータの全てをハードディスク13に
格納した後に行われることから、オフライン処理又は非
リアルタイム処理といえる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図7に示さ
れるようなパケットフォーマットに従って、収録パケッ
トデータがパケットキャプチャメモリ10に格納された
場合、例えば、パケットデータが固定長であれば、パケ
ットデータ領域に割り当てられるデータは、固定長とな
り、貼り付けられた属性情報も固定長であるので、パケ
ットキャプチャメモリ10に格納されるパケットも、全
体として固定長となる。このときには、収録パケットデ
ータの読出しにおいてパケットデータの先頭位置を容易
に把握できるため、先頭から読み出す際のパケットの頭
出しは簡単である。
【0025】しかし、パケットデータが固定長でなく、
USB回線で伝送されるデータパケットのように、デー
タ部分が可変長の場合には、収録パケットデータも可変
長となる。このときには、図7のパケットフォーマット
に従ったパケットをパケットキャプチャメモリ10に格
納された先頭から読み出そうとしても、可変長であるた
め、格納されたパケットの先頭位置を知ることができな
い。そのため、この場合には、パケットの頭出しは、全
収録パケットデータの格納後に、その最後尾から順番に
読出していく必要がある。
【0026】図7のパケットフォーマットに従ったパケ
ットによると、時系列的に処理を進めることができ、制
御を簡単にすることができるが、パケットデータをLC
D34の画面に表示するには、全収録パケットの格納後
でなければ、パケットデータを読み出すことができない
ので、ハードディスク13に全て格納されるまで、パケ
ットデータ収録開始からデータ表示まで時間を必要と
し、待たなければならなかった。このとき、LCD34
の画面上には、例えば、「受信キャプチャ中」の表示が
なされるだけである。
【0027】さらに、ハードディスク13に全収録パケ
ットが格納された後に、表示フィルタ演算ブロック14
において、格納されたパケットについて、全パケット表
示するか、或いは、解析結果によるか、又はランダムに
よる間引きをするかが演算処理されるため、これらの処
理時間が上述の待ち時間に加算される結果となり、必要
とするパケットデータの表示が更に遅れることになる。
特に、ソフトウエアのパケット解析による間引き処理の
場合には、任意のパケットを表示可能とすることができ
るが、その解析のための時間を必要とし、結果として時
間が長くなるという問題がある。
【0028】この様に、パケット収録中には、収録途中
におけるパケットデータをリアルタイムに表示すること
ができないばかりでなく、パケット収録中は何も表示さ
れないし、表示されるまでに時間を要していたという問
題があった。
【0029】また、ハードディスク13にリアルタイム
で記録されたパケットデータについて、例えば、「1、
0」の符号形式でLCD34に表示しようとした場合、
リアルタイム処理ブロックにおけるハードディスク13
にデータ記録される速度と、非リアルタイム処理ブロッ
クにおけるLCD34で表示できる速度とに違いがある
ため、特に、その違いが大きすぎると、パケットバッフ
ァがオーバフローすることになる。そのため、ハードデ
ィスク13に記録されたパケットデータに対しリアルタ
イムで全てデータ表示することができない。
【0030】そこで、本発明は、USB回線を伝送され
るパケットが可変長データであっても、オンラインでパ
ケットデータを読み出せるパケットフォーマットを形成
し、該パケットフォーマットに従って格納し読み出すこ
とにより、該パケットデータをリアルタイムで表示でき
るパケットデータ表示システムを提供することを目的と
する。
【0031】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明では、回線からのキャプチャパケットをリア
ルタイムでデータ表示できるパケットデータ表示システ
ムにおいて、回線から逐次取り込まれた回線パケットに
関して、少なくとも表示対象識別情報を含む該回線パケ
ットに係る属性情報を作成する属性情報作成手段と、取
り込まれた前記回線パケット毎に対応して、当該パケッ
トに係る属性情報に続いて当該回線パケット情報を書き
込むことにより、複数のキャプチャパケットを順次格納
するキャプチャパケット格納手段と、前記表示対象識別
情報に基づいて、前記キャプチャパケット格納手段に格
納された前記キャプチャパケットのうちから表示対象パ
ケットを抽出し、該表示対象パケットデータを順次読み
出して表示処理するパケットデータ表示処理手段とを備
えた。
【0032】そして、前記キャプチャパケット格納手段
は、前記キャプチャパケットの格納するときの書込み速
度が、該キャプチャパケットの読出し速度より早い場
合、書込みアドレスが読出しアドレスより所定のパケッ
ト長の範囲内になる前に、前記書込みを停止するように
し、さらに、前記キャプチャパケット格納手段に格納さ
れたキャプチャパケットを記録するパケットバッファ手
段を備えて、前記パケットデータ表示処理手段が、前記
キャプチャパケット格納手段において前記書込みが停止
された後には、前記表示対象識別情報に基づいて前記パ
ケットバッファ手段から表示対象パケットを抽出するよ
うにした。
【0033】また、前記回線パケットは、USB回線を
伝送されるものとした。
【0034】
【発明の実施の形態】次に、本発明による可変長パケッ
トのパケットデータ表示システムについて、図1乃至図
4を参照しながら、その実施形態について説明する。
【0035】図7に示したパケットフォーマットを用い
た図6の可変長パケットのパケットデータ表示システム
では、そのパケットフォーマットにおいて、可変長の当
該パケットデータの後に、パケット長を含む固定長の属
性情報を貼り付けるものであった。このデータ構造によ
ると、収録パケットデータを表示するために、パケット
キャプチャメモリ及びハードディスクに格納された収録
パケットデータを読み出すとき、収録パケットデータが
可変長であり、しかも、属性情報がパケットデータの後
部に貼り付けられているので、パケットの頭出しをパケ
ットの先頭から行うことができず、全パケット収録後
に、後ろから読み出さなければならなかった。そして、
その後で表示処理を行わざるを得なかった。
【0036】そこで、本実施形態の可変長パケットのパ
ケットデータ表示システムでは、収録パケットのパケッ
トフォーマットの構成を、ヘッダ・パケット長を含む固
定長の属性情報データ領域、回線パケットデータを含む
可変長のパケットデータA領域、そして、トレーラ・パ
ケット長を含む固定長のパケットデータB領域のように
3つの区分に分け、この順に各領域に係るデータを貼り
付け、パケットフォームを形成するようにした。
【0037】このように、属性情報データ領域を収録パ
ケットの最初に位置させ、該属性データ領域のメッセー
ジ部分に表示対象パケット識別を含めることにより、パ
ケットデータの収録中でも、当該収録パケットのデータ
を先頭から読み出すことが可能となり、しかも、この読
み出しのときに、当該パケットが表示対象であるかの判
別を行えるようにした。パケットデータの収録中のオン
ライン時でも、パケットデータを読み出し、当該収録パ
ケットについてリアルタイムに表示処理を行うことがで
きる。また、パケットデータの末尾にも、パケット長情
報があるので、オフライン時においても、パケットデー
タの読み出しのための頭だしが可能となる。
【0038】本実施形態のパケットデータ表示システム
において用いるパケットフォーマットの構成を図1に示
した。図1のパケットフォーマットは、32ビット形式
で示されている。
【0039】属性情報データ領域の先頭位置にヘッダ・
パケット長を配置している。このパケット長は、図7の
パケットフォーマットと同様に、USB回線を伝送され
た収録される実際のパケットの長さである。その次に、
収録パケットのメッセージ種別を示すメッセージタイプ
が置かれている。このメッセージタイプには、当該収録
パケットに関し、表示対象パケットであるかを示す識別
情報の他に、エラーパケット、シグナリングパケット、
トリガパケットのどれかを示す識別情報、デバイスディ
スクリプタ更新情報、オーバテイク又はメモリ上書き発
生のキャプチャ状態情報、システム独自で使用するパケ
ットであることの情報等が記録される。
【0040】その他の属性情報に係る項目は、図7のパ
ケットフォーマットにおける属性情報項目と同様であ
る。
【0041】パケットデータA領域には、図7のパケッ
トフォーマットにおけるパケットデータと同様に、US
B回線に伝送された収録対象のパケットデータが貼り付
けられる。この領域は、可変長に対応している。
【0042】パケットフォーマットの最後尾には、32
ビットの固定長のパケットデータB領域が設けられてお
り、属性情報データ領域のヘッダ・パケット長情報と同
様のパケット長であるトレーラ・パケット長情報が含ま
れている。
【0043】このようなパケットフォーマットで形成さ
れた収録パケットが、リング構造のパケットキャプチャ
メモリに順次格納される。パケットデータA領域に書き
込まれているデータが可変長であっても、パケットフォ
ーマットの先頭にパケット長が記録されていることか
ら、読み出すべき収録パケットの長さを知ることができ
る。従って、パケット読出しの際の頭出しが簡単にな
る。そして、パケットの先頭から読み出し、可変長のパ
ケットデータの読み出しより前に当該パケットが表示対
象であるかの判別を行うことができるので、表示対象と
なる収録パケットデータのみを読み出せ、当該収録パケ
ットデータを表示処理ブロックにリアルタイムで転送す
ることができる。
【0044】また、パケットデータB領域に、トレーラ
・パケット長が記録されていることにより、パケットデ
ータの収録途中において、トリガ・ストップをかけ、収
録されたパケットデータを遡って表示したいとき等で、
収録パケットの末尾から読み出す場合には、このトレー
ラ・パケット長情報から読み出すべき収録パケットの長
さを簡単に知ることができる。
【0045】次に、図1に示すパケットフォーマットを
用いる可変長パケットデータを収録するパケットキャプ
チャシステムについての詳細なブロック図を、図2に示
した。このキャプチャシステムは、測定装置3のコント
ロールボード32とデータ格納メモリ33とで実現され
るものであり、図7のパケットフォーマットによる図6
に示されたのパケットデータキャプチャシステムと同様
の部分については、同様の符号を付してある。
【0046】本実施形態のパケットデータキャプチャシ
ステムが、図6のパケットキャプチャシステムと異なる
ところは、パケットデータ格納バッファ9の代わりに、
アクイジションメモリ16とアクイジションメモリコン
トロール回路16を配置し、アクイジションメモリ16
には、パケットデータ格納領域と属性データ格納領域と
が備えられている。
【0047】さらに、図6においては、非リアルタイム
処理側へキャプチャされたパケットの全てが転送され、
そこで、ソフトウエアによる表示フィルタ演算ブロック
14で表示対象パケットを抽出していたが、本実施形態
では、パケット判定回路ブロック内のハードウエアによ
って表示対象であるかどうかの識別情報を当該収録パケ
ットに係る属性情報の一つとして貼り付けておき、リア
ルタイム処理側において、表示対象の判定を行えるよう
にした。この様にして、表示処理ブロックには、パケッ
トキャプチャメモリにキャプチャされたパケットのうち
の表示対象パケットのみが転送される。
【0048】ここで、パケット判定回路ブロック8で
は、キャプチャされたパケットに基づいて各パケット判
定を行えるように、パケット長演算回路81、回線エラ
ー・シグナリング判定回路82、ハードウエア表示フィ
ルタ判定回路83、トランザクション判定回路84、キ
ャプチャトリガ判定回路、そして、キャプチャフィルタ
判定回路86で構成されている。
【0049】そして、図6に示されたパケットデータ格
納バッファ9には、可変長のパケットデータの末尾に属
性情報を貼り付ける形式で順次書き込んでいたが、本実
施形態では、アクイジションメモリ16においてパケッ
トデータ格納領域と属性データ格納領域とに分けること
により、アクイジションメモリコントロール回路17
が、これらの領域へのデータ書込みを同時並行して行え
るようにした。
【0050】可変長のパケットデータA領域をパケット
データ格納領域に書き込み、パケットデータ格納領域に
パケットデータA領域が書き込まれたならば、パケット
判定回路ブロック8からパケット長情報を取得して、書
き込まれたパケットデータA領域の後に、パケットデー
タB領域を書き込む。このパケットデータA領域を書き
込んでいるときに、パケット判定回路ブロック8で収録
パケットの解析が行われ、属性情報構築回路11におい
て、図1のパケットフォーマットに従った属性情報を形
成し、その属性情報を属性データ格納領域に書き込むよ
うにしている。
【0051】アクイジションメモリ16に書き込まれた
各データをパケットキャプチャメモリに書き込むときに
は、パケットキャプチャメモリコントロール回路12
が、先ず属性データ領域に書き込まれた属性情報を読出
し、図1に示されるパケットフォーマットに従った順序
で、読出した属性情報をパケットキャプチャメモリ10
に書き込む。次いで、パケットデータ格納領域から、パ
ケットデータA領域、パケットデータB領域の順で読出
し、パケットキャプチャメモリ10にこの順でパケット
データA領域とパケットデータB領域を書き込む。
【0052】このような書込み手順とすることにより、
パケットデータが可変長であることを考慮して、パケッ
トデータA領域及びBと、属性情報との書込みタイミン
グの時間軸を反転させている。アクイジションメモリ1
6は、その時間軸を反転させる一時的なバッファの役割
を奏している。
【0053】以上のように、図1のパケットフォーマッ
トに従った複数の収録パケットデータが、パケットキャ
プチャメモリ10に順次格納されていく。そして、格納
された収録パケットデータは、所定量が格納されると順
次ハードディスク13に記録されてリアルタイム処理さ
れる。これと同時に、パケットキャプチャメモリ10か
ら読み出された収録パケットについて、該収録パケット
に含まれる属性情報のメッセージタイプ中に記述された
表示対象識別の表示フラグを読み取り、該表示フラグが
表示対象であることを示している場合には、表示対象で
あるパケットデータのみを表示処理ブロック15に転送
するようにし、そして、LCD34の画面上にデータ表
示を行う。
【0054】この表示フラグは、ハードウエア表示フィ
ルタ判定回路83によって属性情報のメッセージ中に付
与される表示対象識別子であるが、この識別子は、収録
されるパケットの全てに対して付与されるものであり、
各パケットを表示対象とするかどうかを、予め設定して
おくことができる。例えば、全パケットを表示対象とす
る場合には、各パケットに係る表示フラグを全てオンに
する。或いは、任意の所定パケット又はランダムなパケ
ットを表示対象としたい場合には、任意の所定パケット
又はランダムなパケットに係る表示フラグをオンにす
る。この様に表示対象パケットを特定しておくと、キャ
プチャパケットメモリ10から読み出される収録パケッ
トが表示対象であるかどうかをそのときに判定でき、収
録パケットデータを間引きしながら、当該パケットを表
示処理ブロック15に転送することができる。
【0055】ここで、以下に、図2に示されたアクイジ
ションメモリ16とキャプチャメモリ10へのパケット
データの書込み状態を説明する。
【0056】アクイジションメモリ16には、パケット
データ格納領域と属性データ格納領域とが区分けして設
けられていることが示されている。各領域へのデータ書
込みは、アクイジションメモリコントロール回路17に
よって実行される。また、パケットキャプチャメモリ1
0は、リング構造を有している。メモリにおける最後の
項目のポインタが先頭を指し、メモリ容量が一杯になる
と、最初に戻って上書きしながらデータを書き込めるよ
うになっている。そして、このデータ書込みは、キャプ
チャメモリコントロール回路12によって実行され、該
コントロール回路12が、キャプチャメモリ10に書き
込まれたデータについて、表示処理ブロック15に伝送
すべきパケットデータを選択して読出しを行う。
【0057】先ず、パケットデータ格納領域には、パイ
プライン回路7で処理されたUSB回線パケットデータ
が書き込まれる。例えば、パケットデータ1、パケット
データ2、…、パケットデータMが、USB回線中を伝
送された順で書き込まれる。各パケットデータは、図1
に示されるパケットフォーマットにおけるパケットデー
タA領域及びパケットデータB領域からなっている。こ
のパケットデータB領域は、属性情報に含まれるパケッ
ト長情報に基づいて作成され、そして、各パケットデー
タA領域が書き込まれた後毎に、それぞれ書き込まれる
ものである。パケットデータ1乃至Mのデータ長は、可
変長となっている。
【0058】一方、属性データ格納領域には、取り込ま
れたパケットデータに対応する属性データが書き込まれ
る。この属性データは、図1に示されるパケットフォー
マットにおける属性情報の構造を有し、そして、各パケ
ットデータ1乃至Mの取り込みと並行して解析処理され
たものであり、各パケットデータに対応した属性情報を
示し、パケットデータ1乃至Mの取り込み順に従って順
次書き込まれる。なお、属性データ1乃至Mのデータ長
は、固定長になっている。
【0059】ここで、パケットデータ格納領域に格納さ
れたパケットデータの全てが、固定長のものであれば、
ここで収録されたパケット数がわかれば、アクイジショ
ンメモリ16におけるパケット毎のメモリアドレスを簡
単に求めることができるが、格納されたパケットデータ
が可変長であるため、アクイジションメモリ16におけ
るパケット毎のメモリアドレスを求めるためには、パケ
ット毎のデータ長さ情報の取得が不可欠となる。そこ
で、パケットの先頭にパケットデータの長さ情報が格納
されているので、この長さ情報を元にして、アクイジシ
ョンメモリ16内に格納されたパケット毎のメモリアド
レスを求めることができる。このメモリアドレスを求め
るにあたって、レジスタによる比較方式、或いは、テー
ブル構造としても実現できる。
【0060】例えば、レジスタの比較方式でメモリアド
レスを求める場合、各パケットデータ1乃至Mの書込み
済みアドレスと、次書込みパケットデータ長とをレジス
タに記憶し、これらを比較しながら、パケット毎のメモ
リアドレスを求める。このメモリアドレスに基づいて、
アクイジションメモリ16から該当パケットデータを順
番に読み出し、キャプチャメモリ10に書き込む作業を
行う。なお、属性データの長さは、固定長であって既知
であるので、次にキャプチャメモリ10に書き込まれる
キャプチャパケットのパケット長を演算して求めること
ができる。
【0061】アクイジションメモリ16からパケットデ
ータと属性データをキャプチャメモリ10に書き込む手
順について、説明する。
【0062】キャプチャメモリ10に書き込まれるキャ
プチャパケットは、図1に示されるパケットフォーマッ
トに従ったデータ構造を有している。そのため、書き込
まれたキャプチャパケットは、属性情報、パケットデー
タA領域及びパケットデータB領域からなるものであ
る。そこで、アクイジションメモリ16から各データを
読み出すときには、先ず、属性データ格納領域から当該
属性データを読出し、パケットキャプチャメモリ10の
最初から書き込む。
【0063】次いで、パケットデータ格納領域から、当
該属性データに係るパケットデータを読出し、パケット
キャプチャメモリ10の当該属性データの末尾から書き
込んでいく。このとき、パケットデータB領域は、パケ
ットデータの後尾に格納されるので、パケットデータA
領域の後ろに自動的に書き込むようにする。
【0064】例えば、キャプチャパケット1の書込みに
ついて見ると、先ず、属性データ格納領域に格納されて
いる属性データ1を読出し、パケットキャプチャメモリ
10の最初から書き込んでいく。次いで、パケット格納
領域から属性データ1に係るパケットデータ1を読み出
す。ここで、属性データは固定長であり、既知の長さで
あるので、このパケットデータ1の書込み開始アドレス
を求めることができ、パケットデータ1をそのアドレス
から書き込んでいく。このようにして、属性データ1、
パケットデータ1の順で書き込まれたキャプチャパケッ
ト1を格納することができる。
【0065】次いで、同様にして、パケットキャプチャ
メモリ10に、属性データ2とパケットデータ2からな
るキャプチャパケット2を格納することになるが、アク
イジションメモリコントロール回路17から次書込みパ
ケットデータ長が通知されるので、書き込まれたパケッ
トデータ1の長さが可変長であっても、このデータ長に
基づいて、属性データ2のパケットキャプチャメモリ1
0における書込み開始アドレスを求めることができる。
そこで、属性データ格納領域から読出した属性データ2
をパケットキャプチャメモリ10における書込み開始ア
ドレスから書き込んでいく。
【0066】この様に、USB回線に伝送されるパケッ
トを取り込み、取り込まれたパケットが、図1のパケッ
トフォーマットに従った、属性データMと、これに続く
パケットデータMとを有するデータ構造に変換されて、
パケットキャプチャメモリ10に順次キャプチャパケッ
トMとして格納される。
【0067】次に、パケットキャプチャメモリ10に格
納された、USB回線の伝送パケットに係るキャプチャ
パケットを、LCD34にデータ表示するための表示処
理ブロック15に転送するため、パケットキャプチャメ
モリ10からキャプチャパケットのオンライン読出しを
する手順について説明する。
【0068】図6に示されたUSB回線パケットに関す
るパケットキャプチャシステムでは、USB回線パケッ
トが可変長である場合に、当該パケット全てを取り込ん
だ後でなければ、そのパケットデータをLCD34に表
示するための表示処理をすることができなかった。ここ
でのオンライン読出しとは、USB回線を伝送されるパ
ケットを取り込みながら、パケットキャプチャメモリを
表示資源元として用い、USB回線パケットをリアルタ
イムで表示する場合でのパケットデータを読み出し測定
することであり、図1に示されたパケットフォーマット
で表示資源を格納できることにより、USB回線パケッ
トのリアルタイム表示を実現できるものである。
【0069】そこで、図3に示したフローチャートを参
照して、オンライン・パケット読出しについて説明す
る。
【0070】パケットキャプチャメモリ10からキャプ
チャパケットの読出し制御を行う読出しシステムと、ア
クイジションメモリ16からパケットキャプチャメモリ
10へのキャプチャパケットの書込み制御を行う書込み
システムとは、キャプチャメモリコントロール回路12
を含むCPUで実現している。
【0071】先ず、読出しシステムは、書込みシステム
に対して、書込みポインタの問い合わせる一定周期のポ
ーリングを行っており、その一定期間待機している(ス
テップS1)。そこで、読出しシステムは、書込みシス
テムより書込みポインタWPを取得する(ステップS
2)。
【0072】ここで、読出しシステムは、書込みポイン
タWPを取得できたならば、パケットキャプチャメモリ
10から読み出している読出しポインタRPに基づい
て、(WP−RP)の演算を行う(ステップS3)。こ
の演算により、差分、つまり、0より大きい値が得られ
れば、パケットキャプチャメモリ10に少なくとも1つ
以上のパケットが格納されていることが分かる。
【0073】そこで、パケットキャプチャメモリに1つ
以上のパケットが格納されているかどうかが判断され
(ステップS4)、(WP−RP)の演算において、0
より大きい値が得られない場合には(ステップS4の
N)、まだ書込み途中であるか、又はパケットが無いこ
とを意味するので、ステップS1に戻って、読出しシス
テムは、待機状態になる。
【0074】一方、(WP−RP)の演算で、0より大
きい値が得られた場合には(ステップS4のY)、パケ
ットキャプチャメモリ10に1つ以上のパケットが格納
されているので、読出しシステムは、パケットキャプチ
ャメモリから書込みポインタWPが示すアドレスデータ
を取得する(ステップS5)。
【0075】次いで、読出しシステムは、キャプチャパ
ケット内にある属性情報のメッセージタイプから、当該
パケットが表示対象であるかどうかを示す表示フラグを
検出し、表示判定を行う(ステップS6)。
【0076】判定の結果、当該パケットが、表示対象で
ある場合には(ステップS7のY)、読出しシステム
は、当該パケットの属性情報のデータ長と、パケットデ
ータA領域のデータ長と、及びパケットデータB領域の
データ長とから、キャプチャパケット長PLを算出し、
さらに、既に得られている読出しポインタRPを用い
て、(RP+PL−1)の演算を行う。そして、(RP
+PL−1)に対応するキャプチャメモリ上のアドレス
を求め、パケットキャプチャメモリ10から、(PL−
1)の長さ分のデータを取得する(ステップS8)。
【0077】これで、表示対象であるパケットの1つを
読み出すことができ、当該パケットデータを表示処理ブ
ロック15に順次送出することができる。当該パケット
の読出しが完了したならば、ステップS3に戻って、読
出し可能なパケットが格納されているかどうかを判断す
る。表示処理ブロック15では、受信したパケットデー
タについてデータ表示速度に従って処理し、LCD34
の画面にデータ表示を行う。
【0078】一方、ステップS7において、当該パケッ
トが、表示対象でないと判断された場合には(N)、読
出しシステムは、(RP+PL−1)の演算を行い、読
出し時間を短縮するために、読出しポインタRPのアド
レスだけを進める(ステップS9)。
【0079】これで、(PL−1)の長さ分のデータを
飛び越して次のパケットデータの読出しに進むことがで
きる。そして、ステップS3に戻り、次の読出し可能な
パケットが格納されているかどうかの判断に進む。
【0080】この様にして、USB回線を伝送されるパ
ケットをアクイジションメモリ16に次々と取り込み、
図1に示されるパケットフォーマットに変換したキャプ
チャパケットをパケットキャプチャメモリに格納するよ
うにした。そして、このキャプチャメモリから、以上の
ような手順に従って、表示に必要なUSB回線パケット
を選択して読み出すことにより、伝送されるUSB回線
パケットを収録しながら、読み出したパケットデータを
逐次表示することができる。
【0081】ところで、パケットキャプチャメモリ10
では、リング構造によるデータ書込みが行われ、キャプ
チャパケットデータが、該メモリにおけるアドレスの小
さい方から大きい方へと順に書き込まれる。図3の読出
しフローによれば、キャプチャパケットデータが書き込
まれる一方で、既に格納されているキャプチャパケット
データを読み出すようにしている。そこで、読出しポイ
ンタRPの速度が、書込みポインタWPの速度より大き
い場合には、キャプチャパケットデータの読出しが、デ
ータ書込みに先行して行われるので、図3の読出しフロ
ーのステップS3における処理のように、読出しシステ
ムが差分(WP−RP)を問い合わせていれば、支障な
くデータ読出しを実行でき、読み出されたデータのリア
ルタイム表示が可能である。
【0082】しかしながら、USB回線におけるパケッ
トのデータ伝送速度は、通常、12Mbpsである。そ
して、表示系のLCD34において、データ表示を目視
できる限界の速度は、おおよそ500kbps程度であ
るとされている。ここで、このデータ表示の速度を限界
速度に合わせても、パケットのデータ伝送速度の方が、
データ表示速度を上回ることになる。これは、キャプチ
ャパケットメモリ10において、パケットデータの書込
みが、パケットデータの読出しより早いことを意味す
る。そうすると、書込みポインタWPが、読出しポイン
タRPに追いつくか、又は追い越すことになる。格納さ
れたパケットデータが、読み出される前に他のパケット
データで上書きされ、当該パケットデータを読み出せな
くなるという問題が生じる。
【0083】そこで、この問題を回避するため、パケッ
トデータの書込み停止条件を設定しておき、WP=RP
の関係になるまで、書込みシステムの書込み動作を待機
させるようにする。この関係が成立したとき、書込みを
再開する。オンライン時のパケットキャプチャメモリに
おける書込みと読出しとの関係を示す図4を参照して、
この書込み停止条件について説明する。
【0084】図4では、メモリアドレスを一元的に小さ
い方から大きい方へと展開させて示している。同図にお
いて、矢印は、読出しポインタRP、書込みポインタW
Pを示し、CPnは、読み出されているキャプチャパケ
ットを、そして、CPxは、今回書き込まれたキャプチ
ャパケットをそれぞれ示している。キャプチャパケット
データは、メモリアドレスの小さい方から順次書き込ま
れ、読出しポインタRP及び書込みポインタWPは、メ
モリアドレスの小さい方から大きい方へと移動してい
く。
【0085】図4においては、パケットデータの書込み
が、パケットデータの読出しより早いため、書込みポイ
ンタWPが、読出しポインタRPに追いつく状態を表し
ている。キャプチャパケットCPnの格納位置より前に
キャプチャパケットがあれば、そのパケットは、キャプ
チャパケットCPxによって上書きされる。そして、読
出しポインタRPが、書込みポインタWPに追い越され
ることになる。
【0086】そこで、この様な状態にならないように、
書込みシステムによるキャプチャパケットCPxの書込
みを停止するため、 WP>RP−(最大パケット長)+1 となる条件を設定しておく。この条件式が成立したと
き、書込みシステムによるキャプチャパケットデータの
書込みを停止する。ここで、最大パケット長は、少なく
とも1つのパケット分の長さを置いて書込み停止するた
めのサイズである。読み込まれているキャプチャパケッ
トCPnが可変長パケットであることを考慮し、キャプ
チャパケットCPnをキャプチャパケットCPxによる
上書きから確実に保護する必要から、最大パケット長と
している。
【0087】この書込み停止条件が設定されることによ
り、この条件が成立するときには、書込みシステムは、
キャプチャパケットCPxの書込みを停止し、読出しポ
インタRPが移動して、この条件式が成立しなくなるま
で、待機している。
【0088】この待機状態が発生しているということ
は、書込み速度が読み出し速度より早いときであり、書
き込まれるデータ転送量が、読出しシステムの処理能
力、つまり、表示処理能力を上回っている。この様な場
合には、書込み停止条件が成立したとき、リアルタイム
処理による測定から非リアルタイム処理による測定に移
行する。なお、ハードディスク13には、全収録パケッ
トデータが、パケットキャプチャメモリ10から読み出
され記録されており、パケットキャプチャメモリ10へ
の書込み停止がなされる以前において、未だ読み出され
ていない収録パケットがあることになる。
【0089】そこで、一時的にパケット・キャプチャを
停止した場合には、書込み停止時点以前にハードディス
ク13に記録され、未読の収録パケットについて、当該
パケットの属性情報に含まれる表示フラグを判定し、表
示対象である収録パケットデータを順次読み出す。そし
て、読み出した当該収録パケットデータを表示処理ブロ
ック15に転送し、LCD34の画面にデータ表示を行
う。このようにして、パケット・キャプチャを一時的に
停止して、収録したパケットのうちの表示対象について
全てデータ表示を行う。そして、全表示対象パケットに
ついてデータ表示を完了した後、書込み停止条件をクリ
アして、再びパケット・キャプチャを開始する。
【0090】なお、ハードディスク13には、全収録パ
ケットデータが、パケットキャプチャメモリ10から読
み出され記録されているので、表示対象パケットのリア
ルタイム表示処理とは別に、測定をオフラインにして、
記録されたパケットデータを読み出し、解析・測定に係
るデータ処理を行うことが可能であり、表示修理ブロッ
ク15のLCD34にデータ表示することもできる。
【0091】以上の様に、表示に必要なUSB回線パケ
ットデータをキャプチャパケットメモリから選択し、該
パケットデータの読出し速度が、パケットデータの書込
み速度より遅くても、表示対象の当該パケットデータを
確実に読み出すことできるので、伝送されるUSB回線
パケットを収録しながら、測定中のパケットデータをど
のような条件下においても、LCD34の画面上にリア
ルタイムで逐次データ表示することができる。
【0092】
【発明の効果】以上のように、本発明の可変長パケット
によるパケットデータ表示システムでは、USB回線中
を伝送されるパケットに対し、頭部に属性情報領域を有
し、パケットデータA領域及びB領域を有するパケット
フォーマットに変換して順次収録し、特に、USB回線
パケットのパケット長と表示対象識別子を含む属性情報
領域とパケットデータ領域とを格納するようにしたの
で、USB回線パケットが、可変長データを有するもの
であっても、該パケットを収録しながら、表示対象識別
子に基づいて表示対象パケットを抽出でき、パケットデ
ータを順次読み出しリアルタイムでデータ表示できる。
【0093】また、キャプチャされたパケットデータの
全てを表示処理に転送することなく、表示させたいパケ
ットのみを抽出するフィルタリング機能を、表示処理を
行う前のリアルタイム処理において実行するようにした
ので、表示処理へのデータ転送サイズを大幅に削減で
き、処理時間の短縮化を図れる。
【0094】そして、表示処理におけるシステム能力
が、リアルタイム処理に係るブロックにおけるデータ転
送能力より低くても、パケットキャプチャメモリへのパ
ケットデータ書込み停止条件を設定したので、パケット
バッファのオーバフローを防止することができ、どのよ
うな条件下においても、測定中のパケットに対するデー
タ表示を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】パケットキャプチャメモリに書き込まれる可変
長パケットのフォーマットを示す図である。
【図2】本発明によるパケットデータを収録しながら表
示するパケットデータ表示システムのブロック構成を説
明する図である。
【図3】可変長パケットをパケットキャプチャメモリか
らオンラインで読み出す手順を示すフローチャート図で
ある。
【図4】オンライン時のパケットキャプチャメモリにお
ける書込みと読出しとの関係を説明する図である。
【図5】USBプロトコルアナライザをPCとデバイス
の中間に挿入接続した概要を説明する図である。
【図6】従来例による可変長パケットデータを収録する
キャプチャシステムのブロック構成を説明する図であ
る。
【図7】従来例のキャプチャシステムで使用されるパケ
ットキャプチャメモリに書き込まれるパケットのフォー
マットを示す図である。
【符号の説明】
1…PC 2…デバイス 3…測定装置 31…USB回線I/Fボード 32…コントロールボード 33…パケットデータ格納メモリ 34…LCD 4、5…USBコネクタ 6…キャプチャ用一次バッファ 7…パイプライン回路 8…パケット判定回路 81…パケット長演算回路 82…回路エラー・シグナリング判定回路 83…ハードウエア表示フィルタ判定回路 84…トランザクション判定回路 85…キャプチャトリガ判定回路 86…キャプチャフィルタ判定回路 9…パケットデータ格納バッファ 10…パケットキャプチャメモリ 11…属性情報構築回路 12…パケットキャプチャメモリ・コントロール回路 13…ハードディスク 14…表示フィルタ演算ブロック 15…表示処理ブロック 16…アクイジションメモリ 17…アクイジションメモリ・コントロール回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回線から逐次取り込まれた回線パケット
    に関して、少なくとも表示対象識別情報を含む該回線パ
    ケットに係る属性情報を作成する属性情報作成手段と、 取り込まれた前記回線パケット毎に対応して、当該パケ
    ットに係る属性情報に続いて当該回線パケット情報を書
    き込むことにより、複数のキャプチャパケットを順次格
    納するキャプチャパケット格納手段と、 前記表示対象識別情報に基づいて、前記キャプチャパケ
    ット格納手段に格納された前記キャプチャパケットのう
    ちから表示対象パケットを抽出し、該表示対象パケット
    データを順次読み出して表示処理するパケットデータ表
    示処理手段と、を有するパケットデータ表示システム。
  2. 【請求項2】 前記キャプチャパケット格納手段は、前
    記キャプチャパケットの格納するときの書込み速度が、
    該キャプチャパケットの読出し速度より早い場合、書込
    みアドレスが読出しアドレスより所定のパケット長の範
    囲内になる前に、前記書込みを停止することを特徴とす
    る請求項1に記載のパケットデータ表示システム。
  3. 【請求項3】 前記キャプチャパケット格納手段に格納
    されたキャプチャパケットを記録するパケットバッファ
    手段を有し、 前記パケットデータ表示処理手段は、前記キャプチャパ
    ケット格納手段において前記書込みが停止された後に
    は、前記表示対象識別情報に基づいて前記パケットバッ
    ファ手段から表示対象パケットを抽出することを特徴と
    する請求項2に記載のパケットデータ表示システム。
  4. 【請求項4】 前記回線パケットは、USB回線を伝送
    されるものであることを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれか一項に記載のパケットデータ表示システム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008065719A (ja) * 2006-09-10 2008-03-21 Ricoh Co Ltd シリアルデータ受信方法,装置および画像形成装置
JP2008219869A (ja) * 2007-02-05 2008-09-18 Fujitsu Ltd 通信品質測定装置、通信品質測定方法及びコンピュータプログラム
JP2011160485A (ja) * 2004-12-14 2011-08-18 Agilent Technologies Inc データ・パケットのストリーミングを行う装置および方法
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