USB DIY --- 市場產品技術參考(一)

我想在許多產品開發過程中，都難免對於市場相關或是類似的產品，會有一點好奇。

也總是希望從裡面可以觀察或研究出別人的作法，這應該也是許多開放平台興起

的另一個重要原因吧。我相信搞技術的人，以前會去常翻雜誌或買書回來看，

只是現在網路發達，多多少少有空就會想從網路搜尋找起，但有些東西只是光看

外觀或是碰到沒有人貼文的話，關於產品的硬體或內部的東西就不容易了解的。

有機會我們就來試試看市面上的這些東西到底是怎麼一回事，也順便提供給各位

從產品本身的技術內涵，來推演一些市場現象或是市場趨勢與未來吧。

首先我們來看一個現在很普遍的DIY 市場，就是許多產品的開發工具，

上回我們有貼過一篇關於 STM32 的 ST-link 2 的開發工具，有時候您真的很難想像

這些市面上的低價複製品，到底是誰把原廠的東西給"流出來"的？是不小心的呢？

還是原廠某種程度的"刻意釋出"的？這些東西明明也都沒有原始碼，但燒錄檔有可能

給了工廠，或給了代理商的FAE？然後就"不小心"給流出來了。

但很明顯的是：只要市場暢銷，有很多人用的東西，那肯定就有市場，不管你

原廠標準品售價多少，市場上的複製品肯定會砍到見骨的，至於能不能用的問題，

你就不用太替它擔心，市場的自然生存法則會教他們的。

這一次我們來看另一個MCU 的USB 開發工具：Silicons Labs 的 USB Debug Adapter：

我說過了，反正只要是暢銷品，有市場需求，尤其原廠賣得很貴，(為什麼要賣貴？

因為反正有人在賣低價的複製品，我原廠殺價也沒意義，乾脆我就保持貴貴的賣...

沒差啦，反正它的成本大家也都可以推估出來，對原廠來說：買MCU 時，順便

送你一套也沒差啦。這就一種產品的市場訂價規則。說穿了沒啥。)

我手上當然也有一個原廠的：

我們可以打開裡面看一下：

既然要賣貴貴的，成本的考量就不是什麼重點，也順便照顧一下其他IC 零組件，

它的板號是：EC-3 REV 004。說真的。我怎麼查就發現該原廠就只有出到 EC-3 而已，

後面的 EC-5 ？ EC-6 ？就真的查不到。更好玩的是：它這個東西從它們早期搞 8 bits

MCU 時就有了，到了現在原廠也繼續支持他們現在 32 bits ARM MCU，這個東西還是

可以用，所以啦~這個東西重點真的不是在硬體設計上，而是在軟體支持上的擴展。

好了：那市面上的複製品呢？

它就叫 EC-6 。你有沒有覺得這個東西的外盒有像有點眼熟啊？

是的，它就市面上另一個暢銷開發工具：Saleae 邏輯分析儀的外盒是一模一樣的：

你看：這一種低價產品的成本極低化是搞到什麼程度，就連一個塑膠外盒也是盡量

共用的，頂多就多做一張貼紙而已罷了。

那你看人家原廠PCB 版上那麼東西(電子零組件)，這麼小的盒子哪裝得下呢？

這個你就不用替他們操心了，肯定也是降低成本版啊。只是他們還是用原廠

的MCU ，對原廠來說：他們沒差，一樣可以賣MCU 賺錢，至於其他零組件廠商

來說：那就抱歉了，真的不是我原廠願意的...這真的沒辦法啊。

(其實據我所知：以前代理商手上也有另一個陽春版的類似的東西，但我覺得

應該沒差了，反正代理商要靠這個東西"賺錢"？真的不容易啊...)

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那我們看完硬體之後，再來看看裡面的一些跟軟體有關的東西吧。

既然是USB 介面的開發工具，那他們是一定會有USB 裝置宣告的東西，

我們就來看看吧：(以下我是以原廠 EC-3 的東西為主)

我說過了：它這個東西早在很早 USB 1.1 時就有了，那你說USB 未來發展會不會有

歷史包袱的問題？那肯定是有的，又不能破壞到這一部分的相容性，又想增加系統發展

效能，那就得考量系統規格制訂與發展者的睿智了吧。

產品定義的公司(VID) 為 Cygnal。可能有一些較年輕的工程師可能沒聽過，

其實 Silicon Labs 的 MCU 產品線是合併這一家Cygnal 公司來的。

而這一家公司原本是一家搞軍用MCU 起家的公司，也是很早就開發出 1T 8051 的公司。

在這裡就不用再爭論這一種 1T 8051 的技術或市場問題了。

一般這一種開發工具都是屬於 Bus Power 的，電流量的需求都不大。

 而它走的USB 驅動程式是來自於 Vendor HID Class ，也就是免裝驅動程式的。

不過，有些時候它的應用軟體也會要求使用者加裝他們公司的USB 軟體的DLL，

這些是指一些比較特殊應用的：譬如要使用原廠提供的軟體開放程式的話。

另外我們也發現它的 USB HID class Report Descriptor 長度有 0x317 這麼長，我之前

文章中也有提過，我想這是一個一開始就考慮到未來保留給許多應用所使用的，

也不一定是我們一般使用者，或許他們原廠在許多產品開發測試上也會用得到的。

好了，這個字串宣告就是一個重點了，因為它應該是配合他這一代產品的硬體版本

宣告，所以我們真的也看到與硬體上PCB 的版號類似的字串：EC300242B87。

如果你有用過這家公司原廠所提供的USB 範例程式，你應該也知道他們保留了，

一個 unsigned long 變數給它的字串滾碼(Rolling Code)用，所以這個字串長度就

可想而知了。這一點也可以供大家在這一方面的需求考量吧。

接下來就是那個"落落長"的 USB HID class report Descriptor 了：

真的太長了，我只好擷取前後部分供大家參考：

可以看得到出來，反正一個 USB 的 data Packets 大小就是 0x40 (64 bytes)，USB 1.1 的

規格啦。它乾脆就從 1 到 64 就全宣告了，反正以後用得到？或用不到？軟體以後

再說吧。既然要用HID Class 了，那也就配合每一個長度資料，配上每一個固定的

Report ID，而每一個都支持 Interrupt IN/OUT。

不過呢？原廠也不是笨蛋啦。(所以我常常開玩笑說：有時候看到人家搞的東西

也真的不用笑人家，尤其人家是國際大廠時，人家做事情也不會像我們這些

小眼睛小鼻子的公司的這一種搞法啊，這也是我們從這些產品的分析與探討中

可以看到的內容。)

它在最一組宣告中，尤其是保留一組支持 Feature 的介面，這個就可以拿來做為

Interrupt IN/OUT 以外，還可以支持 Endpoint 0 中的 Set Report/Get Report 的內容。

所以在原廠的程式中，它沒有支持長度大於 64 bytes 的傳輸內容。這樣子其實是可以

簡化USB 韌體的複雜度，效能可能差一點，但系統與軟體維護上就比較穩定單純

多了。(如果你有搞過USB 系統的話，就應該能體會到我這一種觀察與說法。)

以下就是一個明顯的範例了：

看到沒：上圖就是一個針對 Report ID 為 0x40 的 Set Report 之資料傳輸。

而緊接的下面是一個 Report ID 為 0x01 的 Interrupt IN。及一個 Report ID 為 0x03

的 Interrupt OUT。所以大家可以看得出來，只要你如何懂得 USB 基本宣告與

軟體與韌體之間的交互操作，其實在系統使用上，真的蠻得心應手與方便性的。

這一點真的不是以前那一種 串列 RS232 或並列 Printer Port 那一種方式，而這一點

也不是那個 RS232 轉 USB (CDC)那一種作法。

好了，我們基本上已經看完原廠的東西了。

至於那個低價複製品呢？大致上跟上述的內容差不多，就有一項不一樣：

就是產品序號定義不同：EC600MCU123 。可能就是這個序號他們才稱它為 EC-6 版本。

但原廠真的找不到這個版本啊。

我想可能是這個序號可能是複製者自己改的吧。它可能也不知道原廠滾動碼(Rolling

Code)的含意，就乾脆一個固定序號搞定。所以我猜啦：市面上所有的低價複製品

應該全部用同一個產品序號。那這樣子有沒有其他延伸問題？

答案是：那這樣子就不能同時插在同一台PC 端上了，因為一般PC 軟體看到同一個

USB 的 VID/PID 時，它也會同時抓到，只是在打開USB裝置時，你就搞不清楚：

是選到哪一個埠(PORT) 了。

但我想會買這個東西的人應該也沒有這一種使用方式，也不會這樣子用吧。

而上圖是EC-6 的內容，那至於實際軟體運行下的資料內容是什麼？我想這只有

上層的應用軟體才有辦法解讀內容了，這一點我真的也沒興趣研究了。

反正人家在網路上賣這個東西時，那肯定在絕大多數的應用場合都可以用的，

否則也不會一直在販賣的，至於以原廠來看：也懶得去管它了，反正對他們來說：

複製品用的也是他們自己公司家裡的MCU，而他們原廠的EC-3 還是賣貴貴的。

我原廠賣一台賺得贏過你們賣好幾台，他們也覺得沒差啦。市場上還總是會有人

會堅持買原廠的，尤其是以正統的公司來說。至於一般玩家呢？要省這個錢，

也就沒有必要還要提供什麼FAE 或技術支援的。所以這個東西就會存在於

市場之中的。最主要的還是在於會使用這些工具的人多不多？是比較重要的。

用得多：那代表著他們公司自己的MCU 產品線使用的人口或工程師多，

那也很好啊，有人願意複製這個東西，那也不錯啊，那又何必去管他們呢？
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所以啦~有很多東西或許換個技術以外的角度來看的話，那也許有著不同的

見解吧。也供給大家參考一下。

謝謝你的閱讀。下回見。