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BUFFALO社 BSH4U25のFull Speed動作問題

背景

USB2BTplus＋BUFFALO社 BSH4U25(USB2.0 hub)＋USBキーボードの組み合わせで接続できない不具合指摘を頂戴し、解析を実施。
原因を解析したところ、USB2BTplusの動作に不具合はなく、一方でWindowsPCのUSBポートをFull Speedに制限することで
WindowsPC＋BSH4U25＋USBキーボードの組み合わせでも不具合を再現できることが分かった。
（USB2BTplusはfull speedとlow speed接続に対応、hi speed非対応。BSH4U25は通常PCとhi speed接続）

結果

BUFFALO社 BSH4U25はUSB host機器がFull Speed動作の場合、USBキーボードなどのデバイスと安定して接続することができない。
（WindowsPCとUSB2BTplusにて確認）

注記：上記はそーたメイによる個人的な解析と見解になります。

解析１：USB hub、USBキーボード組み合わせ検証

• キーボードを固定してUSB hubの動作をwindowsPCで確認、Full Speedに制限するためPC側にFull Speed Hubを接続。

接続失敗回数/テスト回数

BSH4U25はPCと直接接続(Hi Speed)であれば正しく動作するが、full speed hub経由だと接続できない。このような不具合は他のUSB hubでは確認することが出来なかった。

• full speed接続のBSH4U25について複数のUSB入力デバイスの動作をwindowsPCで確認。

接続失敗回数/テスト回数

full speed接続のBSH4U25との組み合わせで、確認したUSBキーボードは動作せず、USBマウスは動作した。

解析２：OK時とNG時のUSBキャプチャデータ比較

• full speed接続BSH4U25の接続OK時とNG時のUSBキャプチャ比較（host側）（BSH4U25経由での入力デバイスenumerationの一部）

low speedの入力デバイスはBSH4U25経由でPCとenumerationするが、PCからのset addressに1回失敗し、get device descriptorに3回失敗している。

USBキャプチャデータ全体(excel)

補足

• USB2BTplusやESP32S3, RP2040マイコンなどfull speedのUSB OTGコントローラーを搭載したマイコンやデバイスが増えつつあるが、そうしたfull speedのUSB host機器ではBSH4U25を避けた方が良さそう。
• BUFFALO社BSH4U25はTT0602A21というUSB2.0 hubのコントローラーICを搭載している。同じTT0602A21を搭載しているUSB2.0 hubであればこの問題が起きる可能性があるが、TT0602A21についての情報や他のhubでの搭載例を見つけることができなかった。VID=1A40, PID=0101で、”vid_1a40&pid_0101”で検索するとU2H-AN4SBKなどが見つかった。