(1/20)
CONFIDENTIAL
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Title:
SX-ULPAN-2401/SX-ULPAN-SB-2401
Drawing Type :
機能仕様書
Drawing No.:
SC105390XM
Date :
2019/02/01
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(2/20)
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Rev.
Description
Date
Prepared
Checked
Approved
XX
First Version
Nov. 27, 14
Y.Aoyama
T.Kagawa
S.Tanaka
XA
Delete Console command
Mar. 10, 15
Y.Aoyama
T.Kagawa
H.Miura
XB
Wireless module chip Rev.BL3B
Added UART model
Aug. 18, 15
Y.Aoyama
S.Tanaka
H.Miura
XC
対応製品追記
SocketAPI を削除
Power Save 追記
Sep. 09, 15
Y.Aoyama
S.Tanaka
H.Miura
XD
4.12 消費電流 追記
Sep. 28, 15
Y.Aoyama
S.Tanaka
H.Miura
XE
UART の初期化について追記
Oct. 13, 15
Y.Aoyama
K.Yagi
H.Miura
XF
DNS Server の対応を削除
Dec. 08, 15
Y.Aoyama
K.Yagi
H.Miura
XG
制限事項の内容調整
Dec. 17, 15
Y.Aoyama
K.Yagi
H.Miura
XH
5.3.1 受信サイズ追記
5.6DNS サーバ非サポート
0 状態遷移図追加
2.3 ソケット数
5.10 説明修正
Jan. 26, 16
Y.Aoyama
H.Miura
H.Miura
XJ
Modified the properties of document
Feb. 25, 16
Y.Aoyama
K.Yagi
H.Miura
XK
WPS 制限事項 追記
Apl. 1, 16
Y.Hosomi
R.Matsuura
H.Miura
XL
Wi-Fi Direct を未対応記載
Aug. 3, 16
Y.Hosomi
R.Matsuura
H.Miura
XM
SX-ULPAN-2401-SB 追加
SX-ULPAN-2402 の記載を削除
Feb. 1, 19
T.Kuwana
M.Mizusako
H.MIura
Revision History（改版履歴）
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(3/20)
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目次
1. 略字と正式名称 .................................................................................................................................................. 5
2. 概要 .................................................................................................................................................................... 7
2.1. モデル ........................................................................................................................................... 7
2.1.1. 対応製品 ................................................................................................................................... 8
2.2. SPI モデル ..................................................................................................................................... 8
2.2.1. コマンド仕様 ............................................................................................................................... 8
2.3. モデル別サポート機能 ................................................................................................................... 9
3. 動作環境 .......................................................................................................................................................... 10
3.1. 動作環境 ..................................................................................................................................... 10
4. ドライバ機能仕様(無線 LAN ブロック) .............................................................................................................. 10
4.1. 対応規格 ..................................................................................................................................... 10
4.2. 対応動作モード ........................................................................................................................... 10
4.3. 対応通信速度 ............................................................................................................................. 10
4.4. 対応チャネル ............................................................................................................................... 11
4.5. 対応認証方式 ............................................................................................................................. 11
4.6. 対応暗号方式 ............................................................................................................................. 11
4.7. WPS 方式 .................................................................................................................................... 11
4.8. ローミング仕様 ............................................................................................................................. 12
4.9. WiFi Direct 機能......................................................................................................................... 12
4.10. Antenna Diversity .................................................................................................................... 12
4.11. Power Save .............................................................................................................................. 13
4.11.1. IEEE802.11 Power Save ........................................................................................................... 13
4.11.2. Suspend (Store recall) .............................................................................................................. 13
4.12. 消費電流 ................................................................................................................................. 14
4.12.1. SPI モデル .............................................................................................................................. 14
5. Network 機能仕様 ............................................................................................................................................ 15
5.1. IPv4 Supported RFCs ................................................................................................................... 15
5.2. HTTP サーバ .............................................................................................................................. 16
5.2.1. HTTP サーバ仕様 ..................................................................................................................... 16
5.2.2. HTML データ ............................................................................................................................ 16
5.3. HTTP クライアント ........................................................................................................................ 17
5.3.1. HTTP クライアント仕様 .............................................................................................................. 17
5.4. DHCP サーバ .............................................................................................................................. 18
5.4.1. DHCP パラメータ設定 ............................................................................................................... 18
5.4.2. DHCP パラメータ ....................................................................................................................... 18
5.5. DHCP クライアント ........................................................................................................................ 18
5.5.1. DHCP パラメータ ....................................................................................................................... 18
Table of Contents（目次）
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(4/20)
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5.6. DNS サーバ ................................................................................................................................. 19
5.7. DNS クライアント ........................................................................................................................... 19
5.8. SSL.............................................................................................................................................. 19
5.9. SNTP ........................................................................................................................................... 19
5.10. Socket API ............................................................................................................................... 20
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(5/20)
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1. 略字と正式名称
AES Advanced Encryption Standard
A-MPDU aggregated MAC protocol data unit
A-MSDU aggregated MAC service data unit
AP access point
BSSID basic service set identifier
CCK Complementary Code Keying
CCMP Counter mode with CBC-MAC Protocol
CF-Poll contention free Poll
DFS dynamic frequency selection
DS-SS direct sequence spread spectrum
DSSS-OFDM direct sequence spread spectrum -
orthogonal frequency division multiplexing
DTIM delivery traffic indication message
EAP extensible authentication protocol
EAPoL EAP over LANs
ERP extended rate PHY
ESS extended service set
ESSID extended service set identifier
GMK group master key
HT high throughput
IBSS independent basic service set
IE information element
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
MAC media access control
MCU Memory Control Unit
OFDM orthogonal frequency division multiplexing
OpenSSL Open Secure Socket Layer
PBCC packet binary convolution coding
PSK Pre-Shared Key
QoS quality of service
RADIUS remote autentication dial in user service
RSSI received signal strength indicator
RTS/CTS request to send / clear to send
GI guard interval
SM spatial multiplexing
STA staion
TKIP Temporal Key Integrity Protocol
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(6/20)
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TLS Transport Layer Security
U-APSD unscheduled automatic power save delivery
WDS wireless distribution system
WEP wired equivalent privacy
WME Wireless multimedia extensions
WMM WiFi Multimedia
WoW Wake on Wireless
WPA WiFi Protected Access
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(7/20)
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2. 概要
本仕様書は、SX-ULPAN-2401/SX-ULPAN-SB-2401(以下、無線ドライバ)の機能詳細について記述したドキュメン
トです。本無線ドライバには以下の特徴があります。
<特徴>
・ SX-ULPAN(QCA4004)に対応します。
・ 本モジュールは、超低消費電力で動作します。
・ 無線通信は IEEE 802.11n 仕様を基本とした無線 LAN 動作をサポートします。
・ シングルストリーム、”1x1”で動作します。
・ 通信帯域幅 20MHz のみ設定が可能です。
・ 無線 LAN は無線 Station（子機）、並びに無線 AccessPoint（親機）として動作します。
・ Throughput は、SPI 経由で 10Mbps となります。(QCA4004 カタログスペック)
・ SX-ULPAN-2401 は周波数 2.4GHz(1-13ch)/5GHz(5.2GHz/5.3GHz/5.6GHz/5.8GHz)の帯域を切り替
えて利用できるデュアルバンド仕様です。
・ SX-ULPAN-SB-2401 は周波数 2.4GHz(1-13ch)のみで使用できるシングルバンド仕様です。
・ 認証方式は Open System, WPA/WPA2-PSK に対応します。
・ 暗号方式は、TKIP、AES に対応します。
・ WPS v2.0 に対応します。(OPEN-NONE が使用できないため、Wi-Fi ロゴは取得できません)
・ 本モジュール内に、IPv4, IPv6 及び TCP/IP Stack を保持します。
・ 本モジュール内に、ネットワークサービスとして、HTTP, DNS を保持します
・ Wifi Direct は未対応です。
2.1. モデル
本製品は、下記のモデルとなります。
Hosted SPI
XB
XM
XC
XL
XM
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(8/20)
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2.1.1.対応製品
製品番号
製品名
備考
ZXE03514
SX-ULPAN-2401
SX-ULPAN v3.3 Bulk SPI モデル
ZXE03516
SX-ULPAN-2401-SP
SX-ULPAN v3.3 個装 SPI モデル
ZXE04029
SX-ULPAN-SB-2401
SX-ULPAN SingleBand v3.3 Bulk SPI モデル
ZXE04030
SX-ULPAN-SB-2401-SP
SX-ULPAN SingleBand v3.3 個装 SPI モデル
2.2. SPI モデル
SPI インタフェースにて、Host MCU の無線ドライバから制御を行うモデルです。
無線動作を行うには、Host 側に無線ドライバの実装が必要となります。
2.2.1. コマンド仕様
Host 側のコマンド仕様については、SX-ULPAN-2401 コマンド& API 仕様書(SC106520)を参照。
XC
XC
XM
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(9/20)
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2.3. モデル別サポート機能
機能
SX-ULPAN-
2401
SB-2401
インタフェース
SPI
SPI
規格
IEEE802.11b/g
○
○
IEEE802.11a
○
－
IEEE802.11n HT20
○
○
IEEE802.11n HT40
－
－
動作モード
Station
○
○
Adhoc
－
－
Access Point
○
○
認証方式
Open、WPA、WPA2
○
○
暗号方式
None、TKIP、AES
○
○
WPS
PIN
○
○
PBC
○
○
Wi-Fi Direct
Client
－
－
Group Owner
－
－
Antenna select
アンテナ固定
○
○
Antenna Diversity
○
○
AP スキャン
○
○
省電力
IEEE802.11 Power Save
○
○
Suspend (Store recall)
○
○
Suspend (Sleep wakeup)
－
－
IP アドレス
固定設定
○
○
DHCP Client
○
○
IPv6
○
○
Client
HTTP Client
○
○
DNS Client
○
○
SNTP Client
○
○
Server
DHCP Server
○
○
HTTP Server
○
○
DNS Server
－
－
SSL
○
その他
PING
○
○
電波強度取得
○
○
スループット測定コマンド
○
○
データ転送
BSD socket
BSD socket
Socket API
○
○
ソケット数
4
4
XM
XF
XH
XL
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(10/20)
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3. 動作環境
3.1. 動作環境
本ドライバは下記環境で動作を確認。
CPU
Kinetis K22(ARM Cortex-M4F)
対応無線モジュール
SX-ULPAN (QCA4004 BL3B)
対応 I/F
SPI
OS
NXP MQX 4.1
4. ドライバ機能仕様(無線 LAN ブロック)
本ドライバでサポートする機能のうち、無線 LAN ブロックの説明を行ないます。
4.1. 対応規格
・IEEE802.11a
・IEEE802.11b
・IEEE802.11d
・IEEE802.11e（WMM の一部のみ対応）
・IEEE802.11g、
・IEEE802.11i(一部機能は未対応)
・IEEE802.11n
※WiFi Certified は非サポートとなります。
※Short GI はデフォルト無効です。IEEE802.11n 設定時に有効となります。
4.2. 対応動作モード
・ Station 動作
・ Infrastructure
・ AccessPoint 動作
※AdHoc 動作は非サポートとなります。
4.3. 対応通信速度
規格（伝送方式）
動作可能速度［単位：Mbps］
IEEE802.11a（OFDM）
54、48、36、24、18、12、9、6
IEEE802.11b（DS-SS）
11、5.5、2、1
IEEE802.11g（OFDM）
54、48、36、24、18、12、9、6
IEEE802.11n（OFDM）
11n：20HT 1stream（SGI off）
65, 58.5, 52, 39, 26, 19.5, 13, 6.5
11n：20HT 1stream（SGI on）
72.2, 65, 57.8, 43.3, 29.9, 21.7, 14.4, 7.2
XB
XM
XC
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(11/20)
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4.4. 対応チャネル
規格
使用可能チャネル
IEEE802.11a
36、40、44、48（5.2GHz 帯）
52、56、60、64（5.3GHz 帯）※2
100、104、108、112、116、120、124、128、132、136、140（5.6GHz 帯）※2
149、153、157、161、165 (5.8GHz 帯)※1
IEEE802.11b/g
1～13（2.4GHz 帯）
IEEE802.11n
上記 IEEE802.11a 及び IEEE802.11g で使用可能なチャネル
※1 5.8GHz は日本国内使用不可
※2 DFS 帯の AP 動作は非サポートとなります
4.5. 対応認証方式
・ Open System
・ WPA-PSK
※ WPA 設定は Station 動作のみサポート
・ WPA2-PSK
4.6. 対応暗号方式
・ None
・ TKIP
種類
鍵の入力種別
データ長
PSK
16 進数
64 桁
PSK
文字列
8～63 文字
・ AES(CCMP)
種類
鍵の入力種別
データ長
PSK
16 進数
64 桁
PSK
文字列
8～63 文字
4.7. WPS 方式
・ Enrollee 機能(Station モードで利用)
PIN モード (Device PIN のみ)
PBC モード
・ Registrar 機能(AccessPoint モードで利用)
内部 Registrar 機能対応
PIN モード
PBC モード
XB
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(12/20)
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※ AP モードで利用時、WPS で対応する認証・暗号化方式は、WPA2 AES のみです。
4.8. ローミング仕様
本製品のローミング機能について記載します。
本製品では、受信電波強度(RSSI)がスキャン閾値(22dB)を下回った場合に 20 秒間隔でバックグラウンドスキャ
ンが実施されます。この時、接続情報が一致する AP がローミング候補として登録されます。
接続先の変更は、ローミング閾値(20dB)を下回った場合に実施されます。接続先は登録されたローミング候補
から選択されます。
4.9. WiFi Direct 機能
本機能は未対応です。
4.10. Antenna Diversity
本製品の Antenna Diversity 機能について記載します。
本製品の Antenna Diversity 機能は、複数の無線 LAN フレームをサンプリングすることで、最適なアンテナを選
択する機能です。サンプリングが必要なため、アンテナ切り替えまでにタイムラグが発生する場合がございま
す。
サンプリングの対象は、受信電波強度(RSSI)、受信データフレームの転送レートです。
RSSI のサンプリングは、スキャン時に行われます。スキャン時に AP 毎の RSSI を確認し、その RSSI が過去のも
のよりも高い値であった場合に、スキャンで使用しているアンテナを接続用のアンテナとして選択します。
転送レートのサンプリングは常に行われていますが、チェックされる転送レートは設定された間隔での直近のモ
ノのみです。直近の転送レートが閾値より小さかった場合にアンテナが切り替わります。また、設定された間隔
でデータ通信がなかった場合も同様にアンテナが切り替わります。
上記以外のアンテナが切り替わる状況として、下記の状況があります。
① RSSI が急激に低下する
② 接続中 AP のビーコン受信ミスが発生する
XL
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(13/20)
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4.11. Power Save
4.11.1.IEEE802.11 Power Save
IEEE 802.11 の Power Save 機構をサポートします。
AWAKE 状態は、本製品の Listen interval (ミリ秒)の設定によって決まります。
初期値は、Power Save 有効、Listen interval 100(msec)です。
4.11.2.Suspend (Store recall)
SX-ULPAN-2401/-SB-2401(SPI モデル)でサポートするサスペンド機能です。
Host は接続情報や認証キーを一時保存(Store)し、無線モジュールの電源を落とします。
サスペンド状態からの復帰処理において、Host は保存していた無線情報を無線モジュールに書き込み(Recall)、無
線接続状態を復元させます。
サスペンドからの復帰後、無線の再接続や認証が不要なため、すぐに通信再開が可能です。
サスペンド実行時に無線切断状態であれば、復帰後は無線切断状態となります。その場合、無線設定を再度行う必
要があります。
XC
XM
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(14/20)
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4.12. 消費電流
4.12.1.SPI モデル
Items
Specifications
Units
Remarks
Modes
Operations
Typ.
Max.
消費電流
Current
consumption
Max Perf.
5GHz
67
74
mA
2.4GHz
67
74
mA
Low power mode
IEEE PS
5GHz Listen interval = 100
1.1
1.6
mA
5GHz Listen interval = 500
0.5
0.8
mA
5GHz Listen interval = 1000
0.4
0.7
mA
2.4GHz Listen interval = 100
2.2
2.5
mA
2.4GHz Listen interval = 500
0.9
1.2
mA
2.4GHz Listen interval = 1000
0.5
0.8
mA
Suspend
Store recall
5
10
uA
XD
XM
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(15/20)
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5. Network 機能仕様
本モジュールは、TCP/IP, UDP のオフロード機能を保持し、下記機能を含みます。
・ ARP
・ IPv4 header processing
・ UDP/TCP socket support
・ DHCPv4
・ Neighbor discovery
・ Broadcast/multicast
・ Path MTU discovery
・ TCP zero-copy feature
・ IPv6
5.1. IPv4 Supported RFCs
IPv4 RFC Number
RFC 1122 (TCP Timeout/retransmission)
RFC 1122 : TCP Keep-alive
RFC 1122 : TCP Zero-Window-Probe
RFC 1122 : TCP Sliding window protocol
・ 7KByte までの PING に応答します。
・ TCP の Zero-Window に対して Window-Probe を送信しないため、Window-Update の受信でのみ通信を再開し
ます。
・ IP フラグメントされた TCP パケット受信は対応しません。
XG
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(16/20)
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5.2. HTTP サーバ
本モジュールは HTTP サーバ機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずにドライバ単体での HTTP リクエストの
応答を行います。
HTML データは本モジュール内に持つため、ホストアプリケーションから HTML データそのものの変更は行えません
が、HTML ページ内部のパラメータはアプリケーション、または HTTP の POST リクエストから変更可能です。
5.2.1.HTTP サーバ仕様
・ HTTP version
HTTP/1.1
・ 対応コマンド
GET
POST
・ 対応エラーコード
400 Bad HTTP request
404 File not found
405 Method Not allowed
414 Request-URI Too Long
501 Server error
505 HTTP Version Not Supported
・ HTTP セッション数
5
・ 送信バッファサイズ
1500byte
・ 受信バッファサイズ
1536byte
5.2.2.HTML データ
本製品では、モジュール内部に持つ HTML データは以下の通りです。
・ HTML ファイル
index.html
ファイル名
パラメータ名
個数
最大長
初期値
index.html
Item-**
20
32byte
空白
** : 01～20 の連番
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(17/20)
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・ index.html のデータパターンを以下に示します。
index.html
5.3. HTTP クライアント
本モジュールは HTTP クライアント機能を保持し、ホストのアプリケーションで HTTP リクエストのパケットを生成すること
なく、簡易なコマンドを実行することで HTTP サーバへリクエストを送信することが出来ます。
5.3.1.HTTP クライアント仕様
・ HTTP version
HTTP/1.1
・ 対応コマンド
GET
POST
・ 送信バッファサイズ
1650 byte
・ 受信バッファサイズ
1400 byte
・ 要求 URI 最大長
32 byte
<html><body><pre>
Item-01=
Item-02=
Item-03=
Item-04=
Item-05=
Item-06=
Item-07=
Item-08=
Item-09=
Item-10=
Item-11=
Item-12=
Item-13=
Item-14=
Item-15=
Item-16=
Item-17=
Item-18=
Item-19=
Item-20=
</pre></body></html>
XH
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(18/20)
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5.4. DHCP サーバ
本モジュールは DHCP サーバ機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずにモジュール単体で DHCP のサービ
スを提供します。
5.4.1.DHCP パラメータ設定
パラメータ
型・単位
初期値
Start address
IP アドレス
192.168.1.100
End address
IP アドレス
192.168.1.199
Lease time
秒
無制限(0xffffffff)
5.4.2.DHCP パラメータ
値
パラメータ
備考
01
Subnet Mask
03
Default Router
06
DNS Server
“0.0.0.0”固定
12
Hostname
15
Domain Name
28
Broadcast IP address
50
Requested IP address
割り当て予定と異なる IP アドレス
の場合は NAK を返す。
51
Lease Time
53
DHCP Message Type
54
Server IP address
55
Parameter List
要求内容に関係なくサーバの応
答するパラメータ種類は固定。
255
End
5.5. DHCP クライアント
本モジュールは DHCP クライアント機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずに DHCP サーバから IP アドレスの
割り当てを行うことが出来ます。
5.5.1.DHCP パラメータ
値
パラメータ
備考
01
Subnet Mask
03
Default Router
06
DNS Server
12
Hostname
15
Domain Name
要求のみ
50
Requested IP address
51
Lease Time
52
Overload
53
DHCP Message Type
54
Server IP address
55
Parameter List
要求リスト (01, 03, 06, 15)
255
End
XF
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(19/20)
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5.6. DNS サーバ
本モジュールは DNS サーバ機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずに DNS のコンテンツサーバを提供する。
ドメイン名の登録数は、最大 5 つです。
対応ソースレコードタイプ
値
タイプ
備考
0x01
A
名前に対する IPv4 アドレス
0x1c
AAAA
IPv6 アドレス
※ 本機能は、非サポートとなります。
5.7. DNS クライアント
本モジュールは DNS クライアント機能を保持し、名前解決を行うことが出来ます。
DNS サーバの登録数は、最大 3 つです。
5.8. SSL
Library:
SharkSSL
Protocol:
SSL3, TLS1.0, TLS1.1, TLS1.2
Cipher:
TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384
TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA256
TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA
TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256
TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256
TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA
TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA
5.9. SNTP
本モジュールは SNTP クライアント機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずに SNTP サーバから時刻を取得で
きます。
SNTP サーバの登録数は、最大 2 つです。
SNTP Version
4
XH
Drawing No.：SC105390XM
Date：2019/02/01
(20/20)
CONFIDENTIAL
© silex technology, Inc.
タイムアウト
3 秒
リトライ回数
30
5.10. Socket API
SPI モデルの本ホストドライバには、IP パケット処理用に API が用意されており、API を使用し各サービスを動作させる
ことが可能です。
TCP ソケット数：4
UDP ソケット数：8
API 仕様については、SX-ULPAN-2401 Command & API 仕様書(SC106520)を参照。
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