ฉันต้องการใช้สายเคเบิล USB ที่ยาวมาก ๆ เพื่อวางเว็บแคมในห้องอื่น ความยาวสูงสุดที่ฉันพบคือห้าเมตร
ความยาวสูงสุดของสาย USB คือเท่าใด
ความยาวสูงสุดที่ทำได้เมื่อใช้สายต่อ USB เป็นเท่าใด?
คำตอบ:
5 เมตรเป็นสาย USB สูงสุด คุณสามารถเชื่อมต่อได้มากขึ้นด้วยการเชื่อมต่อฮับ USB แบบอนุกรม (สูงสุด 5 ฮับด้วยวิธีนี้) คุณไม่สามารถใช้สายเคเบิลต่อขยาย USB ได้เนื่องจากปัญหาเรื่องเวลา
จากคำถามที่พบบ่อย USB :
Q1: ฉันสามารถใช้สายเคเบิลเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ของฉันได้นานแค่ไหน?
A1: ในทางปฏิบัติข้อมูลจำเพาะ USB จำกัดความยาวของสายเคเบิลระหว่างอุปกรณ์ความเร็วสูงถึง 5 เมตร (น้อยกว่า 16 ฟุต 5 นิ้วเล็กน้อย) สำหรับอุปกรณ์ความเร็วต่ำขีด จำกัด คือ 3 เมตร (9 ฟุต 10 นิ้ว)Q2: ทำไมฉันไม่สามารถใช้สายเคเบิลที่ยาวกว่า 3 หรือ 5 เมตรได้?
A2: การออกแบบไฟฟ้าของ USB ไม่อนุญาต เมื่อ USB ได้รับการออกแบบการตัดสินใจที่จะจัดการการแพร่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในสายข้อมูล USB ในลักษณะที่จำกัดความยาวสูงสุดของสายเคเบิล USB ให้อยู่ในช่วง 4 ม. วิธีนี้มีข้อดีหลายประการและเนื่องจาก USB มีไว้สำหรับสภาพแวดล้อมเดสก์ท็อปข้อ จำกัด ของช่วงจึงถือว่ายอมรับได้ หากคุณคุ้นเคยกับทฤษฎีสายส่งและต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมในหัวข้อนี้ให้ดูที่ส่วนสัญญาณ USB ของการพัฒนาคำถามที่พบบ่อยQ3: ฉันสามารถใส่อุปกรณ์ USB ได้ไกลแค่ไหนจากพีซี
A3: ด้วยสูงสุด 5 ฮับที่เชื่อมต่อกับสายเคเบิล 5m และสายเคเบิล 5m ไปยังอุปกรณ์ความเร็วเต็มของคุณสิ่งนี้จะให้สายเคเบิลยาว 30 ม. (ดูรายละเอียดหัวข้อ 7.1.19) ด้วยอุปกรณ์ความเร็วต่ำคุณจะสามารถรับช่วงได้สูงสุด 27m ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของสายเคเบิลของอุปกรณ์ ด้วยเส้นทางสายเคเบิลตรงไปตรงมาคุณอาจจะสามารถเข้าถึง 25m หรือมากกว่านั้นจากพีซีQ4: ฉันต้องใส่อุปกรณ์ USB ระยะ X จากพีซีของฉัน ฉันจะทำอย่างไร
A4: ถ้า X น้อยกว่า 25 เมตรหรือมากกว่านั้น (ดูคำถามก่อนหน้านี้) ซื้อฮับจำนวนมากและเชื่อมต่อพวกมันด้วยสายเคเบิลยาว 5 ม. หากคุณต้องการไปให้ไกลกว่านั้นให้วางคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นหรือแล็ปท็อปไว้ในที่ที่คุณต้องการให้อุปกรณ์และเครือข่ายกับพีซีเครื่องแรกโดยใช้บางสิ่งที่ต้องการเชื่อมต่อระยะไกลเช่น Ethernet หรือ RS -485 หากคุณไม่จำเป็นต้องใช้อะไรนอกจาก USB ให้ลองใช้อะแดปเตอร์อีเธอร์เน็ตที่ใช้ USB เพื่อเชื่อมต่อพีซีเข้าด้วยกัน
คำตอบทั้งหมดไม่ถูกต้องหาก OP หมายถึงลิงก์ทำงานที่ความเร็วการสื่อสาร USB2.0 ความเร็วสูง (480 Mbit / s)
ความยาวของลิงค์สื่อสาร USB ถูก จำกัด โดยสถาปัตยกรรม USB ที่มีฮับห้าตัวในลิงค์ โพรโทคอล USB ต้องการให้อุปกรณ์ USB ส่งแพ็กเก็ตจับมือกลับเป็น ACK, NAK, NRDY เป็นต้นการตอบสนองเหล่านี้จะต้องกลับมาที่โฮสต์ภายในระยะเวลาที่กำหนดซึ่งกำหนดไว้ที่ 1.7 .s ฮาร์ดแวร์ตัวควบคุมโฮสต์จะตั้งค่าสถานะ / ขัดจังหวะหากไม่ได้รับการตอบสนองในเวลาหลังจาก 1-2-3 พยายามซึ่งจะหมายถึงความล้มเหลวในการเชื่อมโยง
ทีนี้พื้นฐานของข้อ จำกัด 1.7 นี้นี้คืออะไร? มันขึ้นอยู่กับการเดินทางไปรอบ ๆ กรณีที่เลวร้ายที่สุดของแพ็กเก็ตจับมือ ทั้งหมดอธิบายไว้ในข้อกำหนดเฉพาะของ USB 2.0, ส่วน 7.1.19.2 มีสามปัจจัย:
ความสมบูรณ์ของสัญญาณทางกายภาพเหนือความแตกต่างของคู่ที่บิดเบี้ยวสำหรับสายเคเบิลที่สามารถรับได้จริง (การจับคู่ความต้านทาน, ความสม่ำเสมอของสายเคเบิล, การสูญเสียสัญญาณ) นี้ออกมาเป็นขีด จำกัด ความยาวสายเคเบิล 5 เมตรต่อส่วน สายเคเบิล 5 ม. มีความล่าช้าในการแพร่กระจายทางเดียวโดยประมาณ 26 ns ต่อข้อมูลจำเพาะ USB สายเคเบิลทั้งหกจะมีความล่าช้าในการไป - กลับประมาณ 300 ns
การส่งสัญญาณดิจิตอลล่าช้าไปตามเส้นทาง repeater ของฮับซึ่งถูก จำกัด โดยสถาปัตยกรรมที่แนะนำถึง 40 HS bit ครั้งซึ่งประมาณ 80 ns ต่อฮับทางเดียว ห้าฮับจะมีความล่าช้าในการเดินทางไปกลับประมาณ 800 ns
อุปกรณ์ USB ได้รับอนุญาตให้ตอบสนองใน 192 บิตครั้งซึ่งเป็น 400 ns
ดังนั้นเวลาตอบสนองโดยรวมคือ 1,500 ns ข้อมูลจำเพาะอนุญาตให้หย่อนบางและขยายการหมดเวลาถึง 1,700 ns
ดังนั้นเวลา จำกัด ในการเผยแพร่สื่อคือ 1,700 ns - 400 ns = 1300 ns หรือ 650 ns ทางเดียว หากคุณสามารถผลิตสายเคเบิลที่มีการสูญเสียต่ำกว่า 650 ns ของการแพร่กระจายคลื่นที่สามารถส่งสัญญาณเปิดตาประชุมแม่แบบไกลสุด USB, โฮสต์กับอุปกรณ์ USB เดียวสามารถทำงานกับมัน ความยาว 26 ns ต่อ 5 m ลดลงได้ถึง 125 m ของสายเคเบิล นี่คือขีด จำกัด ทางทฤษฎีสูงสุด
ฉันชอบที่จะดูว่าสามารถใช้สายเคเบิลชนิดนี้ได้ไหม ส่วนตัวผมมีลิงค์ไม่มีข้อผิดพลาดที่ดีกับสายเคเบิล 40 ฟุต (12 ม.) ที่ทำจาก Cat 5e แต่ขึ้นอยู่กับคุณภาพ / ความไวของตัวรับสัญญาณที่ปลายทั้งสองของลิงก์
เพิ่มเติม: คำตอบข้างต้นใช้ได้สำหรับโปรโตคอลการสื่อสาร USB HS โดยรวมเท่านั้น อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด การทำงานอีกประการหนึ่งสำหรับความยาวของสายเคเบิลสูงสุดใน USB: มันเกี่ยวข้องกับฟังก์ชั่นตัดการเชื่อมต่อความเร็วสูง การปลด HS ใน USB นั้นขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าสายเคเบิลที่ถูกตัดการเชื่อมต่อนั้นจะสะท้อนสัญญาณกลับดังนั้นการสะท้อนจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่นำไปสู่การเพิ่มความกว้างของสัญญาณที่เครื่องส่ง ตามที่ได้รับการออกแบบโฮสต์ HS จะส่งเครื่องหมายไมโครเฟรม (เรียกว่า SOF) ทุก ๆ 125 เรา สำหรับวัตถุประสงค์ในการตรวจจับการตัดการเชื่อมต่อสายเคเบิลแพ็คเก็ต SOF มีจุดสิ้นสุดของแพ็คเก็ตยาว ~ 83 ns (EOP ปกติมีความยาว 16.6ns)
หากสายเคเบิล USB ถูกตัดการเชื่อมต่อที่พอร์ตโฮสต์จะไม่มีปัญหา แต่ถ้าอุปกรณ์ (ที่มีการสิ้นสุด) ถูกตัดการเชื่อมต่อที่ปลายสายเคเบิลยาวการสะท้อนกลับต้องกลับมาภายใน 83 ns, แอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและตัวเปรียบเทียบพิเศษในเครื่องรับ PHY จะลงทะเบียนเงื่อนไข "HS disconnect" . สิ่งนี้ตั้งค่าขีด จำกัด ของสายเคเบิลที่มีความล่าช้าในการแพร่กระจายทางเดียว 41.5 ns สมมติว่าความเร็วการแพร่กระจาย 6 "ต่อ 1 ns นี้ต้องใช้สายเคเบิลที่มีความยาวน้อยกว่า 250" หรือประมาณ 6.5 เมตร
ข้อ จำกัด นี้จะเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่คุณต้องการสัมผัสกับการเชื่อมต่อที่สะอาดและรวดเร็ว ด้วยสายเคเบิลที่ยาวกว่าพอร์ตโฮสต์จะถูกปิดใช้งานในที่สุดเนื่องจากข้อผิดพลาดของโปรโตคอลดังนั้นจึงไม่มีปัญหามากในตอนท้าย
ตามข้อกำหนดของ USBสายเคเบิลที่ยาวกว่า 5 เมตรอาจทำให้การส่งสัญญาณมีความล่าช้ามากเกินไป
แต่ฉันได้สร้างสายต่อ USB แบบพาสซีฟ 10 m / 30 ft ที่ใช้งานได้ดี ทั้งหมดที่ฉันทำคือการใช้สายเคเบิล FTP Cat 5e AWG24 100 โอห์มพร้อมบิดคู่หนึ่งสำหรับข้อมูล (D + และ D-; ฉันใช้คู่สีเขียว) และอีกสามคู่บิดกำลัง (V + และ V-; เป็นของแข็งและแถบเป็นแถบ)
ฉันไม่มีปัญหาในการใช้อุปกรณ์ USB ใด ๆ ผ่านสายเคเบิลนี้