Какой длины может быть usb кабель
Обновлено: 03.07.2024
Я хочу использовать очень длинный USB-кабель для размещения веб-камеры в другой комнате. Максимальная длина, которую я нашел, была пять метров.
Какова максимальная длина USB-кабеля?
Какая максимальная длина достигается при использовании удлинительных кабелей USB?
5 метров - это максимальный USB-кабель. Вы можете пойти дальше, подключив USB-концентраторы последовательно (максимум 5 концентраторов, соединенных таким образом). Вы не можете просто использовать удлинители USB из-за проблем с синхронизацией.
Просто к вашему сведению, это не проблема синхронизации, так как использование концентраторов не уменьшает время распространения сигнала. Скорее, максимальная длина кабеля обусловлена проблемами емкости / индуктивности линии и потерей напряжения сигнала по всей длине кабеля. Если кабель был слишком длинным, уровни цифровой логики могут не сработать должным образом на принимающей стороне. Каждый концентратор «отправляет» сигнал так сказать, поэтому это решение работает. @ Прорыв Нет, напряжение сигнала достаточно легко усилить; Я думаю, что это о времени на одной ссылке. Проблемы с емкостным сопротивлением и индуктивностью - если вы внимательно посмотрите - именно проблема синхронизации; Сигнал распространяется во времени. Но даже задержка может иметь значение в протоколе связи; Это становится намного проще, если вы можете использовать полный цикл для каждого передаваемого вами байта - нет необходимости отслеживать, что может потребоваться повторить при сбое. И задержка более пяти концентраторов одинакова для связи между устройством и компьютером;) Те 5 концентраторов, соединенных последовательно, нужно ли им иметь внешний источник питания? или этого достаточно с питанием от самого USB-соединения? @ getfree, как правило, вам нужно отдельно подключать концентраторы. Если вы знаете энергопотребление концентраторов и потребляемую мощность конечных устройств, вы можете рассчитать, будет ли достаточно 500 мА от источника. На более длинных участках деревня может быть достаточной для того, чтобы в последовательности были хотя бы несколько размещенных узлов.Q1: Какую длину кабеля я могу использовать для подключения моего устройства?
A1: На практике спецификация USB ограничивает длину кабеля между полноскоростными устройствами до 5 метров (чуть менее 16 футов 5 дюймов). Для низкоскоростного устройства ограничение составляет 3 метра (9 футов 10 дюймов).Q2: Почему я не могу использовать кабель длиной более 3 или 5 метров?
A2: электрический дизайн USB не позволяет этого. Когда был разработан USB, было принято решение обрабатывать распространение электромагнитных полей на линиях данных USB таким образом, чтобы ограничить максимальную длину USB-кабеля чем-то в диапазоне 4 м. Этот метод имеет ряд преимуществ, и, поскольку USB предназначен для настольных ПК, ограничения диапазона считались приемлемыми. Если вы знакомы с теорией линий электропередачи и хотите получить более подробную информацию по этой теме, ознакомьтесь с разделом «Сигналы USB» часто задаваемых вопросов для разработчиков .Q3: На каком расстоянии от ПК можно разместить USB-устройство?
A3: с максимум 5 концентраторами, соединенными кабелями 5 м, и кабелем 5 м, идущим к вашему высокоскоростному устройству, это даст вам кабель 30 м (подробнее см. Раздел 7.1.19). На низкоскоростном устройстве вы сможете достичь дальности до 27 м, в зависимости от длины кабеля устройства. С помощью простой кабельной трассы вы, вероятно, сможете добраться до ПК примерно на 25 метров.Q4: Мне нужно установить USB-устройство на расстоянии X от моего ПК. Что я делаю?
A4: Если X меньше 25 м или около того (см. Предыдущий вопрос), купите несколько концентраторов и соедините их последовательно с помощью 5-метровых кабелей. Если вам нужно пойти дальше, поставьте другой компьютер или, возможно, ноутбук, туда, где вам нужно устройство, и подключите его к первому компьютеру, используя нечто, предназначенное для соединения на большие расстояния, например, Ethernet или RS. -485. Если вам нужно использовать только USB, рассмотрите возможность использования Ethernet-адаптеров на основе USB для соединения ПК.
Все ответы неверны, если под OP подразумевается канал, работающий на скорости высокоскоростной связи USB 2.0 (480 Мбит / с).
Длина канала связи USB ограничена архитектурой USB с пятью концентраторами в канале. Протокол USB требует, чтобы устройства USB отправляли пакеты подтверждения связи в виде ACK, NAK, NRDY и т. Д. Эти ответы должны возвращаться на хост в течение заданного времени ожидания, которое установлено равным 1,7 мкс. Аппаратное обеспечение хост-контроллера установит флаг / прерывание, если ответ не будет получен вовремя после 1-2-3 попыток, что будет означать сбой соединения.
Теперь, что послужило основанием для этого ограничения в 1,7 мкс? Он основан на наихудшем случае передачи пакетов рукопожатия. Все объясняется в спецификациях USB 2.0, раздел 7.1.19.2. Есть три фактора:
Физическая целостность сигнала по дифференциалу витой пары для реально изготавливаемых кабелей (согласование импеданса, однородность кабеля, потеря сигнала). Это получилось как ограничение длины кабеля 5 м на сегмент. Кабель длиной 5 м имеет предполагаемую задержку распространения в одном направлении 26 нс в соответствии со спецификациями USB. Все шесть кабелей будут иметь задержку прохождения сигнала в обоих направлениях около 300 нс.
Задержка распространения цифрового сигнала вдоль пути ретранслятора концентратора, которая ограничена предложенной архитектурой до 40 битов HS, что составляет около 80 нс на концентратор в одном направлении. Пять узлов будут иметь задержку туда и обратно около 800 нс.
Устройство USB может отвечать в 192 бит, что составляет 400 нс.
Итак, общее время отклика составляет 1500 нс. Спецификация допускает некоторый провал и увеличивает время ожидания до 1700 нс.
Следовательно, ограничение времени распространения мультимедиа составляет 1700 нс - 400 нс = 1300 нс или 650 нс в одну сторону. Если вы можете изготовить кабель с такими низкими потерями, превышающими 650 нс распространения волны, что он может доставить открытый сигнальный глазок, соответствующий шаблону USB на дальнем конце, хост с одним устройством USB может работать с ним. Взяв 26 нс на 5 м, мы получаем 125 м кабеля. Это максимальный теоретический предел.
Я хотел бы посмотреть, можно ли сделать такой кабель. Лично у меня была хорошая безошибочная связь с кабелем 40 футов (12 м), сделанным из Cat 5e. Но это зависит от качества / чувствительности приемников на обоих концах канала.
ДОПОЛНЕНИЕ: приведенный выше ответ действителен только для общего протокола связи USB HS. Однако есть еще одно функциональное ограничение на максимальную длину кабеля в USB: это связано с функцией высокоскоростного отключения. Разъединение HS в USB основано на идее, что отсоединенный кабель будет отражать обратный сигнал, поэтому отражение в сумме приводит к возбужденному напряжению, что приводит к удвоению амплитуды сигнала на передатчике. Как и предполагалось, хост HS отправляет маркеры микрокадров (называемые SOF) каждые 125 мкс. В целях обнаружения отсоединения кабеля пакет SOF имеет удлиненный конец пакета длиной
83 нс (нормальная длина EOP составляет 16,6 нс).
Если USB-кабель отсоединен от хост-порта, нет проблем. Но если устройство (с его выводом) отключается на дальнем конце длинного кабеля, отражение должно вернуться в течение 83 нс, амплитуда удвоится, и специальный компаратор в приемнике PHY зарегистрирует условие «HS отключение» , Это устанавливает предел для кабеля, который имеет 41,5 нс задержки в одном направлении. Предполагая, что скорость распространения составляет 6 дюймов в 1 нс, длина кабеля должна быть менее 250 дюймов или около 6,5 м.
Это ограничение имеет место, только если вы хотите почувствовать чистое и быстрое отключение. При использовании более длинного кабеля порт хоста в конечном итоге будет отключен из-за ошибки протокола, поэтому в конце не возникнет особых проблем.
Кабель USB позволяет подключать различные устройства к компьютеру или ноутбуку. Некоторые примеры включают MP3-плееры, принтеры, клавиатуры, компьютерные мыши и внешние жесткие диски. Хотя USB-кабель достаточно универсален в использовании, он имеет ограничения. Основное ограничение USB-кабеля заключается в том, что он ограничен максимальной длиной соединения.
USB-кабель: Thinkstock Images / Comstock / Getty Images
Максимальная длина
Спиральный шнур USB: Томас Норткат / Фотодиск / Getty Images
Полная скорость против низкой скорости
Компьютерная мышь, подключенная через USBcredit: Ciaran Griffin / Stockbyte / Getty Images
Полноскоростные устройства - это устройства, которые обычно требуют внешнего источника питания и отправляют и получают большие объемы данных. Низкоскоростные устройства могут получать питание от самого USB-соединения. Примером USB-устройства с полной скоростью или с внешним питанием может служить внешний жесткий диск. Примером низкоскоростного устройства или устройства с питанием от USB является USB-мышь или MP3-плеер.
Причина ограничения длины
Подключение USB-кабеля кредит: Jupiterimages / Polka Dot / Getty Images
По сути, теория линии передачи утверждает, что электрическая волна должна начинаться с одного конца параллельных проводников, которые образуют линию передачи внутри USB-кабеля, и распространяться по линии. Если при этом методе волна не отправляется, электрическая энергия может вытекать из линии и рассеиваться в окружающей области.
Решения проблемы ограничения
Если USB-устройство необходимо подключить к компьютеру, но расстояние превышает максимальную длину кабеля, существует несколько способов расширения для подключения.
Для более короткого расстояния, которое должно быть достигнуто, USB-концентратор может быть подключен к USB-порту и расположен так же далеко от компьютера, как и линия USB-подключения концентратора. Любые устройства могут быть подключены к концентратору USB с помощью кабеля USB длиной от 3 до 5 метров.
Для более длинных расстояний до 30 метров можно подключить линейку USB-концентраторов и USB-кабелей, ведущих в сторону от компьютера. Первый концентратор подключается к USB-порту компьютера. Кабель USB подключается к первому концентратору и подключается ко второму концентратору. Эта цепочка повторяется для 5 USB-концентраторов и 30-метрового USB-кабеля для создания подключения к USB-устройству, которое находится дальше.
Предупреждение
Компьютерные подключения кредит: Thinkstock / Comstock / Getty Images
Два компьютера могут подключаться напрямую через USB-соединение. Однако этот тип соединения должен сочетаться с адаптером USB-USB, который соединяет два USB-кабеля между компьютерами. Непосредственное подключение USB-кабеля к двум компьютерам может привести к пожару и привести к короткому замыканию компьютеров. Для этого типа прямого соединения необходимо использовать адаптер.
Какова цель компьютерного процессора?
Компьютерный процессор выполняет всю математику, необходимую для запуска программ на компьютере. Он есть в каждом современном компьютере - от настольных компьютеров и ноутбуков до умных телевизоров и смартфонов. .
Какова функция USB-накопителя?
Флэш-накопитель USB (основанный на технологии Universal Service Bus) - это компактное, легкое и микропортативное устройство хранения данных. Растущая мобильность пользователей, таких как .
Длина волны и частота Bluetooth
Если вы когда-либо сталкивались с путаницей компьютерных проводов на вашем столе, вы можете оценить Bluetooth, который передает данные по беспроводной сети на короткие расстояния. Изобретенный в 1994 году, Bluetooth .
• высокая скорость обмена — 12 Mbs - максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена — 3 м,
• низкая скорость обмена — 1,5 Mbs - максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена — 5 м,
• максимальное количество подключённых устройств (включая размножители) — 127,
• возможно подключение устройств с различными скоростями обмена,
• напряжение питания для периферийных устройств — 5 V,
• максимальный ток потребления на одно устройство — 500 mA.
USB 2.0 отличается от USB 1.1 только большей скоростью и небольшими изменениями в протоколе передачи данных для режима Hi-speed.
• Low-speed 10-1500 Kbs (используется для интерактивных устройств: клавиатуры, мыши, джойстики),
• Full-speed 0,5-12 Mbs (аудио/видео устройства),
• Hi-speed 25-480 Mbs (видео устройства, устройства хранения информации).
Для увеличения длины можно использовать активный удлинитель типа USB2.0 Viewcon VE056.
Активный удлинитель позволяет увеличить длину USB кабеля до 24 метров, посредством последовательного соединения 5-ти кабелей.
USB удлинитель с усилением сигнала работает как USB hub, занося в буфер всю входящую и исходящую информацию.
Работает успешно как с низкоскоростными, так и с высокоскоростными USB устройствами.
• Длина: 4,8 метр (встроенный USB приемо-передатчик, препятствующий уменьшению сигнала),
• Максимальное значение тока: 5.0 mA (при 40 °C стандартное значение тока — менее 3 mA),
• Максимальное значение напряжения: 0.095 V (при 200 mA, 40 °C),
• VBUS и GND характеристика: 20 AWG,
• D+ & D- характеристика: 28 AWG (витая пара, стандартное сопротивление 90 Ohm),
• Экранированный фольгой кабель, защищенный от помех медной сеткой - соответствует UL,
• Скорость передачи данных (высокоскоростная мода): 12 Mbs (при работе с высокоскоростной периферией),
• Скорость передачи данных (низкоскоростная мода): 1.5 Mbs (при работе с низкоскоростной периферией),
• Стандартный рабочий диапазон температуры: 0-40 °C,
• USB характеристика передачи данных совпадает с USB спецификацией.
Одним из основных недостатков компьютерного интерфейса USB является ограничения на длину кабеля. В этой статье мы обсудим альтернативные методы, которые позволят вам преодолеть эту проблему.
USB интерфейс обеспечивает совместимость между внешними устройствами и хост-системой компьютера. Он функционирует в качестве замены для многих последовательных портов и параллельных портов. Порт USB позволяет подключать периферийные компьютерные устройства, как мыши, клавиатуры, принтеры, флэш-накопители USB, жесткие диски и т.д. к хост-системе. Сегодня USB стал почти стандартным интерфейсом на большинстве систем, включая компьютеры, смартфоны, DVD-плееры, и т.д.
Есть несколько различных типов кабелей USB, которые имеют различные штепсельные вилки и розетки, поэтому, позволяющие подключаться к различным периферийным устройствам. С его широким использованием, одним из главных его недостатков является то, что устанавливаются производителями лимиты на длину.
Пределы длины USB кабеля.
Одной из основных проблем, с которой сталкиваются многие люди с USB устройствами, это ограничения по длине кабелей. Правила предусматривают длину кабеля до 5 метров, для USB устройств 2,0 и 3 м, для 1,0 устройств USB. Причиной этих ограничений длины, является то, что электрический дизайн модели USB не позволяет быть длине кабеля больше, чем 5 метров. Это потому, что с подключением USB, команды остаются без ответа в течение времени, отведенного на 1,5 микросекунды. Даже после учета максимального числа узлов приемлемая задержка в кабеле составляет лишь около 26 наносекунд. USB предназначен для использования в настольных компьютерах, когда они были разработаны и, следовательно, ограничение диапазона были приняты в целом пользователями. Ограничение было связано с распространением электромагнитного поля, которому необходимо обращаться по линиям передачи данных USB. Это приводит к пределам длины. Увеличение длины кабеля можно ожидать с развитием конструкции волоконно-оптического кабеля.
Увеличение длины USB Кабелей.
Один способ обойти эти уровни для заданной длины USB кабелей соответствующие требованиям длины, использовать допустимые USB хабы. По USB спецификации 2.0, максимальное количество USB хабов, которые могут быть подключены к увеличению диапазона USB 5. Это позволит вам увеличить предельную длину до 30 метров для USB устройств 2,0 и 15 метров для 1,0 устройств USB. Расстояние между каждым USB-хабом устанавливается, не более 5 метров.
В то время как ограничения длины для USB кабелей, в действительности выступают серьезным недостатком, это никоим образом не отразилось на стандартизации интерфейса. На самом деле, заставило людей развивать альтернативные методы, чтобы увеличить длину в зависимости от потребностей.
Читайте также: