Tôi muốn sử dụng cáp USB rất dài để đặt webcam ở một phòng khác. Chiều dài tối đa mà tôi tìm thấy là năm mét.
Độ dài tối đa của cáp USB là bao nhiêu?
Độ dài tối đa có thể đạt được khi sử dụng cáp mở rộng USB là bao nhiêu?
Tôi muốn sử dụng cáp USB rất dài để đặt webcam ở một phòng khác. Chiều dài tối đa mà tôi tìm thấy là năm mét.
Độ dài tối đa của cáp USB là bao nhiêu?
Độ dài tối đa có thể đạt được khi sử dụng cáp mở rộng USB là bao nhiêu?
Câu trả lời:
5 mét là cáp USB tối đa. Bạn có thể nhận được nhiều hơn bằng cách kết nối các trung tâm USB một cách an toàn (tối đa 5 trung tâm được nối theo cách này). Bạn không thể chỉ sử dụng cáp mở rộng USB do vấn đề thời gian.
Từ Câu hỏi thường gặp về USB :
Câu 1: Tôi có thể sử dụng cáp trong bao lâu để kết nối thiết bị của mình?
A1: Trong thực tế, thông số kỹ thuật USB giới hạn chiều dài của cáp giữa các thiết bị tốc độ đầy đủ xuống còn 5 mét (một chút dưới 16 feet 5 inch). Đối với thiết bị tốc độ thấp, giới hạn là 3 mét (9 feet 10 inch).Câu 2: Tại sao tôi không thể sử dụng cáp dài hơn 3 hoặc 5m?
A2: Thiết kế điện của USB không cho phép. Khi USB được thiết kế, một quyết định đã được đưa ra để xử lý việc truyền các trường điện từ trên các đường dữ liệu USB theo cách giới hạn độ dài tối đa của cáp USB ở mức nào đó trong phạm vi 4m. Phương pháp này có một số ưu điểm và, vì USB được dành cho môi trường máy tính để bàn, nên các giới hạn phạm vi được coi là chấp nhận được. Nếu bạn quen thuộc với lý thuyết đường truyền và muốn biết thêm chi tiết về chủ đề này, hãy xem phần tín hiệu USB của Câu hỏi thường gặp của nhà phát triển .Câu 3: Làm thế nào xa PC tôi có thể đặt một thiết bị USB?
A3: Với tối đa 5 hub được kết nối với cáp 5m và cáp 5m đi đến thiết bị tốc độ đầy đủ của bạn, điều này sẽ cung cấp cho bạn 30m cáp (xem phần 7.1.19 để biết chi tiết). Với một thiết bị tốc độ thấp, bạn sẽ có thể có phạm vi lên tới 27m, tùy thuộc vào thời gian cáp của thiết bị. Với tuyến cáp thẳng, có thể bạn sẽ có thể tiếp cận 25m hoặc hơn từ PC.Q4: Tôi cần đặt khoảng cách X của thiết bị USB từ PC. Tôi làm gì?
A4: Nếu X nhỏ hơn 25m hoặc hơn (xem câu hỏi trước), hãy mua một loạt các hub và kết nối chúng với dây cáp 5m. Nếu bạn cần đi xa hơn thế, hãy đặt một PC khác, hoặc có thể là máy tính xách tay, ra nơi bạn cần thiết bị và kết nối nó với PC đầu tiên bằng cách sử dụng thứ gì đó dự định là kết nối tầm xa, như Ethernet hoặc RS -485. Nếu bạn không cần sử dụng gì ngoài USB, hãy cân nhắc sử dụng các bộ điều hợp Ethernet dựa trên USB để kết nối các PC lại với nhau.
Tất cả các câu trả lời đều không chính xác nếu OP có nghĩa là liên kết hoạt động ở tốc độ truyền thông USB2.0 tốc độ cao (480 Mbit / s).
Độ dài của liên kết giao tiếp USB bị giới hạn bởi kiến trúc USB có năm hub trong liên kết. Giao thức USB yêu cầu các thiết bị USB gửi lại các gói bắt tay dưới dạng ACK, NAK, NRDY, v.v. Những phản hồi này phải quay trở lại máy chủ trong khoảng thời gian chờ đã chỉ định, được đặt thành 1.7. Phần cứng bộ điều khiển máy chủ sẽ đặt cờ / ngắt nếu không nhận được phản hồi kịp thời sau 1-2-3 lần, điều đó có nghĩa là lỗi liên kết.
Bây giờ, cơ sở cho giới hạn 1.7 này là gì? Nó được dựa trên một chuyến đi vòng trong trường hợp xấu nhất của các gói bắt tay. Tất cả được giải thích trong thông số kỹ thuật USB 2.0, Mục 7.1.19.2. Có ba yếu tố:
Tính toàn vẹn tín hiệu vật lý trên vi sai cặp xoắn cho cáp có thể sản xuất thực tế (khớp trở kháng, tính đồng nhất của cáp, mất tín hiệu). Điều này xuất hiện dưới dạng giới hạn chiều dài cáp 5 m trên mỗi đoạn. Cáp 5 m có độ trễ lan truyền một chiều ước tính là 26 ns cho mỗi thông số kỹ thuật USB. Tất cả sáu dây cáp sẽ có độ trễ chuyến đi khứ hồi khoảng 300 ns.
Độ trễ truyền tín hiệu kỹ thuật số dọc theo đường lặp của bộ trung tâm, được giới hạn bởi kiến trúc được đề xuất ở mức 40 HS bit, tức là khoảng 80 ns mỗi chiều một chiều. Năm trung tâm sẽ có độ trễ chuyến đi khứ hồi khoảng 800 ns.
Một thiết bị USB được phép phản hồi trong 192 bit, tức là 400 ns.
Vì vậy, tổng thời gian phản hồi là 1500 ns. Thông số kỹ thuật cho phép một số chùng và kéo dài thời gian chờ đến 1700 ns.
Do đó, giới hạn cho thời gian truyền phương tiện là 1700 ns - 400 ns = 1300 ns, hoặc 650 ns một chiều. Nếu bạn có thể sản xuất một dây cáp có mức tổn thất thấp hơn 650 ns truyền sóng mà nó có thể cung cấp một tín hiệu mở đáp ứng mẫu mắt xa USB, một máy chủ có một thiết bị USB có thể hoạt động với nó. Lấy 26 ns trên 5 m, nó xuống tới 125 m cáp. Đây là giới hạn lý thuyết tối đa.
Tôi rất muốn xem liệu loại cáp này có thể được thực hiện. Cá nhân tôi đã có một liên kết không có lỗi tốt với cáp 40 ft (12 m) được làm bằng Cat 5e. Nhưng nó phụ thuộc vào chất lượng / độ nhạy của máy thu ở cả hai đầu của một liên kết.
BỔ SUNG: Câu trả lời trên chỉ hợp lệ cho giao thức truyền thông USB HS tổng thể. Tuy nhiên, có một hạn chế chức năng khác về chiều dài cáp tối đa trong USB: nó liên quan đến chức năng ngắt kết nối tốc độ cao. Việc ngắt kết nối HS trong USB dựa trên ý tưởng rằng cáp bị ngắt kết nối sẽ phản xạ lại tín hiệu, do đó sự phản xạ sẽ tăng thêm điện áp điều khiển dẫn đến tăng gấp đôi biên độ tín hiệu tại máy phát. Theo thiết kế, máy chủ HS gửi các điểm đánh dấu khung vi mô (được gọi là SOF) cứ sau 125 chúng tôi. Với mục đích phát hiện ngắt kết nối cáp, gói SOF có phần cuối của gói dài, ~ 83 ns (EOP bình thường dài 16,6ns).
Nếu cáp USB bị ngắt kết nối tại cổng máy chủ, không có vấn đề gì. Nhưng nếu một thiết bị (bị ngắt kết nối) bị ngắt kết nối ở đầu xa của cáp dài, sự phản xạ phải quay lại trong vòng 83 ns, biên độ sẽ tăng gấp đôi và một bộ so sánh đặc biệt trong máy thu PHY sẽ đăng ký điều kiện "ngắt kết nối HS" . Điều này đặt giới hạn cáp là có độ trễ lan truyền một chiều 41,5 ns. Giả sử tốc độ lan truyền 6 "trên 1 ns, điều này đòi hỏi cáp phải dài dưới 250" hoặc dài khoảng 6,5m.
Giới hạn này chỉ diễn ra nếu bạn muốn cảm nhận sự ngắt kết nối nhanh và sạch. Với cáp dài hơn, cổng máy chủ cuối cùng sẽ bị vô hiệu hóa do lỗi giao thức, do đó không có nhiều vấn đề ở cuối.
Theo thông số kỹ thuật của USB , cáp dài hơn 5 mét sẽ gây ra độ trễ truyền tín hiệu quá lớn để hoạt động.
Nhưng tôi đã quản lý để xây dựng cáp mở rộng USB thụ động 10 m / 30 ft hoạt động tốt. Tất cả những gì tôi đã làm là sử dụng cáp FTP Cat 5e AWG24 100 ohm với một cặp xoắn cho dữ liệu (D + và D-; tôi đã sử dụng cặp màu xanh lá cây) và ba cặp xoắn khác để cấp nguồn (V + và V-; song song để rắn và sọc thành sọc).
Tôi không gặp vấn đề gì khi sử dụng bất kỳ thiết bị USB nào qua cáp này.
Nếu bạn muốn đi xa hơn 5 mét, hãy sử dụng máy tăng áp .