我想使用很长的USB电缆将网络摄像头放置在另一个房间中。我发现的最大长度是五米。
USB电缆的最大长度是多少?
使用USB延长线可以达到的最大长度是多少?
我想使用很长的USB电缆将网络摄像头放置在另一个房间中。我发现的最大长度是五米。
USB电缆的最大长度是多少?
使用USB延长线可以达到的最大长度是多少?
Answers:
USB电缆最长为5米。您可以通过串行连接USB集线器(通过这种方式最多链接5个集线器)来进一步了解。由于时序问题,您不能只使用USB延长线。
Q1:我可以使用多久的电缆来连接设备?
A1:实际上,USB规范将全速设备之间的电缆长度限制为5米(不到16英尺5英寸)。对于低速设备,限制为3米(9英尺10英寸)。Q2:为什么我不能使用长度超过3或5m的电缆?
A2:USB的电气设计不允许这样做。设计USB时,便决定处理USB数据线上电磁场的传播,其方式是将USB电缆的最大长度限制在4m范围内。这种方法具有许多优点,并且由于USB用于桌面环境,因此范围限制被认为是可以接受的。如果您熟悉传输线理论,并且想要了解更多有关该主题的详细信息,请查看开发人员常见问题解答的USB信号部分。Q3:我可以将USB设备放置在距PC多远的地方?
A3:通过5m电缆连接最多5个集线器,并将5m电缆连接到全速设备,这将为您提供30m的电缆(有关详细信息,请参阅7.1.19节)。对于低速设备,取决于设备电缆的长度,您将可以达到27m的范围。使用简单的电缆布线,您可能可以从PC伸出25m左右。Q4:我需要将USB设备与PC距离X。我该怎么办?
A4:如果X小于25m左右(请参阅上一个问题),请购买一堆集线器,并用5m电缆将其串行连接。如果您需要走得更远,则将另一台PC或一台笔记本电脑放到需要该设备的地方,并使用旨在进行远程连接的设备(例如以太网或RS)与第一台PC联网。 -485。如果您只需要使用USB,请考虑使用基于USB的以太网适配器将PC连接在一起。
如果OP表示链接以高速USB2.0通讯速度(480 Mbit / s)运行,则所有答案均不正确。
USB通信链接的长度受链接中具有五个集线器的USB体系结构的限制。USB协议要求USB设备发送回握手消息包,如ACK,NAK,NRDY等。这些响应必须在设置为1.7 µs的指定超时内返回主机。如果在1-2-3次尝试后仍未及时收到响应,则主机控制器硬件将设置一个标志/中断,这意味着链接失败。
现在,此1.7 µs限制的依据是什么?它基于最坏情况的握手数据包往返。所有这些都在USB 2.0规范的第7.1.19.2节中进行了说明。有三个因素:
实际可制造电缆的双绞线差分上的物理信号完整性(阻抗匹配,电缆均匀性,信号损耗)。结果是每段电缆的电缆长度限制为5 m。根据USB规范,一条5 m的电缆估计单向传播延迟为26 ns。所有六根电缆的往返延迟约为300 ns。
沿集线器转发器路径的数字信号传播延迟,受建议的体系结构限制为40 HS位时间,每个集线器单向约为80 ns。五个集线器的往返延迟约为800 ns。
USB设备允许以192位时间(400 ns)响应。
因此,总响应时间为1500 ns。该规范允许一些松弛,并将超时时间延长到1700 ns。
因此,媒体传播时间的限制为1700 ns-400 ns = 1300 ns,或单向650 ns。如果您可以制造出在650 ns的波传播过程中具有如此低损耗的电缆,使其能够提供满足USB远端模板的开放信号眼,那么具有单个USB设备的主机就可以使用它。每5 m耗费26 ns的时间,可减少到125 m的电缆。这是最大理论极限。
我很想看看是否可以制作这种电缆。我个人使用Cat 5e制成的40英尺(12 m)电缆连接良好,无错。但这取决于链路两端接收器的质量/灵敏度。
补充:以上答案仅对整个USB HS通信协议有效。但是,USB的最大电缆长度还有另一个功能限制:它与高速断开功能有关。USB中的HS断开连接是基于这样的想法,即断开连接的电缆会反射回信号,因此反射信号加到驱动电压上,从而导致发射器的信号幅度加倍。按照设计,HS主机每125微秒发送一次微帧标记(称为SOF)。出于电缆断开检测的目的,SOF数据包具有一个较长的数据包末尾,约83 ns长(正常EOP为16.6 ns长)。
如果USB电缆在主机端口断开,则没有问题。但是,如果在长电缆的远端断开了设备(带有终端),则反射必须在83 ns内返回,幅度将加倍,并且PHY接收器中的特殊比较器将记录“ HS断开”条件。这将电缆限制设置为具有41.5 ns的单向传播延迟。假设每1 ns的传播速度为6英寸,则这条电缆的长度应小于250英寸,或约6.5m。
仅当您想感觉到干净而快速的断开连接时,才发生此限制。使用更长的电缆,主机端口最终会由于协议错误而被禁用,因此最后没有太大问题。
根据USB规范,超过5米的电缆会导致太大的信号传播延迟。
但是我设法建立了10 m / 30 ft无源USB延长电缆,效果很好。我所做的只是使用一根FTP Cat 5e AWG24 100欧姆电缆,其中一根双绞线用于数据传输(D +和D-;我使用绿色双绞线),另外三对双绞线用于供电(V +和V-;以平行线形式)固体和条纹条纹)。
通过此电缆使用任何USB设备都没有问题。
如果要超过5米,请使用助力器。