原创 USB电缆长度的局限及突破方法

2010-12-26 14:00 1149 4 4 分类: 通信

电缆长度由其电气特性决定,如RS232电缆长度局限于数据电缆的最大电容量,即不超过2500pF。RS485的电缆长度由其数据传速率成反比,也是由电容和reflection等电气特性决定。


USB1.1规定电缆长度为3米,USB2.0规定为5米。约束电缆长度的原因之一是电缆延迟。我们知道,电流在电缆上几乎按照光速旅行,但它需要一些时间从这端到另外一端。USB 1.1定义最大延迟时间是18 nsec,USB2.0规定为26nsec。电流通过铜线的速度依赖于周围材料的介电常数。尽管我们无法精确了解这一参数,但是我们可以把光速的65%当成普通电缆上电流流过的速度。算下来,USB 1.1的最大电缆长度是3.51 meter,而USB2.0的电缆长度是5.07 meter。


实际上,USB电缆的品质比长度更重要。也许觉得便宜电缆具有更好的性价比,但是实际却并非如此。尽管这些便宜电缆可能在一些设备上工作,但不一定在所有设备上都能正常工作。这是因为USB规范允许使用多种驱动芯片、接收芯片和电缆,如果你的计算机有廉价的驱动芯片(低速且输出功率低)、而且又恰恰遇到了一个蹩脚设计的USB外设接口,那么昂贵的电缆可能工作,廉价电缆可能通讯失败。这常常造成driver bugs 或者 Windows problems。


克服USB电缆长度局限的方法是:使用HUB。HUB仅仅是个中继器和USB信号的分割器。并有独立供电。我们乐观地看到,USB电缆长度限制仅仅局限于一段电缆,并非计算机与外设之间的电缆总长度。如果使用一台HUB,则计算机与外设之间的最大长度将达到10米,即主机到HUB5米,HUB到外设5米。


USB标准规定,HUB允许级联5个。如果使用5米电缆,则主机与外设之间的最大距离为30米,而无需任何违规。在这样情形下,以太网和无线数据连接都将都要比这简单(5个HUB,6条电缆)。


转贴     良子.2010年


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