Koncentrator USB nie będzie działał, jeśli zostanie podłączony w odległości większej niż 5 koncentratorów od portu głównego

Próbuję wykorzystać zdolność mojego monitora do przełączania wejścia wideo i źródła USB (podobnie jak przełącznik KVM) za pomocą koncentratora USB. Wcześniej wszystkie urządzenia były podłączone bezpośrednio do portów USB monitora. Mógłbym przełączyć wejście wideo na monitorze na Surface za pomocą stacji dokującej lub komputera stacjonarnego (na obu komputerach działa system Windows 10) i USB przełączyć wraz z wideo.

Od czasu wprowadzenia koncentratora USB stacja dokująca Surface nie działa już z portem USB, ale działa na komputerze stacjonarnym. Jeśli ominę stację dokującą i podłączę kabel USB bezpośrednio do urządzenia Surface, to również działa. Po podłączeniu za pomocą stacji dokującej Surface pojawia się błąd:

Zbyt wiele koncentratorów USB jest połączonych razem. Koncentrator USB nie będzie działał, jeśli zostanie podłączony w odległości większej niż 5 koncentratorów od portu głównego.

Komputer stacjonarny jest zwykłym komputerem, ale ponieważ występują problemy z tabletem Surface, specjalnie go wywołałem na liście urządzeń w mojej konfiguracji:

Microsoft Surface Book
Stacja dokująca Microsoft Surface
Zakrzywiony monitor Ultrawide Dell UltraSharp 34 - U3415W
Hub USB 3.0 AmazonBasics 10 portów
Myszy, klawiatury i inne urządzenia peryferyjne USB

Jeśli wyraźnie odczytam błąd, mogę policzyć tylko 4 koncentratory USB: Surface Book, Surface Dock, Monitor i koncentrator USB. Aby wyjaśnić, w jaki sposób mam pewne rzeczy, przygotowałem poniższy schemat:

Do tego czasu miałem wrażenie, że zasilany USB pozwala na połączenie łańcuchowe 127 urządzeń . Czy to wrażenie jest nieprawidłowe lub czy coś jest nie tak z moją konfiguracją?

Dodatkowe informacje na podstawie odpowiedzi :

Mój łańcuch koncentratora USB oglądany za pomocą przeglądarki USB Tree Viewer po podłączeniu do urządzenia Surface Book za pomocą stacji dokującej Surface:

Z tego zdecydowanie widzę, że na końcu jest więcej niż 5 koncentratorów od portu root do urządzeń. Wygląda na to, że hub „jednowarstwowy” na końcu rozwiązałby ten problem. Według komentarza Ali Chena „znalezienie tej informacji w dokumentach marketingowych” byłoby mało prawdopodobne.

— ahsteele
źródło

Czy podłączono Cię z przodu lub z tyłu komputera? Pytam o to, ponieważ niektóre komputery są zbudowane tak, że przednie porty USB w rzeczywistości nie są portami podstawowymi, ale raczej „hubbed” z portów tylnych.

— IronWilliamCash

Czy istnieje powód, dla którego monitor musi być w miksie?

— LPChip

@LPChip (jestem członkiem zespołu ahsteele) monitor działa dla nas jako przełącznik KVM, przełączając między sygnałami wideo, którymi USB również podróżuje. To pozwala nam przenosić klawiatury, myszy i inne urządzenia peryferyjne USB między powierzchnią a komputerem.

— reon

@IronWilliamCash, monitor ma wbudowany KVM, poza tym nie ma KVM

— rehe

Użyj Menedżera urządzeń. Menu-> Widok-> Urządzenia według połączenia. Następnie możesz zobaczyć piasty połączone ze sobą. Dzięki temu dowiesz się, czy istnieją ukryte koncentratory, w których jeden koncentrator to tak naprawdę dwa wewnętrzne, czy koncentratory na płycie głównej.

— Ben

Odpowiedzi:

Licząc koncentratory, zakładasz, że każde pojedyncze urządzenie / urządzenie ma tylko jeden koncentrator. To założenie jest prawdopodobnie nieprawdziwe.

Na początek 10-portowy „Amazon Hub” zdecydowanie ma co najmniej dwa koncentratory w łańcuchu, ponieważ pojedyncze koncentratory nie są produkowane z 10 portami, maksymalnie 7-portowymi [patrz to wyjaśnienie] .

Następnie monitor Dell ma również specjalną konstrukcję - ma dwa porty UPSTREAM. Jaka jest jego wewnętrzna architektura, kto wie.

„Surface Dock” jest również podejrzany o posiadanie więcej niż jednego koncentratora USB w łańcuchu. I nie wiem, czy „powierzchnia” wykorzystuje dodatkowy wewnętrzny hub z jakiegokolwiek powodu.

Aby zorientować się, ile koncentratorów jest w łańcuchu i jakie / jak wszystkie rzeczy są połączone, użyj USBTreeView.exe po stronie Surface. Jestem pewien, że Surface ma właściwy łańcuch, a ty masz więcej niż 5 koncentratorów w łańcuchu.

Dodatek: standard USB pozwala na 127 urządzeń na jeden kontroler root, nie oznacza to, że są one „połączone szeregowo”, tylko łącznie 127. W rzeczywistości, jeśli pominiemy koncentratory jako funkcjonalne urządzenia USB, całkowita liczba użytecznych urządzeń będzie do 102, ponieważ potrzebujesz 17 7-portowych koncentratorów, aby pomieścić urządzenia, w konfiguracji trójwarstwowej, a każdy koncentrator zabierze jeden adres z dostępnego miejsca.

— Ale..chenski
źródło

Cholera, pobij mnie do tego. : D Cóż, oto kilka zdjęć ilustrujących to: Menedżer urządzeń , PCB .

— Daniel B

Sądzę, że 10-portowy „Amazon Hub” ma trzy 4-portowe układy scalone w kaskadzie 1-> 2. Pierwszy (w górę) ma dwa porty podłączone do dwóch innych układów, a 2 porty są wolne. Więc masz hub 4 + 4 + 2 portowy. Te do portów powinny nadal działać.

— Ale..chenski

@ahsteele, istnieją jednoprocesorowe 7-portowe koncentratory USB 3.0 / 3.1, na przykład USB5807. Ale zgaduję, że „7-portowy hub Amazon” ma dwa 4-portowe układy scalone. Układ scalony poziomu górnego ma 3 porty dostępne dla użytkownika, a jeden port służy do połączenia drugiego 4-portowego układu scalonego, co daje w sumie 3 + 4 = 7 portów poniżej. AFAIK, to samo pudełko ma również konstrukcję 4-portową. Domyślam się, że jedna płytka drukowana może pomieścić wszystkie trzy opcje, 4, 7 i 10, ze zmianą BOM. Ale dlaczego pytasz? Co pokazuje Menedżer urządzeń lub USBTreeView? Powinieneś mieć te wyniki gotowe, prawda?

— Ale..chenski

@ahsteele, tak, tak jak się domyślałem, ostatni hub (4-portowy IC z 10-portowego hubu Amazon) ma dwa porty do złączy użytkownika (powinny być użyteczne), a pozostałe dwa porty przechodzą na następny poziom hubów (jak się domyślałem, 2 x 4 porty), które przekraczają wymagania USB. Są szóste w łańcuchu i oznaczone żółtymi znakami. Musisz uzyskać hub „jednowarstwowy”. Każdy 4-portowy koncentrator powinien działać dobrze lub siedmioportowy, ale ten z pojedynczym kontrolerem koncentratora.

— Ale..chenski

@ahsteele, nie sądzę, że znajdziesz te informacje w dokumentach marketingowych. Jednym ze sposobów jest pobranie próbki i podłączenie jej do hosta za pomocą USBTreeView i spojrzenie. Innym sposobem jest otwarcie plastiku i zajrzenie do środka. A może możesz znaleźć przegląd urządzenia, ale znowu producenci mogą dokonywać zmian w wewnętrznych obwodach, więc nigdy nie wiesz. Przepraszam. Pamiętaj, że niektóre klawiatury mogą mieć wbudowany koncentrator, więc nie będą działać, nawet jeśli poprawnie skonfigurujesz ostatni koncentrator.

— Ale..chenski

10-portowy koncentrator USB (i inne urządzenia) może faktycznie zawierać szereg koncentratorów USB szeregowo wewnętrznie.

Koncentrator USB - Wikipedia

Koncentratory USB są często wbudowane w sprzęt, taki jak komputery, klawiatury, monitory lub drukarki. Gdy takie urządzenie ma wiele portów USB, wszystkie zazwyczaj pochodzą z jednego lub dwóch wewnętrznych koncentratorów USB, a nie z każdego portu posiadającego niezależny obwód USB.

Jak już wspomniano, specyfikacja USB pozwala na podłączenie 127 urządzeń przez jeden port. Jednak specyfikacja USB pozwala koncentratorom tylko na pięć poziomów głębokości lub siedem, jeśli obejmuje zarówno urządzenie końcowe, jak i urządzenie root (sam kontroler pokładowy).

Wprowadzenie techniczne do USB 2.0 - USB.org (PDF)

Nowo podłączonemu hubowi zostanie przypisany jego unikalny adres, a huby mogą być kaskadowe do pięciu poziomów głębokości.

Testy interoperacyjności z USB typu C - USB.org (PDF)

„Zawiera urządzenia za 5 poziomami zagnieżdżonych koncentratorów - maksymalna dozwolona”

— Steven
źródło

To okropny projekt. Dlaczego nie powinniśmy pozwolić na łączenie tyle węzłów, ile chcemy? Osiągnięcie limitu 5 wydaje się dość łatwe, ponieważ konfiguracja OP nie wydaje się nawet tak skomplikowana.

— JamEngulfer

Steven, mylisz liczbę „warstw” (połączeń) z liczbą koncentratorów. Liczba koncentratorów jest ograniczona ze względu na ograniczenie czasowe narzucane przy przełączaniu ACK / NAK / cokolwiek. Jest to określone w sekcji 4.1.1 specyfikacji USB 2.0. Czas odpowiedzi musi być ograniczony w topologii sieci półdupleksowej. Wyjaśnienie uzasadnienia tego limitu można znaleźć na stronie superuser.com/a/1105099/620011

— Ale..chenski

@JamEngulfer, tak, USB nie jest najlepszą implementacją paradygmatu sieciowego. Ale nie miał obejmować szerokiego zakresu urządzeń, miał być tani. Ograniczenie kosztów spowodowało, że rozwiązanie jest półdupleksowe. W związku z tym odpowiedzi protokołu nie można odroczyć, a limit czasu oczekiwania jest krótki, co dyktuje ograniczenia całkowitego czasu zawracania, przy czym większość przekaźników hubowych je zużywa. Oto limit.

— Ale..chenski

To naprawdę nie jest tak źle, 1 koncentrator 4 urządzenia, 2 poziomy koncentratora (5 koncentratorów, ale tylko 2 poziomy) 16 urządzeń, 3 poziomy koncentratora (21 koncentratorów) 64 urządzenia, 4 poziomy koncentratora (85 koncentratorów) 256 urządzeń, to jest teraz więcej niż narzucone przez inne limity na USB (limit 127 urządzeń).

— ttbek

Aby dodać dane eksperymentalne do innych odpowiedzi, twój problem dotyczy konkretnie Surface Book właśnie dlatego, że Surface Dock ma dwa koncentratory USB. Ja również mam Surface Dock z Surface Book i to widzę w Menedżerze urządzeń, kiedy podłączam mysz do stacji dokującej:

Podświetlone koncentratory należą do Surface Dock, zweryfikowałem to, podłączając mysz bezpośrednio do jednego z portów w Surface Base.

Zatem masz:

Surface Dock - 2 piasty
Monitor - co najmniej 1 koncentrator
10-portowy koncentrator USB - co najmniej 2 koncentratory, ponieważ, jak wspomniano w innych odpowiedziach, jeden koncentrator może mieć maksymalnie 7 portów

Tak więc masz przynajmniej 5 koncentratorów. Prawdopodobnie monitor ma więcej niż jeden koncentrator i dlatego pojawia się błąd.

— Wasilij Aleksiejew
źródło

Jedyny koncentrator, którego brakuje, to pierwszy koncentrator wbudowany w sam komputer, „koncentrator główny”.

— Agent_L

@Agent_L główny hub nie liczy się do limitu 5 hubów

— Wasilij Aleksiejew

@VasilyAlexeev O ile nie używasz panelu z przodu, który czasami faktycznie go dodaje. Nie zawsze jednak

— Mathijs Segers

@MathijsSegers z definicji nie jest to hub główny, ale normalny hub wbudowany w obudowę komputera

— Wasilij Aleksiejew