關於"USB Hub+變壓器"推薦 - 3C

※ 引述《GHOSTDOG (路過的...)》之銘言：
: ※ 引述《cherty (雪隄?<)》之銘言：
: : 因為想要使用usb延長線接上usb hub+變壓器至房間內
: : 接上滑鼠、鍵盤、隨身碟、隨身硬碟、手機充電等等
: : 開始找這方面的資料
: : 結果發現接上電源的usb hub好像可能會造成電流影響主機板
: : 造成主機板燒壞或短路等等....
: : 讓我猶豫不決是否該使用
: : 不知道大家有沒有這方面的心得
: : 或是有推薦的usb hub及變壓器
: : 謝謝～！：）
: 這個問題，其實我想過很久
: 小弟不是電子科系的
: 所以想過的可能，可能並不是這麼的專業
: 首先大家都知道 USB有 4條線(先撇除防呆腳位的那一個 第五根腳)
: V+ D- D+ V-
: 其中D應該就是傳輸資料在用的
: V當然就是電壓在用的囉
: 問題開始
: USB HUB 可以擴接，但是應該有少數可能會認為
: USB HUB 就只是把 V+ D- D+ V-這幾條線"分"接出來而已!!
: 這是一個錯誤的觀念，先導正!!
: 怎麼說錯誤呢?
: 你今天有四個區塊，這四區塊都是必要的!!
: 一個人有四根水管，必須分別對四個區塊同時注水(想像一下資料傳輸)
: 每個人灌進去的水量要分別開來計算
: 一個人很好計算
: 可是當你有兩個人同時灌水，你要怎麼去把這兩個人同時灌進來的水量做計算?
: 這邊就是一個錯誤的地方了
: "USB分接不能夠把每一個裝置區別出來"

這是錯誤的...USB分接是可以把每個裝置都區分出來的...
在USB裝置插上電腦或USB HUB的時候必須向上做註冊的動作，直到最上層
不然你的電腦要怎麼分辨你接的是鍵盤還是滑鼠還是隨身碟....etc

: 每個USB都會有他的規範，當初USB在規範的時候都已經想好了
: 要怎麼樣去串連USB，讓他可以有很多個USB可以用 !?
: 首先，對不起 我看不懂USB的規範....=_=a
: 所以這部分就不多做敘述，只做一個簡單的觀念介紹

小弟曾修過相關課程，就觀念的部分來做些補充及更正。

: 觀念:
: 兩個人在灌水時，如何把灌進來的水分開來計算?
: 1.把四個區塊分成很多小格，讓每一個不同的人灌一個不同的地方
: 2.找一個管理員來計算，A灌多少水進來、 B灌多少水進來
: 最簡單的就莫過於這幾種方法
: 而這方法，就是透過"晶片轉譯" (是這樣子形容的嗎?)

這部分必須從硬體及軟體系統分別說起:

1.硬體架構部分:

USB採用的是主從式架構(同一時間只有一方負責發送指令，其他負責接收)。
以電腦及隨身碟為例即是:電腦發送指令(提取資料，輸出資料)。
隨身碟接收指令(搜尋送出資料，接收儲存資料)。

2.軟體系統部分

採用輪詢式系統(由主端依序詢問所有連接的從端是否有資料需要傳送)
及時槽系統(在一段時間內某單一裝置占用傳輸通道)。
PS.USB採用的是半雙工傳輸(同一時間內只有單一方向的資料傳輸)。

當大家都有這些觀念後，我們來看看電腦透過USB HUB接上隨身碟跟手機儲存裝置的情況


電腦<----------->USB HUB<------------->隨身碟
^
|----------------->手機

主端<---------->從端/主端<------------>從端

以上是硬體連接的情況，應該是不需要解釋。
以下開始情境模擬:

A.從隨身碟提取影片(不要問我是什麼影片)
B.把音樂放入手機中(不要問我音樂從哪來的)

1.電腦發出指令要求隨身碟送出影片資料

電腦------------>USB HUB-------------->隨身碟
|
|------------------手機

2.隨身碟在一單位時間內送出影片資料(假設在時間內影片還未傳完)

電腦<------------USB HUB<--------------隨身碟
|
|------------------手機

3.進入下一單位時間，電腦發出指令要求手機接收資料
並傳輸音樂到手機上(假設音樂可以傳完)

電腦------------>USB HUB---------------隨身碟
|
|----------------->手機

4.進入下一單位時間，電腦詢問隨身碟是否有資料需要傳輸(答:是)
即進入步驟1.2.直到影片傳完

以上即是USB基本的運作模式



: 讓晶片跟主機板的USB晶片說 : 我這邊可以容納五個人的位置，現在有幾個人在灌水
: 當然 不同晶片的計算方式(演算法)不同，速率也就不相同
: 就像INTEL原生SATA3.0 跟 非原生SATA3.0 速度還是有差別的

這裡也是...
如果上面的觀念看得懂就可以知道，HUB在裡面扮演的只是"中繼/轉傳指令"的腳色而已
當然，HUB上的晶片越好，轉傳指令的延遲越低。速度也會有影響。

: 大約觀念是這樣子，其實省略掉了電壓+的部分
: 因為電壓是主機板持續輸出 不是輸入....XD
: 回到正題，為什麼有人會說 USB HUB+變壓器 有可能電流回充造成主機板或電源供應器
: 燒壞或者是短路呢?
: 剛剛講過，主機板的USB電壓"V+"是"持續輸出" 另外 V- 是電壓準位
: V+跟V-之間的電壓差距 就等於電壓
: 比方說 V+=10 V-=0 中間的差距是10 量測出來就是10V
: 但是 如果 V+=10 V-=5 中間差距是5 量測出來就是5
: 不要問我為什麼!!你應該去問小鳥為什麼在電線桿上面為什麼不會被電死!!
: 這主要是因為小鳥沒有碰到地...所以沒有形成電壓差迴路...就不會被電了XD
: 再次回到正題...Orz
: 因為hub變壓器的電，是屬於額外供電 並不是從你的"電源供應器"或者是"主機板"出來的
: 因此就是兩個不同的電壓迴路
: 就像是水一樣 電壓高會流向電壓低 來造成平衡
: 所以 當你變壓器輸出5X 但是主機板可能只有4.xV 的時候
: 理論上是有可能會回衝回去的!!
: 但是，一般研發的人應該是不會犯這種錯誤=_=
: 基本上PCB在設計的時候
: 都會特別去考量電要怎麼走
: 因為訊號沒走好的話，頂多改線或跳線，在大不了就直接拉一條線過去...
: 但是電力沒走好的話，是整個全部燒掉...(回想起有一個朋友一口氣燒掉一排真空管)
: 所以會盡可能，讓電壓有方向性...XD
: 就像水一樣 怎麼讓水有方向性呢?
: 這就想到 逆止閥 ...讓水具有單一方向性 只能過去 不能回來~
: 就像過往的女朋友一樣...(傷心往事麥提起~~)
: 這應該就是電子學的"二極體" 讓電流單方向
: 所以，基本上 一個好的USB HUB 在設計上會想到這些問題
: 會事先在PCB上做一些防範，以免電流回充至主機板....
: 主機板上可能也會有一些防範....
: 以上，小弟我不是很懂電路
: 如果有錯誤的話請用力的指正
: 但是請不要罵髒話!!

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