zum Directory-modus

USB-Schnittstelle

Hubs

Zum Anschluss mehrerer USB-Geräte benötigt man einen Hub. Dies ist ein Busverteiler mit mehreren Ports. Das Wort (engl. hub für Radnabe) beschreibt bildlich die Verbindung von Speichen eines Rades. Üblich ist ein externer Hub mit einem Upstream-Port und vier Downstream-Ports. Der PC selbst enthält meist schon einen Hub, um zwei USB-Anschlüsse zu realisieren. Dieser so genannte Root-Hub befindet sich auf dem Motherboard.

Abb.1

Insgesamt dürfen bis zu 7 Hubs hintereinanderliegen. Diese werden jeweils am Downstream-Port eines Hubs angeschlossen. Insgesamt ist somit der Abschluss von maximal 127 Geräten möglich. Dies ist aber eher theoretischer Wert, da die gesamte Bus-Bandbreite auf alle angeschlossenen Geräte verteilt werden muss.

Abb.2

Der Hub muss die neu angeschlossenen Geräte erkennen und ermitteln, ob es sich um Fullspeed- oder Lowspeed-Geräte handelt. Er kann darüber hinaus in einem angeschlossenen Gerät einen Reset auslösen, wobei es dann zu besonderen Bus-Zustände kommt.

Ein nicht verwendeter USB-Anschluss ist nicht aktiv, d.h. der Hub sendet keinen Datenrahmen. In diesem Fall sind die beiden Signalleitungen low und haben einen Innenwiederstand von 15 kΩ. Jedes USB-Peripheriegerät besitzt einen Widerstand von 1,5 kΩ, der eine der beiden Signalleitungen mit +3,3 V verbindet. Bei einem Fullspeed-Gerät wird D+ belegt, bei einem Lowspeed-Gerät D-. Der Hub erkennt so den Typ des Gerätes und kann eine Datenverbindung mit der entsprechenden Übertragungsrate aufbauen.

Abb.3

Der Hub hat darüber hinaus noch weitere Aufgaben für die Stromversorgung. Er versorgt Geräte mit Betriebsspannung, so dass jedes USB-Gerät beim Start bis zu 100 mA aufnehmen kann. Falls ein höherer Bedarf besteht, muss dieser angemeldet werden. Der Hub kann dann mehr Strom erlauben, so können bis zu 500 mA angefordert werden.Es ist zu beachten, dass ein externer Hub als so genanntes Bus-Powered-Gerät nur maximal 100 mA pro Downstrean-Port abgeben kann, da er insgesamt nicht mehr als 500 mA aufnehmen darf und selbst einen gewissen Eigenbedarf hat.

Seite 6 von 7