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Solución:
Teóricamente, puede tener hasta 127 dispositivos conectados a una PC host, pero existen limitaciones prácticas de energía y ancho de banda de datos que lo evitarían. Estos 127 dispositivos se pueden organizar en una red escalonada de concentradores de hasta siete niveles, contando el host de la PC como el nivel 1 y el dispositivo más alejado como el nivel 7. La PC suministra 5 unidades de energía a un concentrador. Cada unidad es de 100 mA y cada puerto requiere un mínimo de 1 unidad. El concentrador en sí consume uno, dejando 4 unidades para hasta 4 puertos. Por lo tanto, nunca encontrará un concentrador alimentado por bus con más de cuatro puertos.
Los concentradores alimentados por bus tienen una limitación adicional. Dado que cada puerto tiene solo una unidad de potencia, solo pueden conectarse aguas abajo a un solo dispositivo. No puede conectarlos a otro concentrador para la expansión porque ese concentrador requiere 5 unidades adicionales. Y no todos los dispositivos pueden funcionar con una sola unidad. Un dispositivo de baja potencia como un mouse funcionará, pero un dispositivo de alta potencia puede reclamar hasta 5 unidades. Los dispositivos USB de alta potencia solo funcionarán cuando se conecten directamente a un host de PC o a un concentrador autoalimentado que pueda suministrar 5 unidades al puerto.
Cuando conecta un dispositivo, la PC pregunta al dispositivo por sus capacidades y requisitos. Entonces, por ejemplo, la PC sabe que está conectada a un concentrador alimentado por bus de 4 puertos, lo que significa que cada puerto solo puede controlar una unidad. Si intenta conectar un dispositivo de alta potencia a ese concentrador, el sistema operativo mostrará un mensaje de error y se negará a habilitar el dispositivo.
Los concentradores alimentados por bus son generalmente una mala idea debido a estas limitaciones y están destinados principalmente para uso móvil, no de escritorio.
Por otro lado, si los dispositivos que están conectados al puerto son autoalimentados, es posible que no necesiten más de una unidad del concentrador. Por ejemplo, las unidades de disco externas tienen su propia alimentación, por lo que deberían funcionar bien en un concentrador alimentado por bus.
Un concentrador autoalimentado podrá suministrar 5 unidades a cada puerto, lo que permitirá dispositivos de alta potencia y más niveles de concentradores. Por lo tanto, puede conectar un concentrador autoalimentado de 7 puertos y luego siete concentradores de 7 puertos más, lo que le brinda 49 puertos disponibles en solo el cuarto nivel.
Algunos concentradores autoalimentados le permitirán usarlos también en modo alimentado por bus, pero si intenta conectar demasiados dispositivos, el sistema operativo le dará un mensaje de error.
La mayoría de los chips controladores de concentradores tienen 4 puertos, por lo que comúnmente verá concentradores de 4 puertos. Cuando quieren construir un concentrador más grande, solo usan dos chips de 4 puertos. Pero tienen que conectarlos en cadena con el primer chip conectado al host y el segundo conectado a uno de los puertos descendentes en el primer chip. Esto deja solo siete puertos para el usuario, tres en el primer chip y cuatro en el segundo, de ahí el concentrador común de 7 puertos.
USB es plug-and-play en el sentido de que no tiene que saber nada de esto cuando conecta las cosas. El sistema operativo realiza un seguimiento del presupuesto de energía de cada concentrador y dispositivo, le dirá si la conexión no funcionará y si necesita usar un puerto autoalimentado.
editar: los paquetes USB se ven así:
Token: Packet ID: 8 bits Address: 7 bits Endpoint: 4 bits CRC: 5 bits Start of frame: Packet ID: 8 bits Frame Number: 11 bits CRC: 5 bits Data Packet: Packet ID: 8 bits Data: 0-1023 bytes CRC: 16 bits Handshake: Packet ID: 8 bits
Dado que la dirección tiene solo 7 bits, solo puede tener 128 dispositivos en todo el bus (con 7 bits que pueden estar encendidos y apagados, solo hay 128 combinaciones diferentes de bits posibles). Esto incluye su computadora, por lo que deja otras 127 cosas que puede adjuntar.
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