Случайный сбой USB-устройства

Question

Ноутбук - ThinkPad T520, настольный компьютер - серия ThinkCentre M. Оба используют улучшенный хост-контроллер семейства чипсетов серии C200.

В отказавшем устройстве используется чип Silicon Labs C8051F342.

Я тестирую преобразователь USB-в-SPI (устройство № 1), выполняя множество транзакций SPI с известным исправным ведомым устройством SPI. Я пробовал это на двух компьютерах.

• На рабочем столе только устройство № 1, подключенное к USB-порту спереди, а мышь и клавиатура сзади, я получаю ложный сбой из каждых 50 000 транзакций или около того. На ноутбуке я провел сотни тысяч транзакций без сбоев.

• Когда я подключаю другое USB-устройство (устройство № 2) к другому порту рабочего стола (но не пытаюсь сделать что-либо, что заставит устройство № 2 использовать USB), частота отказов увеличивается примерно до 1/500. Это не происходит на ноутбуке.

• На рабочем столе, когда я запускаю транзакции, которые заставляют USB-трафик на устройстве № 2, устройство № 1 немедленно выходит из строя. Это не происходит на ноутбуке.

• Когда я подключаю оба устройства к USB-концентратору и выполняю транзакции на устройстве № 2, устройство № 1 немедленно выходит из строя как на ноутбуке, так и на настольном компьютере.

Я попытался обновить BIOS рабочего стола, но это не помогло. Ток на устройстве № 1 и № 2 должен быть довольно низким. Насколько я могу судить, напряжение не падает.

Проблема с компьютером, устройством № 1 или обоими? Как я могу решить эту проблему?

ОБНОВЛЕНИЕ: Когда я удалил мышь и клавиатуру из задних портов USB на рабочем столе, а устройство № 2 - из переднего порта USB, я смог запустить устройство № 1 без сбоев (5 миллионов транзакций). Я думал, что задние порты USB имеют другой хост-контроллер спереди, поэтому я не понимаю, почему это имеет значение. Тем не менее, это приемлемый обходной путь, поэтому я собираюсь пойти с ним.

Answer 1

USB-концентратор, который вы используете, является пассивным USB-концентратором, это означает, что USB-концентратор имеет доступ только к источнику питания, исходящему от вашего родительского устройства, вашего компьютера. USB может передавать только столько энергии, что может быть недостаточно для устройств, которые вы хотите подключить. Большинство устройств, которые не полностью используют питание от порта USB, будут работать правильно. но когда устройство потребляет больше энергии, например жесткий диск (без внешнего источника питания), оно может использовать слишком много, чтобы другое устройство могло работать с этим USB-концентратором.

Использование активного (подключенного) USB может решить эту проблему, поскольку внешнее питание гарантирует, что каждый порт на концентраторе USB будет иметь то же напряжение, что и один порт USB.

Подсказка: стандарт USB 3.0 улучшает возможности управления питанием по сравнению с предыдущими версиями и может использовать устройства с более высоким энергопотреблением, чем концентраторы, работающие по старым стандартам.