Theoretisch können bis zu 127 Geräte an einen Host-PC angeschlossen sein, aber es gibt praktische Einschränkungen hinsichtlich Leistung und Datenbandbreite, die dies verhindern würden. Diese 127 Geräte können in einem gestuften Netzwerk von Hubs mit bis zu sieben Ebenen angeordnet werden, wobei der PC-Host als Ebene 1 und das am weitesten entfernte Gerät als Ebene 7 gezählt werden. Der PC versorgt einen Hub mit 5 Energieeinheiten. Jede Einheit hat 100 mA und jeder Port benötigt mindestens 1 Einheit. Der Hub selbst verbraucht einen und lässt 4 Einheiten für bis zu 4 Ports übrig. Sie werden also niemals einen Bus-Hub mit mehr als vier Ports finden.
Busbetriebene Hubs haben eine weitere Einschränkung. Da jeder Port nur eine einzige Energieeinheit hat, können sie nur eine nachgeschaltete Verbindung zu einem einzelnen Gerät herstellen. Sie können sie zur Erweiterung nicht mit einem anderen Hub verbinden, da für diesen Hub zusätzliche 5 Einheiten erforderlich sind. Und nicht alle Geräte können mit einer einzigen Einheit betrieben werden. Ein Gerät mit geringem Stromverbrauch wie eine Maus funktioniert, ein Gerät mit hohem Stromverbrauch kann jedoch bis zu 5 Einheiten beanspruchen. Hochleistungs-USB-Geräte funktionieren nur, wenn sie direkt an einen PC-Host oder einen Hub mit eigener Stromversorgung angeschlossen sind, der 5 Einheiten an den Port anschließen kann.
Wenn Sie ein Gerät anschließen, fragt der PC das Gerät nach seinen Funktionen und Anforderungen ab. So weiß der PC beispielsweise, dass er an einen Hub mit 4 Ports angeschlossen ist, was bedeutet, dass jeder Port nur eine Einheit ansteuern kann. Wenn Sie versuchen, ein Hochleistungsgerät an diesen Hub anzuschließen, wird vom Betriebssystem eine Fehlermeldung ausgegeben und die Aktivierung des Geräts verweigert.
Hubs mit Busantrieb sind aufgrund dieser Einschränkungen im Allgemeinen eine schlechte Idee und hauptsächlich für den mobilen und nicht für den Desktop-Einsatz gedacht.
Wenn die an den Port angeschlossenen Geräte selbst mit Strom versorgt werden, benötigen sie möglicherweise nicht mehr als eine Einheit vom Hub. Zum Beispiel haben externe Festplatten ihre eigene Stromversorgung und sollten daher auf einem Hub mit Bus-Stromversorgung einwandfrei funktionieren.
Ein Hub mit eigener Stromversorgung kann jeden Port mit 5 Einheiten versorgen, was Hochleistungsgeräte und weitere Hub-Ebenen ermöglicht. Sie können also einen 7-Port-Hub mit eigener Stromversorgung und dann sieben weitere 7-Port-Hubs anschließen, sodass Sie 49 verfügbare Ports auf nur der vierten Ebene erhalten.
Bei einigen Hubs mit eigener Stromversorgung können Sie sie auch im Bus-Modus verwenden. Wenn Sie jedoch versuchen, zu viele Geräte anzuschließen, wird vom Betriebssystem eine Fehlermeldung angezeigt.
Die meisten Hub-Controller-Chips haben 4 Ports, sodass normalerweise 4-Port-Hubs angezeigt werden. Wenn sie einen größeren Hub bauen möchten, verwenden sie nur zwei 4-Port-Chips. Sie müssen sie jedoch verketten, wobei der erste Chip mit dem Host und der zweite mit einem der Downstream-Ports des ersten Chips verbunden ist. Damit bleiben nur noch sieben Ports für den Benutzer, drei auf dem ersten Chip und vier auf dem zweiten - daher der gemeinsame 7-Port-Hub.
USB ist Plug-and-Play in dem Sinne, dass Sie nichts davon wissen müssen, wenn Sie Dinge anschließen. Das Betriebssystem verfolgt das Strombudget jedes Hubs und Geräts, teilt Ihnen mit, ob die Verbindung nicht funktioniert und ob Sie einen Port mit eigener Stromversorgung verwenden müssen.
Bearbeiten: USB-Pakete sehen folgendermaßen aus:
Zeichen:
Paket-ID: 8 Bit
Adresse: 7 Bit
Endpunkt: 4 Bits
CRC: 5 Bits
Rahmenanfang:
Paket-ID: 8 Bit
Rahmennummer: 11 Bit
CRC: 5 Bits
Datenpaket:
Paket-ID: 8 Bit
Daten: 0-1023 Bytes
CRC: 16 Bit
Handschlag:
Paket-ID: 8 Bit
Da die Adresse nur 7 Bit beträgt, können Sie nur 128 Geräte auf dem gesamten Bus haben (mit 7 Bits, die jeweils ein- und ausgeschaltet werden können, sind insgesamt nur 128 verschiedene Bitkombinationen möglich). Dies schließt Ihren Computer ein, so dass 127 andere Dinge übrig bleiben, die Sie an ihn anschließen können.