Před časem jsem potřeboval na svém počítači rozšířit počet dostupných USB portů. Není problém přidat něco dopředu, něco dozadu, nějaký USB RAISER nebo USB FRONT PANEL a je to hotovo. Ovšem vyskytl se problém, se kterým jsem nepočítal. Víte k čemu je pin USB OC, respektive Front Panel USB OverCurrent Signal v konektoru USB základní desky? Nefungují vám správně přidané USB porty na předním nebo zadním panelu počítače? Když člověk hledá na webu řešení svých problémů s rozšiřujícími porty USB, dočte se nejspíš o nějakých, blíže nespecifikovaných problémech s čipovou sadou, statickým nábojem, špatným uzemněním, nebo o tom, že má nesprávně zapojený Front I/O Panel na case již od jeho výrobce. Také se třeba dozvíte, že u kabelů vašich rozšiřujících předních či zadních konektorů (USB FRONT PANEL, USB RAISER) chybí nebo je nedostatečné stínění - Shield , které je prostě pro funkci USB nezbytné. Mnohé z toho bývá pravda. Při rozšiřování portů USB na svém počítači jsem ale narazil na problém, o kterém se sice nikde moc nepíše, který je však v mnoha případech naprosto zásadní. Problém zvaný Front Panel USB Overcurrent Signal jsem nakonec vyřešil.
AUTOR POSKYTUJE TUTO DOKUMENTACI "JAK JE", ZCELA BEZ ZÁRUK A NENESE ŽÁDNOU ZODPOVĚDNOST ZA JEJÍ KVALITU, FUNKČNOST ČI ZA JAKÉKOLIV ŠKODY VZNIKLÉ POUŽITÍM PREZENTOVANÝCH SKUTEČNOSTÍ. VYMÁHÁNÍ NÁHRAD ŠKOD NA AUTOROVI JE TEDY PLNĚ VYLOUČENO.
Mnoho základních desek, především dříve vyrobených, má konektory rozšiřujících USB portů zapojeny podle standardu, který se poněkud odlišuje od současné praxe. Tento standard je specifikace Intel Front Panel I/O Connectivity Design Guide. A nejde jen o základní desky s procesorem Intel. Platí to obecně. Pokud k takovéto základní desce připojíme klasické rozšiřující USB konektory, pak máme problém. Problematickým je pin 10 hřebínku Front Panel USB konektoru základní desky. Tento pin bývá označován jako USBOC - Front Panel USB Overcurrent signal. Je to vstup monitoringu nadproudové ochrany páru externích portů USB.
Měl být využíván s velmi specifickým externím USB Front Panelem, který má v sobě zabudovány nadproudové ochrany. Tyto panely ale nejsou příliš běžné ani dostupné. Při dodatečném dokupování zadních či předních konektorů USB získáme obvykle nekompatibilní zařízení, které pak není plně funkční. Stejná situace je u portů USB pevně instalovaných na čelních panelech PC skříní - case.
Signál USBOC je vstup monitoringu nadproudové ochrany portů USB pro Front Panel I/O. Jednoduchá běžná rozšíření USB portů mají na kontaktu odpovídajícímu pinu 10 USB OC konektoru základní desky připojeno stínění - Shield. Připojením USBOC na zemní potenciál dostává systém falešný signál přetížení portů USB. A to je příčinou různých potíží.
Nesprávné zapojení se může projevovat různě. Od nefunkčnosti inkriminovaných USB portů, přes nestabilitu komunikace až po degradaci rychlosti připojení na uroveň rychlosti zařízení USB 1. A systém Windows XP často také zařízení Hi-Speed detekuje jako pomalá se svým typickým hlášením. Device s větším proudovým odběrem nejsou obvykle detekována vůbec. Typické je, že se oba porty USB chovají prakticky stejně, protože signál USB OC je pro oba společný. Jako důsledku se také můžete dočkat ztráty dat na připojených USB discích. Já sám jsem si v této situaci narušil strukturu USB Flash Disku tak, že již nepracoval na žádném počítači. Nebyl ani správně rozpoznán systémem. Teprve po dlouhém bádání se mi ho speciálním softwarem podařilo oživit.
Na to nelze jednoznačně odpovědět. Pokud se jedná o problémy s rozšiřujícími porty USB a základní deska není zcela nová, tak je to docela pravděpodobné. Řekl bych, že je to typická závada, přetřásaná v mnoha variantách na různých fórech. Jen správné řešení tam obvykle chybí. Jediným dostupným vodítkem je asi nahlédnutí do manuálu základní desky. Pokud se u popisu USB Front Panel konektoru objeví USB OC, USB Overcurrent, USB_FP_OC0 nebo něco podobného, určitě zbystřete pozornost. Nejspíš se vás to také týká. Pokud je u pinu 10 v manuálu napsáno pouze NC, GND, S-GND, S, Shield nebo Shielding, tak je problém pravděpodobně někde jinde. Manuál základní desky je vždy základním informačním zdrojem, ale musíte také číst mezi řádky a počítat s tím, že i v něm někdy bývají chyby.
Základním principem řešení je zamezit připojení vstupu USBOC prostřednictvím rozšiřujících portů USB na stínění, respektive zemní potenciál - GND. To mám vyzkoušeno a beze zbytku to funguje. Základní princip je vidět na úvodním, prvním obrázku.
Snad by se dal sehnat originalní USB FrontPanel s integrovanou nadproudovou ochranou USB portů. Předpokládám ale, že jeho cena bude poměrně vysoká a dostupnost problematická. Určitě by bylo nutné konzultovat parametry s kvalifikovaným prodejcem. Pro vaši informaci, používané prvky ochrany proti nadproudu bývají často označovány jako PolySwitch, PTC nebo PPTC. Teoreticky by mohl být identifikovatelný ten pravý interface také podle toho, že podle specifikace by měl být vodič pinu 10 jeho kabelu modré barvy. Stínění obvykle bývá šedé nebo černé.
Když je kabel opatřen konektorem 2 x 5 pinů, tedy je společný pro oba porty, tak z něj často stačí vysunout dutinku 10 stínění a přesunout ji do obvykle volné pozice 9 konektoru. To je naznačeno v úvodním obrázku.
Někdy bývají konektory kabelů rozšiřujících portů samostatné, co port USB, to konektor 1 x 5 pinů. Pokud máme na základní desce dostatek volných konektorů USB, můžeme problém USBOC vyřešit tak, že každý kabel zasuneme do jiného konektoru JUSB motherboardu. Ovšem je nutné používat pouze pozice 1-3-5-7-9. Pozice 2-4-6-8-10 musí zůstat volná. Tím zůstane pin 10 volný a vše pracuje jak má.
Pokud musíme dvojici konektorů 1 x 5 zasunout do jediného konektoru JUSB základní desky, pak stačí z toho konektoru, který vkládáme do pozice 2-4-6-8-10, vytáhnout stínění. To pak zaizolujeme nějakou bužírkou a necháme volné. Stínění je také možné připojit k pinu 7 nebo pinu 8 GND. Není to ale nezbytně nutné, protože na druhém konci u konektorů na panelu to spojeno je nebo se to spojí zasunutím konektoru zařízení. Ale je to "nejčistší" alternativa řešení. Vyžaduje však již nějaké nástroje.
Nové základní desky již mají pin 10 USB konektoru obvykle značen jako NC, tedy nezapojený. Z toho plyne, že rozšiřující porty USB, které mají na tomto kontaktu stínění, jsou vlastně zapojeny, nechci říkat špatně, ale určtě ne zcela optimálně. A to bude naprostá většina případů.
Je důležité si uvědomit, že nesprávným zapojením kabelu do USB konektoru základní desky může dojít k jejímu poškození. Proto pozor na jeho otočení či posunutí! Standardní porty jsou jištěny proti nadproudu již na základní desce. Specifikace Front Panel I/O Connectivity Design Guide doporučuje výrobcům, aby integrovali nadproudové ochrany pro rozšiřující porty na základní desky také. Domnívám se, že to často platí a USBOC je jaksi navíc, pro splnění specifikace. Nikde jsem se o tom ale nedočetl, abych si to potvrdil. Faktem je, že například USB Flash disky mají v sobě téměř vždy vevnitř na vstupu PolySwitch pojistky, které limitují proud při poruše. Bylo by možné dokonce vratné pojistky přidat na existující FrontPanel, Zatím jsem to ale neřešil. Provozuji prostě přední panýlek vlastní výroby s odpojeným stíněním delší dobu bez problémů.