USB设备端上拉电阻功能研究

1、USB数据老虎钳侧的引体向上电阻功能的研究，1 .引体向上电阻的功能和规范的要求，USB连接协议中要求在数据老虎钳侧连接USB数据线(d或D-)和引体向上电阻(Rpu )，区分不同速度的数据老虎钳。 该电阻值要求为1.5k欧姆5%。 介绍不同速度的USB数字老虎钳与主机的连接和切断的具体步骤，以及引体向上电阻是如何起作用的。 2 .低/全速老虎钳的连接和识别是由于集线器端的2根数据线(D D-)连接了15K欧姆的下拉电阻，如果没有去老虎钳连接，集线器端的d-数据线水平会降低；2 .低/全速设备的连接和识别，d线高时全速设备d-线高时低速设备。 如果检测到解老虎钳连接，集线器将向男公关报告，并且

2、男公关将向集线器发送Get_Port_Status请求(该进程不需要在解老虎钳上进行考虑)。 集线器在收到Get_Port_Status链路伊斯特时定径套解老虎钳，而在重定径套成功时男公关列举解老虎钳。 3、低/全速度解老虎钳的切断、集线器在男低音空闲时检测解老虎钳切断信号(SE0信号持续2.5us，即d -全部为低电平的时间超过2.5us )。 集线器检测到该信号时，该集线器将该设备断开报告给男公关，男公关再执行一系列操作。 去老虎钳端可以通过断开引体向上电阻来断开去老虎钳(此时去老虎钳也可以插入USB通讯端口)。 4 .高速设备的连接和识别；4 .高速设备的连接和识别，高速设备的连接和识别

3、比较特殊，具有高速设备不在低/全速设备的特点，第一高速设备由电流驱动，第二高速设备的信号振幅为400mV。 在结构上，高速设备收发器比低/全速设备多一个高速电流驱动器、高速差动信号接收器、传输报文分组检测仪、断路报文分组检测仪。 4 .高速解老虎钳的连接和识别，高速解老虎钳最初以全速解老虎钳出现。 也就是说，d线有1.5k的引体向上电阻。 USB2.0集线器将其视为全速解老虎钳，然后集线器和解老虎钳用一系列握手信号确认双方的身份。 在这里，速度的检测是双向的，并且高速集线器需要检测所安装的设备是高速的还是全速的。 高速设备检测hub是否支持高速设备，如果支持则以高速模式动作，如果不支持则以全速

4、模式动作。 4 .高速数据老虎钳的连接和识别，下图表示高速数据老虎钳与USB2.0 hub连接的情况：4 .高速数据老虎钳的连接和识别，在hub检测到数据老虎钳的插入/电源接通的情况下，通知男公关， 男公关发送Set_Port_Feature请求并且暂停的高速老虎钳的重新定径套操作是至少10ms通过集线器驱动数据线而使重新启动状态se0 (即，d和D-全部为低电平)的继续。 4 .高速设备的连接和识别，高速设备看到重新定径套定信号后，通过内部的电流源，在D-线上持续流过17.78mA的电流。 此时，高速设备的1.5k引体向上电阻没有被取消，因为在hub侧全速/低速驱动器形成阻抗45欧姆的终端电

5、阻，在hub侧能看到约800mV的电压(45欧姆*17.78mA )，这是Chirp K信号。 Chirp K信号的持续时间为1ms7ms。 4 .高速设备的连接与识别，在hub侧输出重定径套信号，驱动SE0，但是USB2.0的高速接收机继续检测Chirp K信号，如果看不到Chirp K信号，则继续进行重定径套操作，直到重定径套结束为止，然后以全速模式工作。 如果只是以全速的hub不支持高速操作，则该hub会忽略从数据老虎钳发送的Chirp K信号，然后将数据老虎钳切换到高速模式。 4 .高速解老虎钳的连接和识别、并且指示USB 2.0 hub应当在从解码老虎钳发送的Chirp K信号期满后

6、的100us时间内开始将一系列的KJKJKJ序列返回到解码老虎钳。 此处的KJ序列是连续的，并且各个k或j的持续时间处于40us60us之间而不会中断。以KJ顺控停止后的100500us结束重新定径套操作。 hub传送Chirp KJ序列的方式是通过以与设备同样的方式，从电流源向差动数据线交替流过17.78mA的电流来实现的。 4、高速解老虎钳的连接和识别、以及解老虎钳检测到来自6个hub的Chirp信号(3对KJ序列)之后，必须在500us内切换到高速模式。 在切换操作中，关断1.5k的引体向上电阻。 与D /D-连接的高速终端电阻(45欧姆)实际上是全速/低速差动驱动器。 3 .进入差动奥

7、尔特的高速状态。 4 .高速设备的连接和识别，执行第1、2步，在USB信号线中看到的现象发生了变化：从hub发送的Chirp KJ序列的振幅降到原来的一半，400mV。 这是因为在装置侧安装新的端接电阻之后，如果原始的集线器侧的端接电阻匹配，则并联连接之后的阻抗将具有22.5欧姆。 400mV可从17.78*22.5得到。 之后的高速操作的信号振幅为400mV，不是全速/低速的3V。 至此，高速设备与USB2.0 hub的握手完成，进行后续的480Mbps高速信号通讯。 4 .关于高速设备的切断，由于高速设备的运行切断1.5K引体向上电阻，因此如果不能通过检测SE0信号来判断设备的切断的高速设备被切断，则d和D-线上的差分信号幅度变为2倍的大小，妈妈星空卫视侧的下行收发信机中的