USB模式识别流程.pdf

简介：
本文档详细介绍了USB设备在计算机系统中的模式识别过程，包括硬件检测、驱动程序加载及配置阶段的相关技术细节。 USB模式识别过程指的是USB设备与主机之间的互相确认及协商步骤，目的是确定设备的传输速度和工作模式。USB 2.0向下兼容于USB 1.X版本，意味着它可以支持高速、全速以及低速的多种类型USB设备。 对于全速或低速设备而言，它们通过检查D+或者D-线上的电平状态来实现识别过程。在设备端配备了一个1.5K欧姆的上拉电阻，在通电之后会将连接该电阻的数据线路拉高至电压水平，从而判断出是全速还是低速设备。 高速USB设备的识别则更为复杂一些。这类设备以全速模式启动，并且同样具备一个1.5K的上拉电阻。当HUB（集线器）接收到这种类型的信号时，它会先将其视为普通的全速设备进行处理，然后通过一系列握手操作来确认双方的真实身份。 在此过程中，如果HUB判定为USB 2.0版本并且检测到插入的是高速设备，则该连接将会被设置成以480Mbps的速度运行；反之则只能按照12Mbps的全速模式运作。在这一阶段中，当HUB接收到复位命令后会将数据线驱动至SE0状态（即D+和D-均为低电平），并维持至少10毫秒的时间。 随后，在这期间内高速设备通过内部电流源向另一条线路持续注入约17.8mA的电流，形成所谓的Chirp K信号。这个过程需要在1到7毫秒之间完成。 HUB方面则会根据接收到的信息做出响应：如果检测到了这种特定模式（即KJKJ...序列），它会在接下来的500微秒内向设备发送确认信息，并指示其切换至高速工作状态；否则，若仅是全速集线器，则不会对Chirp K信号作出反应。 一旦完成上述步骤后，设备将断开原有的1.5K上拉电阻并接入专为480Mbps通信设计的终端阻抗。随后，在新的电路上进行数据传输时电压幅值会降至200mV左右（原先全速模式下约为3.3V）。 至此，高速USB设备与支持其功能的HUB之间已经成功握手，并可以开始以最快速度执行数据交换任务了。