USB全速和低速设备的检测

1、全速和低速设备的检测
如图所示为一个简易的usb连接模型，左边为usb host，右边为usb设备。全速和低速设备通过其端接的上拉电阻的位置来区分。

全速和低速设备端接如图所示，设备的D+线上接上拉电阻（R4）1.5K欧姆，而低速设备D-线上接上拉电阻（R3）1.5K欧姆，二者下行端口的下拉端统一接15K欧姆的电阻连接到地。

当USB的host端口没有连接设备时，由于下拉电阻的存在，使D+和D－上的电压为0，而当端口接上设备时，设备供电后，电源会通过上拉电阻（1.5K欧姆）和端口的下拉电阻（15K欧姆）分压，在D+或D－上产生一个正脉冲，而USB主机根据脉冲产生在哪根数据线上，来判断是全速还是低速。
2、高速设备和全速设备的检测
在连接的最开始阶段，高速设备是当成全速设备来识别的，因此，高速设备的D+线上也会有一个1.5K欧姆的上拉电阻到电源，但是与全速设备不相同的是，高速设备对这个上拉电阻，会有一个开关进行通断控制。因为高速信号传输是通过电流驱动的，D+和D－上的信号幅值在0V和400mv之间切换，所以传输时不允许有一个接到3.3V的上拉电阻存在。

*以下就是简化的高速设备检测流程。*
===》1，集线器或者主机必须确认连在它端口上的设备不是低速设备，高速设备是以一个全速设备的身份出现的，即和全速设备一样，高速设备也在D+端有一个1.5K的上拉电阻。USB2.0的HUB把设备当成一个全速设备，然后进行一系列的握手信号来确认双方的身份，如果HUB是USB2.0,设备也是高速的 就工作在高速模式，否则只能工作在全速模式。

===》2，当集线器或者主机确认端口设备不是低速设备后，它将在握手协议的最开始阶段，T0时刻，发出一个SE0（D+,D-都为低电平并持续至少10mS），用作复位。（当设备为非低速设备，且总线处于SE0状态才可以进行高速握手。）

===》3，设备检测这个SE0，进行复位。（这里设备根据自己处在何种状态，会作出不同的动作）

===》4，假如设备是高速设备，则它会让上拉电阻仍然连接，但会使高速的端接无效，并驱动高速信号电流流向D-线上，这将在总线上产生一个K脉冲。该脉冲，在复位的TO时刻后，必须持续至少1.0 ms，但不能超过7.0ms
（低速下：D+为“0”，D-为“1”是为“J”状态，“K”状态相反；
全速下：D+为“1”，D-为“0”是为“J”状态，“K”状态相反；
高速下：D+为“1”，D-为“0”是为“J”状态，“K”状态相反；）

===》5，集线器在观察到设备发出的K脉冲至少2.5 us后，必须能检测出这个脉冲。假如集线器没有检测出这个脉冲，则它必须持续的发出SE0信号，直到复位结束。

===》6，在当K脉冲信号在总线上存在不超过100 us的时间后，集线器必须开始发送间隔的K脉冲和J脉冲序列信号，在J’s和K’s之间的总线上不允许有空闲状态发生。该序列信号在复位结束之前将持续一段时间，不少于100 us，但不长于500 us。（这保证了总线上始终保持活动状态，阻止设备进入高速挂起状态。）每一个独立的K脉冲和J脉冲的持续时间至少为40 us，但不能长于60 us。

===》7，在完成脉冲序列信号发生之后，集线器发出SE0信号，直到复位结束。在复位结束时，集线器必须转到高速使能状态，而无需在数据线上作出任何改变。

===》8，在设备完成发送它自己的脉冲信号（K脉冲）后，它将寻找高速集线器的脉冲信号。设备至少需要观测到K-J-K-J-K-J脉冲序列，来作为检测到一个有效的集线器脉冲信号。每一个独立的K脉冲和J脉冲至少需检测到2.5 us。

A），假如设备检测到脉冲序列K-J-K-J-K-J，则在检测到后的500 us之内，设备要求断开D+的上拉电阻，并使能高速端接，进入高速缺省状态。即已进入高速模式

B），假如设备在完成它自己的脉冲信号之后的1.0 ms到2.5 ms之内，没有检测到脉冲序列K-J-K-J-K-J，则设备要回复到全速缺省状态，并等待至复位结束。（进入全速模式）

注：部分内容参考自：

[USB2.0的高速、全速及低速设备的检测]
(http://blog.csdn.net/lg2lh/article/details/7321542)

[USB2.0 速度识别–区分低速-高速-全速]
(http://www.mamicode.com/info-detail-969074.html)