USB 连接 · 复位 · 断开 完整时序速查表

硬件约定

• 主机端口：D+、D− 各 15kΩ 下拉
• 低速设备：D− 1.5k 上拉
• 全速设备：D+ 1.5k 上拉
• SE0 = D+=0，D−=0
• LS/FS 空闲 = J 状态
• HS 空闲 = SE0

1. 设备插入连接（Attach）

低速 LS 连接

1. 设备插入，D− 被 1.5k 上拉
2. 主机检测到：持续 J 状态（D+=0，D−=1）
3. 持续时间 ≥ 2.5µs → 判定低速设备已连接

全速 FS 连接

1. 设备插入，D+ 被 1.5k 上拉
2. 主机检测到：持续 J 状态（D+=1，D−=0）
3. 持续时间 ≥ 2.5µs → 判定全速设备已连接

高速 HS 连接（先FS后HS）

1. 先以全速方式连接（D+上拉 → J）
2. 主机发复位（SE0≥10ms）
3. 复位结束瞬间，设备发Chirp K
4. 主机回应Chirp 序列
5. 双方确认 → 切换高速模式
6. 高速模式下空闲为 SE0

2. 主机发送复位（Reset）

无论 LS/FS/HS，复位信号都是：

持续 SE0 ≥ 10ms

• 复位期间：D+=0，D−=0
• 复位结束：主机释放 SE0
• 释放后：
  • LS/FS → 回到 J 空闲态
  • HS → 进入高速模式，空闲为 SE0

3. 设备断开（Detach）

低速 / 全速断开判断（最核心）

1. 设备被拔掉
2. 1.5k 上拉消失
3. 主机 15k 下拉拉回两条线 → 变为 SE0
4. SE0 持续 ≥ 2.0～2.5µs
5. 主机判定：设备已断开

一句话：
连接是 J，断开是 SE0 并保持 2.5µs

高速 HS 断开判断

1. 设备断开 → 总线端接电阻消失
2. 主机发送数据包产生强反射
3. 差分幅度超过 625mV
4. 判定高速断开，并回退到 FS 模式检测 SE0

设备端自己判断断开

设备一般不靠 D+/D−，而是：

1. 检测 VBUS 掉电 < 4.0V
2. 或长时间无 SOF、无总线活动
3. 然后低速、全速设备主动释放 1.5k 上拉，让主机检测到 SE0

4. 一张表看懂全程状态

5. 最关键的三句总结

1. 连接 = J 状态持续
2. 复位 = SE0 持续 ≥10ms
3. 断开 = SE0 持续 ≥2.5µs

USB 低速 / 全速 设备端状态机（通用）

状态说明

• IDLE（空闲）：总线处于 J 状态
• RESET（复位）：检测到 SE0 ≥ 10ms
• SYNC（同步）：检测到 SOP = K 起始 + KJ 同步码
• DATA（数据接收）：NRZI 解码 + 位填充
• EOP（包结束）：检测到 SE0 SE0 J
• DISCONNECT（断开）：检测到 SE0 ≥ 2.5μs

┌───────────────┐
│  POWER_ON 上电 │
└───────┬───────┘
        │
        ▼
┌───────────────┐
│  DISCONNECT   │ ◄───────────────────────┐
│ (持续 SE0)    │                         │
└───────┬───────┘                         │
        │                                 │
        │ 检测到持续 J 态 (设备已插入)     │
        ▼                                 │
┌───────────────┐                         │
│     IDLE      │                         │
│  (总线=J空闲) │                         │
└───┬───────┬───┘                         │
    │       │                             │
    │       │ 检测 SE0 ≥ 10ms             │
    │       ▼                             │
    │  ┌───────────┐                      │
    │  │   RESET   │                      │
    │  │ (SE0持续) │                      │
    │  └────┬──────┘                      │
    │       │ 复位结束，回到 J             │
    │       └─────────────────────┐       │
    │                             │       │
    │ 检测到下降沿：J → K (SOP)    │       │
    ▼                             │       │
┌───────────┐                     │       │
│   SYNC    │                     │       │
│ (KJKJKK)  │                     │       │
└────┬──────┘                     │       │
     │ 同步码正确                  │       │
     ▼                            │       │
┌───────────┐                     │       │
│   DATA    │                     │       │
│ NRZI+位填 │                     │       │
└────┬──────┘                     │       │
     │ 收到 EOP：SE0 SE0 J        │       │
     ▼                            │       │
┌───────────┐                     │       │
│  PACKET   │                     │       │
│  处理完成 │─────────────────────┘       │
└────┬──────┘                             │
     │ 回到空闲 J                         │
     └────────────────────────────────────┘

空闲 = J
复位 = SE0 ≥10ms
断开 = SE0 ≥2.5μs
包开始 = J→K
包结束 = SE0 SE0 J