USB2.0物理层的电信号
USB2.0 D+和D-的差分信号J、K状态和Chirp J和Chirp K状态
2021-11-13
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J、K信号状态表示D+和D-两根差分信号数据线的数据发送状态。
J、K状态
- 在全速或者低速的模式下，当接收端收检测到D+信号线的电压比D-信号线的电压高出200mV时，表示差分信号“1”，当当接收端收检测到D-信号线的电压比D+信号线的电压高出200mV时，表示差分信号“0”.
- 在高速的模式下，当接收端收检测到D+信号线的电压比D-信号线的电压高出360mV时，表示差分信号“1”，当当接收端收检测到D-信号线的电压比D+信号线的电压高出360mV时，表示差分信号“0”.
USB2.0规范中对以下的差分信号1和0的状态定义为J状态和K状态。
无论是低速、全速或者是高速模式下，IDLE即空闲状态者是1，只是全速和高速的空闲状态叫J状态，而低速的叫K状态。
Chirp J和Chirp K状态
Chirp J和Chirp K状态只出现在高速模式的速度检测握手协议中，即设备从全速识别为高速设备的状态转换过程中。其原理是：高速模式是由电流驱动的，其J/K信号是由一个17.78mA的电流源向D+和D-数据线产生，当USB主机进入高速模式后，主机和设备两端的D-和D+都会挂载45Ω的等效终端电阻，并会断开D+数据线上的上拉电阻，这两个电阻并联之后为约为22.5Ω，因而可以在D+或者D-数据线上形成约为400mV的高速J/K信号。而高速设备在连接到USB主机时默认为全速模式，因此此时USB设备端还未挂接45Ω终端电阻，而是挂载了1.5K的上拉电阻，此时USB设备端的上拉电阻1.5K和主机端的45Ω并联后约45Ω，因此会在D+和D-上会形成800mV（17.78x45）的差分信号,这种差分信号就是Chirp J和Chirp K状态。
Chirp J和Chirp K状态只是断暂是因为设备端没有挂载45Ω的等效终端电阻而引起D+和D-上的短暂电压变高，待挂载了45Ω的等效终端电阻后电压自动降低而变成高带模式的J/K状态。
J、K状态和Chirp J和Chirp K状态图
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