USB2.0物理层的电信号
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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 61 0

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。

  • 全速和高速模式下的J状态对应差分信号“1”,而K状态对应差分信号状态“0”。
  • 低速模式下的J状态对应差分信号“0”,而K状态对应差分信号状态“1”。

高速模式下J、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。

45Ω的等效终端电阻

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

J、K状态和Chirp J和Chirp K状态

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