USB2.0高速主机端检测设备断开

USB2.0 高速的断开检测，是在 SOF 的 EOF 检测.
SOF 包的 EOP 是40bit SE0：前 32bit SE0 + 后 8bit SE0，断开采样只发生在最后这 8bit。

• 普通数据包（ACK/DATA 等）EOP 只有 8bit，高速断开检测只在 SOF 的 EOP 执行；
• 原因：HS 设备拔掉后，设备端 45Ω 终端电阻消失，总线开路，Host 发 SOF 的长 SE0 时，远端反射回来，差分包络幅度抬升；Hub/Host 只在 SOF EOP 末尾这 8bit 去采一次包络检波值，判断是否断开。

规范规定的采样窗口 vs PHY 硬件实现的包络检波器持续监测（TI SPRZ426 勘误核心）

1. 规范理想行为：包络检测器电路一直跑，但只在 SOF EOP 最后 8bit 采样一次结果，其余时间就算有尖峰，不做判定。
2. 很多 PHY 的 bug 默认行为：全程用包络检波结果直接上报断开，不限制采样窗口，SOF 整个包（SYNC/PID/CRC + 40bit EOP）任何位置反射尖峰超过阈值，立刻触发假断开。

基础定义：SE0

SE0：Single-Ended 0

DP=低，DM=低（两者都拉到GND）

• SE1：DP=高，DM=高（两者都拉到VCC，USB2.0 HS里几乎不会出现）
• Differential 1 (J)：DP=高，DM=低
• Differential 0 (K)：DP=低，DM=高

SE0 就是 DP、DM 都为逻辑0（低电平）。
但这里最容易混淆的关键点：逻辑电平 ≠ 差分电压 Vdiff = Vdp − Vdm

1. SE0 状态下，理想差分电压是多少？

理想：DP和DM同时到0V，
差分电压为0。

那为什么SOF EOP（40bit SE0）会测出很大的差分峰值？
不是驱动在输出差分信号，是阻抗不连续产生的反射！

高速USB的物理层模型（HS）

HS 收发器是电流模驱动，不是电压推挽。

• 发送J/K：从DP/DM灌/拉电流，在45Ω终端电阻上产生差分摆幅（典型400mV差分）
• 发送SE0：驱动把DP、DM都关断，不再注入差分电流，DP/DM都被终端电阻拉到地电位。

发送端输出SE0：驱动不再维持差分信号，总线进入无源SE0状态。
但线缆、连接器、PCB分支是传输线，有波阻抗 Z0≈90Ω差分。

2. SOF EOP长SE0时反射怎么来的

SOF的EOP是连续40bit SE0：
前面SOF包体是J/K差分码流；当包结束，TX停止差分驱动，进入SE0。
在传输线上：

1. 之前J/K信号的能量还在线缆上，还在来回反射；
2. 远端（设备侧）有45Ω上拉终端（HS设备接入时）；一旦设备拔掉，远端45Ω终端消失，变成开路；
3. 当远端开路，SE0阶段，传输线上残留的波形会在两端来回反射；
4. 反射波到达Hub发送端（Hub下行端口），DP和DM的反射幅度不一样 → 产生瞬时差分电压 Vdp-Vdm ≠ 0。

重点：SE0是发送端的逻辑状态，不代表传输线上任意时刻DP、DM电压一定完全相等。
传输线反射会让DP、DM各自出现不同的电压扰动，于是产生瞬时差分尖峰。
包络检波器检测的就是这个Vdiff的峰值。

3. 断开检测的原理（USB2.0 §7.1.7.3）

HS断开检测的物理原理：

• 设备在位时：远端有45Ω差分终端，反射很小；SOF EOP SE0期间，反射回来的差分包络幅度 < 阈值（625mV）
• 设备拔掉后：远端45Ω终端消失，变成开路；SOF长SE0的反射叠加，差分包络幅度变大；
• Hub只在SOF EOP最后8bit采样包络检波输出，判断是否超过阈值，判定断开。

这里很多人踩坑：
“SE0是DP DM都0，差分应该是0，怎么会有几百mV差分？”
答：SE0是发送端驱动状态，不是传输线上的实时电压。反射会让DP、DM电位不对称，产生差分分量。

4. 补充：为什么SOF要用40bit长SE0而不是普通8bit EOP

普通数据包（DATA/ACK）EOP只有8bit SE0，太短，反射来不及累积，无法可靠检测拔设备。
只有SOF的EOP是40bit SE0，给传输线反射足够时间建立起足够大的差分包络，这就是为什么HS断开检测只能依托SOF的EOF。

一句话总结

SE0 定义就是 DP、DM 逻辑都为低；
但传输线反射会造成DP、DM电压不对称，产生瞬时差分电压。
SOF EOP的40bit SE0，就是给反射足够时间累积差分包络，供Hub在最后8bit窗口采样，以此判断设备是否被拔出。