USB2.0物理层的电信号
USB 2.0 协议中J、K、SE0状态的定义
在USB 2.0协议中经常会看到以下术语：Chirp K、KJ序列、SE0。这里的状态是根据低速、全速/高速下设备D+和D-上不同的电平信号来决定的。
1、J态、K态、SE0,SE1
| 信号 | 转换状态 | 状态 | Low speed (D+ pull-up) | Low speed (D− pull-up) | Full speed (D+ pull-up) | Full speed (D+ pull-up) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| D+ | D− | D+ | D− | |||
| J | 空闲线路状态相同 | 这是出现在传输线转换期间。或者，它正在等待一个新的数据包。 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| K | J相反状态 | 这是出现在传输线转换期间。 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| SE0 | Single-ended zero | D+和D− 为低。指示一个包的结束或USB设备和移除 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SE1 | Single-ended one | 非法的状态，不应该出现。标示为错误 | 1 | 1 | 1 | 1 |
从J到K或者从K到J，信号翻转，说明发送的是信号0；
从J到J或者从K到K，信号保持不变，说明发送的是信号1。这就是差分信号0/1的发送。
- 差分信号1： D+ > VOH (2.8V)and D- < VOL(0.3V)
- 差分信号0： D- > VOH and D+ < VOL
- 复位信号（Reset）： D+ and D- < VOL for >= 10ms
- IDLE状态： J状态
- 恢复信号（Resume）： K 状态
- SOP：从IDLE状态切换到K状态
- EOP：持续2位时间的SE0信号，后跟随1位时间的J状态
- SYNC： 3个重复的KJ状态切换，后跟随2位时间的K状态
高速设备的J和K相反。
低速下： D+为“0”，D-为“1”是为“J”状态，“K”状态相反；
全速/高速下：D+为“1”，D-为“0”是为“J”状态，“K”状态相反；
全速设备的传输示例
当没有更多数据要读取时，由USB 1.1全速设备传输的否定应答数据包的示例。 它由以下字段组成：时钟同步字节，数据包类型和数据包结束。 数据分组将在分组的类型和分组的末尾之间具有更多的信息。
2、空闲状态
低速下空闲状态为“J”状态；
全速下空闲状态为“K”状态；
高速下空闲状态为“SE0”状态；
3、reset和suspend的区分
我们知道，在USB系统中，正常状态下hub或root hub会一直周期性地发送SOF包(Start Of Frame，全速USB每1ms发送一个，高速USB则是125µs发送一个)。根据USB协议，如果USB线上一直处于空闲(Idle)状态超过3ms，设备应该把它当作一个挂起(Suspended)信号，要求设备在10ms内进入挂起状态，并把设备所需的电流大小降到规定的值（对于low-power设备，要求是500µA，而对于high-power或支持远程唤醒(remote wakeup)功能的设备是2.5mA【Section 7.2.3, Pg176】）。
在挂起状态中，设备必须继续向数据项D+/D-的上拉电阻提供电压以维持Idle状态。而对于USB2.0高速设备，还有些额外的要求：
高速设备在收到挂起信号（3ms空闲）后，应在0.125ms内切换到全速状态，也就是说要把终端电阻移除，并在D+数据线上重新挂上1.5k上拉电阻。
设备在随后的100-875µs内检测数据线上的状态。如果该状态是一个Full speed J，那么说明host发下来的是一个挂起信号；如果此时该状态是SE0，说明是host drive数据线D+到0，这是一个复位信号（复位信号会持续至少10ms时间）。
要注意的是高速设备在挂起状态时处于高速模式，只是所用的是全速信号。一旦从挂起状态恢复回来，会马上进入高速工作状态而无需进行复位操作。
对于全速操作，SE0表示为复位和EOP，持续时间大于2.5us表示总线复位；
对于高速操作，SE0维持3ms~3.125ms，设备进入全速状态，全速后100us~875us内采样，如果继续维持SE0，则设备总线复位，开始高速握手；
若变为“J”状态，则进入挂起状态”suspend“。
4、高速握手条件
1.设备处于挂起状态，若出现SE0则立即开始高速握手；
2.设备处于全速，SE0持续2.5us，则开始高速握手；
3.设备处于高速，SE0持续3.0ms，切继续持续，则开始高速握手。
