我們知道USB2.0向下兼容USB1.x，即高速2.0的hub能支持所有的速度類型的設(shè)備，而USB1.x的hub不能支持高速設(shè)備（High Speed Device）。因此，如果高速設(shè)備掛到USB1.x的hub上，那該設(shè)備只能工作在全速模式下。不管是hub還是設(shè)備（device），對(duì)于速度的區(qū)分是非常重要的，否則，后續(xù)的通信根本無(wú)法進(jìn)行。

全速和低速識(shí)別
　　
　　根據(jù)規(guī)范，全速（Full Speed）和低速（Low Speed）很好區(qū)分，因?yàn)樵谠O(shè)備端有一個(gè)1.5k的上拉電阻，當(dāng)設(shè)備插入hub或上電（固定線纜的USB設(shè)備）時(shí)，有上拉電阻的那根數(shù)據(jù)線就會(huì)被拉高，hub根據(jù)D+/D-上的電平判斷所掛載的是全速設(shè)備還是低速設(shè)備。如下兩圖：
USB全速設(shè)備上電連接

（Full-speed Device Cable and Resistor Connections）

USB低速設(shè)備上電連接

（Low-speed Device Cable and Resistor Connections）

高速識(shí)別
　　
　　USB全速/低速識(shí)別相當(dāng)簡(jiǎn)單，但USB2.0，USB1.x就一對(duì)數(shù)據(jù)線，不能像全速/低速那樣僅依靠數(shù)據(jù)線上拉電阻位置就能識(shí)別USB第三種速度：高速。因此對(duì)于高速設(shè)備的識(shí)別就顯得稍微復(fù)雜些。

　　高速設(shè)備初始是以一個(gè)全速設(shè)備的身份出現(xiàn)的，即和全速設(shè)備一樣，D+線上有一個(gè)1.5k的上拉電阻。USB2.0的hub把它當(dāng)作一個(gè)全速設(shè)備，之后，hub和設(shè)備通過(guò)一系列握手信號(hào)確認(rèn)雙方的身份。在這里對(duì)速度的檢測(cè)是雙向的，比如高速的hub需要檢測(cè)所掛上來(lái)的設(shè)備是高速、全速還是低速，高速的設(shè)備需要檢測(cè)所連上的hub是USB2.0的還是1.x的，如果是前者，就進(jìn)行一系列動(dòng)作切到高速模式工作，如果是后者，就以全速模式工作。

　　下圖展示了一個(gè)高速設(shè)備連到USB2.0 hub上的情形：


　　hub檢測(cè)到有設(shè)備插入/上電時(shí)，向主機(jī)通報(bào)，主機(jī)發(fā)送Set_Port_Feature請(qǐng)求讓hub復(fù)位新插入的設(shè)備。設(shè)備復(fù)位操作是hub通過(guò)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線到復(fù)位狀態(tài)SE0(Single-ended 0，即D+和D-全為低電平)，并持續(xù)至少10ms。

　　高速設(shè)備看到復(fù)位信號(hào)后，通過(guò)內(nèi)部的電流源向D-線持續(xù)灌大小為17.78mA電流。因?yàn)榇藭r(shí)高速設(shè)備的1.5k上拉電阻還未撤銷，在hub端，全速/低速驅(qū)動(dòng)器形成一個(gè)阻抗為45歐姆(Ohm)的終端電阻，2電阻并聯(lián)后仍是45歐姆左右的阻抗，所以在hub端看到一個(gè)約800mV的電壓（45歐姆*17.78mA），這就是Chirp K信號(hào)。Chirp K信號(hào)的持續(xù)時(shí)間是1ms~7ms。

　　在hub端，雖然下達(dá)了復(fù)位信號(hào)，并一直驅(qū)動(dòng)著SE0，但USB2.0的高速接收器一直在檢測(cè)Chirp K信號(hào)，如果沒(méi)有Chirp K信號(hào)看到，就繼續(xù)復(fù)位操作,直到復(fù)位結(jié)束，之后就在全速模式下操作。如果只是一個(gè)全速的hub，不支持高速操作，那么該hub不理會(huì)設(shè)備發(fā)送的Chirp K信號(hào)，之后設(shè)備也不會(huì)切換到高速模式。

　　設(shè)備發(fā)送的Chirp K信號(hào)結(jié)束后100us內(nèi)，hub必須開(kāi)始回復(fù)一連串的KJKJKJ....序列，向設(shè)備表明這是一個(gè)USB2.0的hub。這里的KJ序列是連續(xù)的，中間不能間斷，而且每個(gè)K或J的持續(xù)時(shí)間在40us~60us之間。KJ序列停止后的100~500us內(nèi)結(jié)束復(fù)位操作。hub發(fā)送Chirp KJ序列的方式和設(shè)備一樣，通過(guò)電流源向差分?jǐn)?shù)據(jù)線交替灌17.78mA的電流實(shí)現(xiàn)。

　　再回到設(shè)備端來(lái)。設(shè)備檢測(cè)到6個(gè)hub發(fā)出的Chirp信號(hào)后（3對(duì)KJ序列），它必須在500us內(nèi)切換到高速模式。切換動(dòng)作有：
1. 斷開(kāi)1.5k的上拉電阻。
2. 連接D+/D-上的高速終端電阻（high-speed termination），實(shí)際上就是全速/低速差分驅(qū)動(dòng)器。
3. 進(jìn)入默認(rèn)的高速狀態(tài)。
　　執(zhí)行1，2兩步后，USB信號(hào)線上看到的現(xiàn)象就發(fā)生變化了：hub發(fā)送出來(lái)的Chirp KJ序列幅值降到了原先的一半，400mV。這是因?yàn)樵O(shè)備端掛載新的終端電阻后，配上原先hub端的終端電阻，并聯(lián)后的阻抗是22.5歐姆。400mV就是由17.78mA*22.5Ohm得來(lái)。以后高速操作的信號(hào)幅值就是400mV而不像全速/低速那樣的3V。

　　至此，高速設(shè)備與USB2.0 hub握手完畢，進(jìn)行后續(xù)的480Mbps高速信號(hào)通信。

最后附上幾幅實(shí)際USB高速識(shí)別的示波器抓圖，圖中藍(lán)色信號(hào)是D+,黃色信號(hào)是D-。

1.數(shù)據(jù)線D+在T點(diǎn)之前掛上1.5K電阻，在T點(diǎn)被host拉成SE0狀態(tài)。在近2ms后，設(shè)備發(fā)送第一個(gè)Chirp K，向host通知說(shuō)：我是一個(gè)高速設(shè)備，如果可能，請(qǐng)用高速方式與我通信。其幅度是800mV（17.78mA * (45Ohm ||1.5kOhm) = 800mV，見(jiàn)上文解釋）。在這里，Chirp K的持續(xù)時(shí)間是2.13ms（a，b兩點(diǎn)之間）。
2.這幅圖顯示了host發(fā)出的chirp KJ信號(hào)的幅度，頭幾個(gè)KJ是800mv（a，b之間），隨后的是400mV。圖中可以看到設(shè)備在收到第三個(gè)chirp J（藍(lán)色短條）后馬上把1.5k電阻取消，導(dǎo)致chirp J的幅值下降到400mV。(17.78mA * (45Ohm ||45Ohm) = 17.78mA * 22.5Ohm = 400mV)
3.量測(cè)了一個(gè)chirp J的寬度：43.5us。

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最后附上一張來(lái)自Don Anderson的USB System Architecture里的USB HS接口圖：