USB作為目前功能最為強大的接口，除了支持很多外設，如鍵盤、鼠標等。還可以進行多種總線的轉換，如USB轉網口、USB轉CAN等，這篇文章我們就來學習一下USB接口的相關知識。

不同USB版本的設備，數據傳輸速度也會有差別，兩個設備之間是如何區分高速、全速和低速的USB識別呢？為了方便大家理解，咱們只講邏輯給結果說事實，一些具體數值的計算小編已經貼心的幫大家省去了。

首先，全速和低速很好區分：因為在設備端有一個 1.5K 的上拉電阻，當設備插入控制器或上電時，有上拉電阻的那根數據線就會被拉高，控制器根據 D+/D-上的電平判斷所掛載的是全速設備還是低速設備。全速設備D+端有1.5K上拉電阻，低速設備D-端有1.5K上拉電阻。

接下來看一下如何區分高速設備和全速設備：高速設備初始是以一個全速設備的身份出現的，即和全速設備一樣，D+線上有一個1.5k的上拉電阻。USB2.0的控制器會把它當作一個全速設備來看待，之后控制器和設備端會通過一系列握手信號互相確認雙方的身份。在這里對速度的檢測是雙向的，比如高速的控制器需要檢測所掛上來的設備是高速、全速還是低速，高速的設備需要檢測所連上的控制器是 USB2.0 的還是1.0的，如果是前者，就進行一系列動作切到高速模式工作，如果是后者，就以全速模式工作。

控制器檢測到有設備插入/上電時，向主機通報，主機發送一個請求讓控制器復位新插入的設備。設備復位操作是控制器通過驅動數據線到復位狀態SE0(即 D+和 D-全為低電平)。

高速設備看到復位信號后，通過內部的電流源向D-線持續灌一個小電流,加上內部的等效阻抗近似于45R,所以在控制端可以看到一個約800mV的電壓，這就是 Chirp K 信號（由設備發起）。

在控制器端，雖然下達了復位信號，并一直驅動著SE0，但控制器端的USB2.0 的高速接收器一直在檢測設備端發起的ChirpK信號，如果沒有看到ChirpK信號，就繼續復位操作,直到復位結束，之后就在全速模式下操作。如果只是一個全速的控制器，不支持高速操作，那么該控制器不理會設備端發送的ChirpK信號，之后設備也不會切換到高速模式。

設備端發送的 Chirp K 信號結束后，控制器必須開始回復一連串的 KJKJKJ….序列，向設備表明這是一個USB2.0的控制器。KJ序列停止后再結束復位操作。控制器發送Chirp KJ 序列的方式和設備一樣，通過電流源向差分數據線交替灌一個小電流來實現。

再回到設備端來，設備檢測到控制器發出的Chirp信號后，它必須在 500us 內切換到高速模式。控制器發送出來的 Chirp KJ 序列幅值降到了原先的一半，為400mV。這是因為設備端會掛載新的終端電阻，此時等效阻抗為22.5R，正好是之前阻抗的一半。以后高速操作的信號幅值就是400mV而不像全速/低速那樣的800mV。

至此，高速設備與 USB2.0控制器握手完畢，進行后續的480Mbps 高速信號通信，這就是咱們常說的USB握手協議，關于USB接口就先介紹到這里，希望能對屏幕前的小伙伴提供幫助。