USB2.0物理层的电信号
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USB全速设备的挂起、唤醒Resume

2023-08-29 2215 0

在介绍USB全速设备挂起Suspend、唤醒Resume之前先介绍USB全速设备的硬件连接方式。

USB全速设备的连接

USB全速设备的硬件连接和USB高速设备的硬件连接方式一样。区别是全速设备不会触发高速的协商。内容详见:USB2.0设备从全速模式到高速模式的识别过程及速率协商 https://www.usbzh.com/article/detail-672.html

USB2.0全速、低速和高速设备一样,都是通过 D+、D- 两个差分信号线进行通信。在下图中,最左边为全速/高速的硬件连接电路,而最右边为低速的硬件电路。两者的惟一区别就是在设备端上拉的1.5K电阻连接在D+还是D-上。USB硬件连接电路

USB电平信号

USB采用的是D+和D-两根信号线的差分信号进行数据传输。对于不同速度的的USB设备,其规定的差分信号线上 J、K 等状态的电平也会不同,下表则列出了在低速、全速、高速下 USB 状态对应的电平信号。
 J、K 状态

全速USB设备的挂起Suspend

USB是主从设备。所有命令都是由主机发起,设备端响应。在正常的情况下,USB主机会定时发送SOF包,对于全速设备是1ms,高速设备SOF包音隔为125us。若 USB 线上一直处于 Idle 状态超过 3ms,设备则认为这是一个挂起信号,设备需要在 10ms 内进入挂起状态.
挂起
USB 设备挂起时,可以停止设备的时钟,以进入低功耗模式。在挂起状态中,设备仍需继续向 D+/D- 的上拉电阻提供电压以保持 Idle 状态。

全速 USB 的 Resume 唤醒

在设备处于 Suspend 的状态下,若需要将设备退出 Suspend 状态,主机 host 需要向设备发送持续时间超过 20ms 的 Resume 信号,并且以 EOP 信号结尾,设备将在 Resume 信号结束后醒过来。在设备醒过来后,host 需要在 3ms 内发送 SOF 信号,以维持正常的通信模式,避免设备重新进入 Suspend 状态。
全速 USB 的 Resume 唤醒

全速 USB 的远程唤醒

对于普通的 Resume 唤醒,是由主机 host 唤醒 USB 设备,但同样,设备也可以唤醒主机 host,例如电脑休眠时,可以通过 USB 键盘唤醒主机,这种功能称为远程唤醒。

使用远程唤醒功能,需要 USB 设备支持远程唤醒功能,并且在配置描述符的设置中,将 USB 设备支持远程唤醒能力报告给主机。

通过 USB 设备远程唤醒主机时,USB 设备会生成一个 1ms-15ms 的 Resume 信号,host 在 1ms 内捕获到该信号,并且主机控制器对唤醒操作进行接管,继续产生 Resume 信号直到 20ms,并以 EOP 信号结尾。完成对设备的唤醒。

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