### 图解高速USB握手过程详解
#### USB速度分类与识别机制
USB标准为了适应不同应用场景的需求，定义了三种速度等级：低速（Low Speed, LS）、全速（Full Speed, FS）以及高速（High Speed）。其中，低速与全速设备的识别主要依赖于数据线（D+ 或 D-）上的上拉电阻。具体而言，D+ 上拉1.5KΩ电阻标识为全速设备，而D- 上拉1.5KΩ电阻则代表低速设备。然而，高速设备的识别过程更为复杂，需经过一系列的握手流程来确认双方是否支持高速模式。
#### 高速USB握手过程解析
##### 插入阶段
当一个高速设备插入USB HUB/HOST时，它首先表现为一个全速设备，即D+ 数据线被上拉1.5KΩ电阻。此时，USB HUB/HOST将检测到这一变化，并认为有全速设备接入。
##### 复位总线
检测到全速设备后，USB HUB/HOST会立即复位总线，通过发送SE0（Start-of-Frame Jitter）信号来清空总线状态。SE0信号的持续时间需至少达到2.5微秒，本案例中SE0持续了3.63微秒，超出了最低要求，确保了信号的稳定性。
##### ChirpK信号发送
一旦高速外设检测到SE0信号持续时间满足条件，它将向总线发送ChirpK信号，作为高速模式的初步试探。ChirpK信号是一种调制信号，其持续时间需在1至7毫秒之间。在这个示例中，ChirpK信号持续了2毫秒。
##### 主机响应
高速外设发送完ChirpK信号后，总线再次回到SE0状态。此时，如果USB HUB/HOST支持高速模式，它必须在ChirpK信号结束后的100微秒内作出响应，以ChirpK/J信号对的形式发送。在这个案例中，USB HUB/HOST在58.23微秒时就作出了响应，表明其高速兼容性。
##### 连续的ChirpK/J对发送
HUB/HOST通过连续发送至少三对ChirpK/J信号对来进一步验证高速模式的可行性。每个ChirpK或ChirpJ信号的宽度应在40至60微秒之间，而两个信号间的间隔不应超过2.5微秒。这种信号序列的发送是为了确保通信双方能够稳定地进行高速数据交换。
##### 完成高速握手
当高速外设检测到至少三对ChirpK/J信号对后，它必须在接下来的500微秒内断开D+上的上拉电阻，并连接D+和D-上的高速端接电阻。这一动作标志着高速握手的完成，设备正式进入高速传输模式。
#### 结论
高速USB握手过程是高速设备与USB HUB/HOST间建立高速通信的关键步骤。通过精确控制信号的时间长度和序列，双方能够确认彼此的高速模式兼容性，从而实现高效的数据传输。利用如HD-USB480-II型USB2.0协议分析仪等工具，可以详细分析这一过程，对于理解和优化USB通信具有重要意义。
