USB的NRZI编码，当不发送数据的时候差分线是什么状态？

USB的NRZI编码，当不发送数据的时候差分线是什么状态？

一、差分信号与NRZI编码
       1）、 SE0状态：D+与D-上均为低电平（signal-ended）
       2）、 J状态（信号序列皆以J开始）：D-高电平，D+低电平（LS）D+高电平，D-低电平（FS）
       3）、 K状态：与J状态相反的电平
       4）、 状态维持时间：位周期，即位传输速率对应的时间。2.8ns/83.3ns/667ns（这就是USB物理传输速率的本质含义）
       5）、 NRZI编码：NonReturn Zero-Invert（非回零，反向编码）
       6）、 位插入编码：每碰到六个连续1，则插入一个0
       7）、 NRZI编码的意义在于尽量消除缆线上的误差和延时 
二、高速设备的识别
      1）、低速和全速设备的高电平为大于2.8V，低电平为小于0.3V
      2）、高速设备的高电平为0.4V，低电平为0
                a.高速设备首先作为全速设备上电
                b.如果Hub支持2.0规范，则将上电设备的状态置为SE0
                c.如果设备是高速设备则会往D-线反向灌17.78mA的电流，在D-上形成一个800mV的 
                  电平（设备此时整体阻抗约45欧姆），称为Chirp K信号
                d.Hub如果支持高速设备，则通过交替向D+和D-线灌17.78mA电流的方式，形成3对维
                  持60us左右的ChirpJ与Chirp K信号对，表明自己支持高速设备
                e.此时设备与Hub交换速率信息过程完毕。如果满足设备与Hub都是高速的条件，设备
                  将在500us之内通过调节自身阻抗使系统整体阻抗降低到22.5欧姆
                f.设备恢复到J状态，此时由于整体阻抗的变化，D+信号线上的电平已经变成了
                  400mV，系统进入高速通信状态 
三、NRZI（Non Return to Zero Invert，不归零就反向）的编码方式，无须同步的时钟信号也能产生同步的数据存取。NRZI的编码规则是，当数据位为“1”时不转换，为“0”时再作转换。如图1所示，显示了NRZI编码的范例。位传输的顺序以LSB（最低位）为优先。



　　图1 NRZI编码的范例说明

　　NRZI编码的数字再生回路的数字逻辑电路如图2所示。其相对应的编号变化如图3所示。这样，接收与传输器两端的机制中，就无须先送出分离的时钟信号，或者在每一个字节中添加起始或结束位（如RS － 232）。如果用户使用示波器来观察这种USB数据，将会发现它不像其他的接口，可以以逻辑准位来读取这些传送或接收的位。


　　图2 USB的NRZI再生回路的数字逻辑电路图



　　图3 相对A、B、C位置NRZI再生回路的信号关联图

　　这样的编码方式会遇到一个很严重的问题：若重复相同的“1”信号一直进入时，就会造成数据长时间无法转换，逐渐地累积而导致“塞车”的状况，使得读取的时序就会发生严重的错误。因此，在NRZI编码之间，还需执行所谓的位填塞（bits-tuffing）的工作。如图4（a）所示，若原始的串行数据中含有连续6个“1”位，就须执行位填塞的工作。此工作如图4（b）所示，就在其后填塞一个“0”位。但相对地在NRZI编码的过程中，对这连续的6个“1”执行，如图4（c）所示。


　　图4 NRZI译码的过程

　　因此在发送端进行数据传输之前，须先执行位填塞和NRZi编码的工作。相对的，在接收端进行数据接收之前，就必须先执行NRZI译码，然后再做位反填塞（unbit-tuffing）的工作。这一部分的电路会通过USB芯片中的SIE（串行接口引擎）来实现。