很難想象一個沒有USB接口的電腦會有消費者購買，盡管我們擁有大量USB設備，但似乎大多數人都不知道所有USB口都有過流保護，完全不必擔心短路會燒掉主板。在古老的USB 2.0 Spec中就描述了USB Host和HUB必須具有OC（過流，Over-Current）保護：
Over-current Protection The host and all self-powered hubs must implement over-current protection for safety reasons, and the hub must have a way to detect the over-current condition and report it to the USB software.
沒有OC保護的USB口是不合格的，但標準語焉不詳的“have a way”究竟是什么way，還是讓人想一探究竟。今天我們就從占市場主流的Intel方案來看看過流保護是怎么做到的，再了解一下令人不安的著名USB Killer是如何擊穿這層保護的。
USB 2.0的接口有好多種，但無論形狀怎么樣，核心的連線無非是一對差分信號D+/D-，和一對電源線VBUS和地線：
如果不加保護，直接短接VBUS和地線必然會產生大電流而燒掉接口甚至USB控制芯片。同時USB口暴露在外，也要防止靜電放電(ESD，Electrostatic Discharge)產生的瞬時大電流擊穿晶體管，這就要求所有USB主設備（Host）和HUB必須帶有過流保護。這種要求被寫入了USB 2.0 Spec，從而所有主流USB主設備（如主板）都帶有這種保護。但標準只定義了要求，卻沒有規定具體的實現方式，大家實現起來也千差萬別。我們一起來看看Intel開源硬件Minnowboard是怎么做的，它的方案也廣泛應用在幾乎所有臺式機、筆記本和服務器上。
Intel的南橋PCH或者和其類似的South Complex中集成了USB控制器。其中無論USB 2.0和3.0控制器，每個port都有一個單獨的引腳，叫做OC#。Minnow的原理圖是開源的，我們看看這個OC# Pin是怎么連接的：
Minnow的Baytrail只有兩個USB控制器，只有兩個OC# Pin：USB_OC_00和USB_OC_11，電路圖它們名字上面的橫線表示OC引腳是低有效的。OC引腳為低電平時，意味著告訴USB控制器，有什么東西讓USB電流過載了。OC信號分別從SOC_USB_HOST_OC0和SOC_USB_HOST_OC1連接過來。以SOC_USB_HOST_OC0為例，它又在哪里呢？
它從一個叫做AP2172MPG的芯片上引出。這個芯片IN連著VBUS，OUT連著USB Vcc，是不是猜出什么了？是的，這個芯片就是個過流保護芯片，而且是雙路的，芯片spec很容易找到 ：
可以看到它不但是保護過流，還有高溫保護和防靜電保護。這種芯片是雙路保護，一個能保護兩路USB port，而minnow也剛好只有兩路，好方便！對大多數臺式機，因為USB port很多，另一種TI的過流保護芯片應用的更加廣泛。
從電路圖中可以看出，如果發生短路等情況導致過流，該芯片會掐斷USB的VBUS電源，保證電路不會損壞，并通過OC引腳通知USB控制器發生了過流情況。這時候，USB port電力自動被切斷，只有等OC不再發生才會恢復通路。但用戶怎么知道發生了過流，以及哪個USB port發生了過流呢？這就要靠BIOS和操作系統驅動來幫忙了。
BIOS主要負責兩件事：
1：現代PCH USB OC引腳一般有8個。但因為PCH管腳緊張，這8個引腳往往不得不和GPIO引腳復用（MUX）。BIOS要根據實際主板情況，將連出來的OC引腳設置成Native，而不是GPIO。
2：這8個引腳，具體對應哪個port，是主板電路連接決定的。BIOS需要根據實際情況，設置OCPinMapping來正確映射這種關系，讓正確的USB port得到通知。
而操作系統里面的USB驅動會檢查USB port的控制寄存器，得到哪個port發生過流，并通過dmsg或者彈窗，警告用戶，讓用戶解決過流問題。
從前面的文字，大家一定決定歲月靜好，高枕無憂了。不知道大家聽說過一個叫做USB Killer的東西，插上它，很大幾率大家的主板都要立刻返修。美國有個好事者學生，用它搞壞了學校的電腦，被判10年監禁和5.8萬美金的罰款 。那么，USB Killer是如何繞過過流保護，做到損害電腦主板的呢？
前面的過流保護有個前提條件，可以說是防君子不防小人的。不知道大家注意沒有，被保護的只有VBUS，沒有保護數據信號D+/D-。What if攻擊的是數據信號呢？USB Killer恰恰就是這么干的，這貨里面是這樣：
長包的USB Killer
這些腫瘤般的小包是電容。USB Killer利用VBUS為它們充電到200V，然后反向將它們釋放在數據信號上，瞬間擊穿了PCH南橋芯片，造成永久的損壞。
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USB口短路并不會燒掉大家的主板，大家盡可放心，只要移除短路，有些主板該USB口可以立刻恢復正常，而有些主板則需要重新啟動一下。USB Killer雖然可怕，單最新的USB Type C已經加入對信號線的保護，相信過不了多久 USB Killer的威脅也會越來越小了。
行發來一華碩主板，版號：P8H61-M LX R2.0，USB過流15秒斷電，這種問題一般來說很簡單，華碩都有這個問題。多是USB_OC#電壓不正常導致的，換掉822排阻都能解決。但是這次卻是個例外！最后依然完美搞定！
問餅哥要了點位圖，餅哥每天都很忙，但是每次要圖紙、BIOS都是必回的，從不后悔加入強大的實地。打開點位圖，搜索USB_OC#是搜不到的，需要搜索S_USB_OC#就可以搜到。
通過點位圖很輕松的就找到USB_OC連接的兩個排阻，472和822形成的串聯分壓，看到822不用多說，直接替換了822和472排阻，結果還是一樣報過流關機，一般換掉822就可以的，這次既然不行。接下來測量電壓，測量后發現了問題。
看點位圖，USB_OC正常應該為3.3V，下面UR61的5 7腳正常，可是1 3腳居然為0V，問題就是這里。當量到電阻另一頭也發現了問題，電阻的2 4腳5V也是0V，通過華碩點位圖顯示相連元器件，發現此5V電壓來源于一個綠色保險電阻。
如圖所述，此保險電阻量過是好的，兩端的5V全部都是正常的，打對地阻值兩端沒有短路，那只有一種可能，那就是斷線了。
不用飛線，一坨錫就可以搞定。
開機測試，進系統正常，再也沒有報USB過流錯誤。其實這個維修很簡單，就看看思路就好，主板有斷線，并不是短路，短路就不可以這樣做了，不然會把電阻另外兩腳5V也拉低了。
華碩主板經常會有斷線的維修，但是這里的斷線我也是第一次遇到，馬上年底了過年了，平時修的基本都是同行的，現在都是各種收賬中，大家在評論區也說說今年收獲吧！
此案例由迅維實地培訓學員（pengzijin）提供。
明明白白修電腦，上迅維快修！
車了，USB口全失靈。
這是個反修機，什么意思？當時的故障是點不亮，修好后測試完發給客戶了，他收到也不知道對USB口干了什么，反正現在所有USB口都失靈了，有一組數據線還短路了。客戶就一句話：你沒修好，能怎么辦？
本來想在料板拆個芯片測試一下，芯片拆下來傻眼了，沒有這種鋼網，于是又買了個鋼網。錢沒賺到幾塊，東西卻越來越多了，大大小小的各種規格。廢話不多說了，開整。