USB On-The-Go 技術(shù)概述

摘要：USB OTG(On-The-Go)是USB 2.0規(guī)范的補(bǔ)充,它使外設(shè)可以在無主機(jī)參與的情況下直接互連進(jìn)行通信工程.本文討論了USB OTG補(bǔ)充規(guī)范的新增特性,包括OTG事務(wù)請求協(xié)議SRP和主機(jī)流通協(xié)議HNP、連接器和電纜、兩用OTG設(shè)備和外設(shè)式OTG設(shè)備、驅(qū)動(dòng)程序以及數(shù)據(jù)流模型。

    關(guān)鍵詞：USB 2.0 OTG 規(guī)范

USB的廣泛應(yīng)用其正在成為外設(shè)與PC機(jī)及膝上型電腦連接的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)USB外設(shè)主要是便攜式設(shè)備,隨著其數(shù)量的不斷增多,設(shè)備之間無主機(jī)參與的直接通信成為亟待解決的問題。我們開發(fā)了基于USB總線(接口芯片為Philips公司的PDIUSBD12)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),取得了滿意的效果。但在開發(fā)USB1.1設(shè)備時(shí)遇到的設(shè)備互連直接通信的解決方案.USB 2.0 雖然在速度等方面有很大的改進(jìn),但同樣要依賴計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行通信。

2001年底,USB開發(fā)者論壇(USB Implementers Forum,USB IF)發(fā)布了專門用于USB外設(shè)間“可移動(dòng)互連”的USB2.0補(bǔ)充規(guī)范USB On-The-Go,其目標(biāo)是使外設(shè)以主機(jī)的身份和另外特定的一組外設(shè)直接通信。本文中歸納USB 2.0補(bǔ)充規(guī)范OTG的相關(guān)技術(shù),并主要討論其新增特性。

1 新的協(xié)議

OTG補(bǔ)充規(guī)范對USB2.0的最重要的擴(kuò)展是其更具節(jié)能性的電源管理和允許設(shè)備以主機(jī)和外設(shè)兩種形式工作。OTG有兩種設(shè)備類型:兩用OTG設(shè)備(Dual-role device)和外設(shè)式OTG設(shè)備(Perip-heral-only OTG device) 。兩用OTG設(shè)備完全符合USB2.0規(guī)范,同時(shí)它還要提供有限的主機(jī)能力考核成績和一個(gè)MiniAB插座、支持主機(jī)流通協(xié)議(Host Negotiation Protocol,HNP),并和外設(shè)式OTG設(shè)備一樣支持事務(wù)請求協(xié)議(Session Request Protocol,SRP).當(dāng)作為主機(jī)工作時(shí),兩用OTG設(shè)備可在總線上提供8mA的電流,而以往標(biāo)準(zhǔn)主機(jī)則需要提供100～500mA的電流。

兩個(gè)兩用OTG設(shè)備連接在一起時(shí)可交替以主機(jī)和從機(jī)的方式工作,這個(gè)特點(diǎn)兼容了現(xiàn)有USB規(guī)范主機(jī)/外設(shè)的結(jié)構(gòu)模型。OTG主機(jī)同樣負(fù)責(zé)補(bǔ)始化數(shù)據(jù)通信的任務(wù),比如:總線復(fù)位、獲取USB各種描述符和配置設(shè)備。這些配置完成后,兩個(gè)OTG設(shè)備便可以分別以主機(jī)和從機(jī)方式傳輸信息,兩個(gè)設(shè)備主從角色交換的過程由主機(jī)傳輸協(xié)議(HNP)定義。以下以兩用OTG設(shè)備為例討論SRP和HNP。

1.1 事務(wù)請求協(xié)議SRP

在以往的USB系統(tǒng)運(yùn)行過程中,主機(jī)提供5V的電源和不低于100mA的總線電流。當(dāng)OTG主機(jī)(指以主機(jī)方式工作的兩用OTG設(shè)備,又稱A-device)連接到有線電源時(shí)這種方法是適用的,但像手機(jī)這樣的自供電移動(dòng)設(shè)備則不能承受如此大的電能浪費(fèi)。為了

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