USB On-The-Go 技術概述

摘要：USB OTG(On-The-Go)是USB 2.0規(guī)范的補充,它使外設可以在無主機參與的情況下直接互連進行通信工程.本文討論了USB OTG補充規(guī)范的新增特性,包括OTG事務請求協(xié)議SRP和主機流通協(xié)議HNP、連接器和電纜、兩用OTG設備和外設式OTG設備、驅(qū)動程序以及數(shù)據(jù)流模型。

    關鍵詞：USB 2.0 OTG 規(guī)范

USB的廣泛應用其正在成為外設與PC機及膝上型電腦連接的工業(yè)標準USB外設主要是便攜式設備,隨著其數(shù)量的不斷增多,設備之間無主機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設備時遇到的設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,但同樣要依賴計算機主機進行通信。

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

1 新的協(xié)議

OTG補充規(guī)范對USB2.0的最重要的擴展是其更具節(jié)能性的電源管理和允許設備以主機和外設兩種形式工作。OTG有兩種設備類型:兩用OTG設備(Dual-role device)和外設式OTG設備(Perip-heral-only OTG device) 。兩用OTG設備完全符合USB2.0規(guī)范,同時它還要提供有限的主機能力考核成績和一個MiniAB插座、支持主機流通協(xié)議(Host Negotiation Protocol,HNP),并和外設式OTG設備一樣支持事務請求協(xié)議(Session Request Protocol,SRP).當作為主機工作時,兩用OTG設備可在總線上提供8mA的電流,而以往標準主機則需要提供100～500mA的電流。

兩個兩用OTG設備連接在一起時可交替以主機和從機的方式工作,這個特點兼容了現(xiàn)有USB規(guī)范主機/外設的結(jié)構(gòu)模型。OTG主機同樣負責補始化數(shù)據(jù)通信的任務,比如:總線復位、獲取USB各種描述符和配置設備。這些配置完成后,兩個OTG設備便可以分別以主機和從機方式傳輸信息,兩個設備主從角色交換的過程由主機傳輸協(xié)議(HNP)定義。以下以兩用OTG設備為例討論SRP和HNP。

1.1 事務請求協(xié)議SRP

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

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