USB On-The-Go引腳

USB On-The-Go 是什麼

    USB 接口的裝置現在是随處可見了，列印機、相機、手機、MP3等幾乎目前能想到的消費類電子裝置都具有 USB接口。USB傳輸速率快，接口簡單、支援熱插拔的特性，使其在諸多接口中脫穎而出，大有統一天下之勢。但傳統的USB協定（USB2.0）限制了在 這龐大的裝置群中必須有一個HOST作為主子，通常是PC。兩個外設之間的資料交換必須通過這個主子中轉才能完成，效率較低，不大友善。随着嵌入式裝置的 爆炸式增長，兩個USB裝置之間直接進行資料交換的需求越來越強烈，USB On-The-Go就應運而生了。一些手機、PDA和移動裝置的廠商在USB2.0的基礎上合作開發了USB On-The-Go(OTG)。USB OTG首先解決了USB裝置之間點對點的資料交換問題，擺脫了附庸于USB HOST的繁瑣。舉例來說，有了USB OTG，數位相機可以直接将照片通過列印機列印出來，而不必先将照片拷貝到PC上，再由PC控制列印機列印。

    USB OTG 還有以下幾個特性：

n         接口更小巧，有效減 小了電子産品的體積

n         既能充當HOST又 能用做Device，即DRD（Dual-role-devices）

n         OTG 裝置依然可以連接配接到PC上用做普通的外設，即POD（Peripheral-Only Device）

n         功耗更低，以延長采 用電池供電的USB裝置的待機時間

USB OTG 接口

    傳統的USB裝置分為A和B兩種。A接口的裝置提供電源VBus，用做主子。B接口的裝置在通訊過程中作為外設。無論是A接口、B接口還是各自 的Mini接口，雖然外形有些差别，但使用的引腳都遵循以下定義：

    1 腳：VCC電源

    2 腳：D-差分負極

    3 腳：D+差分正極

    4 腳：GND接地

USB OTG 增加了一個ID引腳，它的接口（Mini-AB）定義如下：

1 腳：VBus

2 腳：D-

3 腳：D+

4 腳：ID

5 腳：GND

USB OTG 通過ID信号線來識别是Mini A還是Mini B插頭。為了使用友善，不同的接插件顔色不一樣：Mini A采用白色，Mini B采用黑色，Mini AB采用灰色。

USB OTG 協定簡述

USB OTG 中引入了兩個新的協定， SRP（Session Request Protocol）和HNP（Host Negotiation Protocol），即會話請求協定和主機交流協定。

    SRP 用于B裝置向A裝置請求建立會話和使用總線。OTG系統中的A裝置一般采用電池供電，是以，OTG系 統電源管理是非常重要的。為了節省OTG系統的功耗，OTG規定A裝置在沒有總線活動的時候，可以關掉VBus上的電源。這樣，當一個B裝置連接配接到A裝置 上之後，就要初始化SRP，并發送給A裝置，請求A裝置在VBus上提供電流支援，進而進行通信。OTG中，DRD既可作為A裝置，也可作為B裝置，是以 DRD必須支援初始化SRP和響應SRP，POD隻能作B裝置，是以隻能初始化SRP。B裝置有兩種方式向A裝置發送請求，要求建立SRP：資料線脈沖 （Data-Line Pulsing），一種是VBus脈沖（VBus Pulsing）。任何一個A裝置隻要求能響應一種SRP方式，而B裝置必須能初始化兩種SRP方式。這樣就能保證，當B裝置線初始化一種SRP，A裝置 無法響應時，B裝置能用另一種SRP方式。

    HNP 用于兩個OTG裝置互連時角色切換。為了實作HNP，A裝置必須首先允許B裝置通過OTG最新定義的 Set_Feature指令來控制總線。一旦該請求被A裝置接受，B裝置就可以對總線進行控制。如果A裝置想給B裝置一個機會來控制總線，它将中止對總線 的操作，将總線挂起。接着B裝置就将D+拉低來終止以前的連接配接。接着，A裝置激活位于D+處的上拉寄存器，完成這個轉換。此後，B裝置就将作為主要裝置使 用，而A裝置将作為外圍裝置使用。同樣，B裝置也可以通過将總線挂起并激活D+上拉寄存器，A裝置探測到總線上的變化後，清除D+上拉寄存器并重新作為主 控裝置使用。簡而言之，兩個OTG裝置互連時，可以通過HNP協定協商主從地位。

WinCE 下USB OTG驅動概述

    USB OTG 的軟體結構包括3部分：

u       OTG 控制器的驅動：包括SRP和HNP

u       OTG 的外設驅動：實作标準的USB類，來實作特定的USB外設功能

u       OTG 系統HOST驅動：包括HOST驅動、作業系統支援軟體和支援外設的類庫。

    對于移植這一部分的驅動來說，需要注意ID偵測信号、 VBUS的控制信号，這兩個信号一般連接配接到MCU的GPIO上，根據硬體修改，而SRP和HNP一般由廠商完成，無需修改。我在調試這一部分時碰到的主要 問題是，插入U盤後，OTG驅動檢測到U盤插入，并提供了VBUS的供電，但卻馬上停止通信，無法正常使用U盤，後來經過進一步調試發現是MCU的 OTG_VBUS的供電不足5V導緻，不能用時的電壓為4.6V左右，連接配接到5V後就沒有問題了，目前USB OTG支援U盤，USB鍵鼠似乎是不能用的