OTG

OTG簡介

　　OTG是On-The-Go的縮寫，是近年發(fā)展起來的技術(shù)，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要應(yīng)用于各種不同的設(shè)備或移動設(shè)備間的聯(lián)接，進行數(shù)據(jù)交換。特別是Pad、移動電話、消費類設(shè)備。改變?nèi)鐢?shù)碼照相機、攝像機、打印機等設(shè)備間多種不同制式連接器，多達7種制式的存儲卡間數(shù)據(jù)交換的不便。2014年左右開始在市場普及。

　　作用

　　OTG技術(shù)就是在沒有Host的情況下，實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送。例如數(shù)碼相機直接連接到打印機上，通過OTG技術(shù)，連接兩臺設(shè)備間的USB口，將拍出的相片立即打印出來；也可以將數(shù)碼照相機中的數(shù)據(jù)，通過OTG發(fā)送到USB接口的移動硬盤上，野外操作就沒有必要攜帶價格昂貴的存儲卡，或者背一個便攜電腦。

　　通過OTG技術(shù)，可以給智能終端擴展USB接口配件以豐富智能終端的功能，比如擴展遙控器配件，把手機、平板變成萬能遙控器使用。

OTG百科

　　OTG是On-The-Go的縮寫，是近年發(fā)展起來的技術(shù)，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要應(yīng)用于各種不同的設(shè)備或移動設(shè)備間的聯(lián)接，進行數(shù)據(jù)交換。特別是Pad、移動電話、消費類設(shè)備。改變?nèi)鐢?shù)碼照相機、攝像機、打印機等設(shè)備間多種不同制式連接器，多達7種制式的存儲卡間數(shù)據(jù)交換的不便。2014年左右開始在市場普及。

　　作用

　　OTG技術(shù)就是在沒有Host的情況下，實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送。例如數(shù)碼相機直接連接到打印機上，通過OTG技術(shù)，連接兩臺設(shè)備間的USB口，將拍出的相片立即打印出來；也可以將數(shù)碼照相機中的數(shù)據(jù)，通過OTG發(fā)送到USB接口的移動硬盤上，野外操作就沒有必要攜帶價格昂貴的存儲卡，或者背一個便攜電腦。

　　通過OTG技術(shù)，可以給智能終端擴展USB接口配件以豐富智能終端的功能，比如擴展遙控器配件，把手機、平板變成萬能遙控器使用。

　　原理

　　設(shè)計原理

　　隨著PDA、移動電話、數(shù)碼相機、打印機等消費類產(chǎn)品的普及，用于這些設(shè)備與電腦，或設(shè)備與設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注， IEEE1394和USB是用于此類傳輸?shù)膬蓚€主要標(biāo)準(zhǔn)。

　　這兩個標(biāo)準(zhǔn)都提供即插即用和熱插拔功能，都可以向外提供電源，也都支持多個設(shè)備的連接。其中 IEE1394支持較高的數(shù)據(jù)傳輸速度，但相對比較復(fù)雜、價格較高，主要用于需要高速通信的AV產(chǎn)品；而最初的USB標(biāo)準(zhǔn)主要面向低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用，其中USB1.1支持1.5Mbps和12Mbps的傳輸速率，被廣泛用于傳輸速率要求不高的PC機外設(shè)，如：鍵盤、鼠標(biāo)等。USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的推出使 USB的傳輸速度達到480Mbps。而USB OTG技術(shù)的推出則可實現(xiàn)沒有主機時設(shè)備與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。例如：數(shù)碼相機可以直接與打印機連接并打印照片，從而拓展了USB技術(shù)的應(yīng)用范圍。

　　相關(guān)原理

　　大家都知道自從1996年USB傳輸協(xié)議的誕生，并以其優(yōu)勢很快的風(fēng)靡了所有計算機外設(shè)以及數(shù)碼設(shè)備，大家都知道USB設(shè)備分為HOST（主設(shè)備）和SLAVE（從設(shè)備），只有當(dāng)一臺HOST與一臺SLAVE連接時才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，OTG設(shè)備就是我們的“EX”既能充當(dāng)HOST，亦能充當(dāng)SLAVE。

　　通信協(xié)議

　　USB OTG標(biāo)準(zhǔn)在完全兼容USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，增添了電源管理（節(jié)省功耗）功能，它允許設(shè)備既可作為主機，也可作為外設(shè)操作（兩用OTG）。 OTG兩用設(shè)備完全符合USB2.0標(biāo)準(zhǔn)，并可提供一定的主機檢測能力，支持主機通令協(xié)議（HNP）和對話請求協(xié)議（SRP）。在OTG中，初始主機設(shè)備稱為A設(shè)備，外設(shè)稱為B設(shè)備?？捎秒娎|的連接方式來決定初始角色。圖1所示是用第5個ID腳確定默認(rèn)主機的示意圖，兩用設(shè)備使用新型mini-AB插座，從而使mini-A插頭、mini-B插頭和mini-AB插座增添了第五個引腳（ID），以用于識別不同的電纜端點。mini-A插頭中的ID引腳接地，mini-B插頭中的ID引腳浮空。當(dāng)OTG設(shè)備檢測到接地的ID引腳時，表示默認(rèn)的是A設(shè)備（主機），而檢測到ID引腳浮著的設(shè)備則認(rèn)為是B設(shè)備（外設(shè)）。系統(tǒng)一旦連接后，OTG的角色還可以更換。主機與外設(shè)采用新的HNP，A設(shè)備作為默認(rèn)主機并提供VBUS電源，并在檢測到有設(shè)備連接時復(fù)位總線、枚舉并配置B設(shè)備。OTG標(biāo)準(zhǔn)為USB增添的第二個新協(xié)議稱為對話請求協(xié)議（SRP）。SRP允許B設(shè)備請求A設(shè)備打開VBUS電源并啟動一次對話。一次OTG對話可通過A設(shè)備提供VBUS電源的時間來確定（注：A設(shè)備總是為VBUS供電，即使作為外設(shè)）。也可通過A設(shè)備關(guān)閉VBUS電源來結(jié)束一次會話以節(jié)省功耗，這在電池供電產(chǎn)品中是非常重要的。例如，在兩臺蜂窩電話通過連接互相交換信息時，一臺連接在費電的mini-A端，是A設(shè)備，默認(rèn)為主機。另一臺是B設(shè)備，默認(rèn)為外設(shè)。當(dāng)在不需要USB通信時，A設(shè)備可以關(guān)閉VBUS線，此時B設(shè)備就會檢測到該狀態(tài)并進入低功耗模式。

　　主機協(xié)商協(xié)議

　　在USB標(biāo)準(zhǔn)中，主機采用A型接口，稱為A類設(shè)備（A-Device）；外設(shè)采用B型接口，稱為B類設(shè)備（B-Device）。1個DRD既可以作為主機，也可以作為外設(shè)。那么，當(dāng)2個DRD互連時，哪個設(shè)備作為主機，為什么要作為主機？為了解決這兩個問題，在OTG中提出了新的協(xié)議——主機協(xié)商協(xié)議（HNP）。在OTG中還定義了一種新的接口——微型AB插座（mini-AB receptacle）以及微型A插頭（mi-ni-A plug）和微型B插頭（mini-B plug）。在微型AB插座、微型A插頭和微型B插頭中增加了1個引腳——ID引腳，如圖l所示。主機協(xié)商協(xié)議（HNP）

　　在微型A插頭中，ID引腳接地，在微型B插頭中，ID引腳懸空。在OTG中，如果設(shè)備的ID引腳接地（即mini-A插頭連接的設(shè)備，如圖l右側(cè)的設(shè)備），則此設(shè)備默認(rèn)為主機，否則為外設(shè)。同時，在設(shè)備連接使用過程中，通過主機協(xié)商協(xié)議，允許主機和外設(shè)功能互換。例如，假設(shè)圖1左邊的B-Device為1個手持PDA，右邊的A-Device為1個打印機。由于連接線的關(guān)系，打印機初始化為主機。但是打印機的驅(qū)動程序存在PDA中，這時需要PDA作為主機，打印機作為外設(shè)。通過HNP可以方便實現(xiàn)此功能，而不必拔下連接線調(diào)換插頭方向，重新連接打印機和PDA。

　　會話請求協(xié)議

　　OTG收發(fā)器一般用在嵌入式設(shè)備中，這類設(shè)備普遍采用電池供電，對功耗要求很嚴(yán)。為了節(jié)省電源，在OTG標(biāo)準(zhǔn)中，當(dāng)電源總線沒有使用時，允許A類設(shè)備掛起電源總線。當(dāng)1個B類設(shè)備要工作時，它必須通過某種方法通知A類設(shè)備向電源總線供電。為了實現(xiàn)這一功能，在OTG中提出了會話請求協(xié)議（SRP）。在OTG中，1個會話定義為A類設(shè)備向電源總線VBUS有效供電的時間。需要注意的是，在OTG中電源一直都是由A類設(shè)備（連接mini-Aplug的DRD）提供的。由于主機協(xié)商協(xié)議，A類設(shè)備也可能作為外設(shè)使用，此時，電源也必須由A類設(shè)備提供。當(dāng)A類設(shè)備掛起VBUS后，B類設(shè)備進入休眠狀態(tài)。當(dāng)B類設(shè)備需要再次工作時，它可以通過向數(shù)據(jù)線發(fā)送1個脈沖信號（Data-linePulsing）或向電源總線發(fā)送一個脈沖信號（VBUSPulsing）來請求A類設(shè)備向電源總線供電。OTG要求無論是DRD設(shè)備還是普通的B類設(shè)備，都必須具有發(fā)送會話請求的功能；同時，普通的A類設(shè)備或者DRD設(shè)備都必須能夠響應(yīng)1個會話請求。

　　OTG功能構(gòu)建

　　圖3 所示電路給出了構(gòu)建OTG功能時需要在基礎(chǔ)USB外設(shè)上添加的電路，電路中的通用串行總線控制器可以是一個微處理器和USB SIE（串口引擎），也可以是集成的μP/USB芯片或與USB收發(fā)器相連的ASIC。為總線提供電源的外部設(shè)備需要一路3.3V穩(wěn)壓輸出供電電壓，以便為邏輯電路和連接在D+、D-引腳的1500Ω電阻提供電源。通過D+、D-引腳上的上拉電阻可向主機發(fā)出設(shè)備已連接的信號，并指示設(shè)備的工作速度。電阻上拉至D+表示全速運行，電阻上拉至D-表示低速運行。其它端點（包括D+和D-的15kΩ下拉電阻）用于檢測上拉電阻的狀態(tài)。由于USB設(shè)計需要提供熱插拔功能。因此，其ESD保護電路主要用于為D+、D-和VBUS引腳提供保護。

　　為了增加OTG的兩用功能，必須擴充收發(fā)器功能來使OTG設(shè)備既可作為主機使用，也可以作為外設(shè)使用。而要實現(xiàn)上述功能，就需要在圖3所示電路中添加D+和D-端的15kΩ下拉電阻并為VBUS提供供電電源。此外，收發(fā)器還需要具備以下三個條件：

　?。?）可切換D+/D-線上的上拉和下拉電阻，以提供外設(shè)和主機功能。

　?。?）作為A設(shè)備時，需要具有VBUS監(jiān)視和供電電路；作為B設(shè)備初始化SRP時，需要監(jiān)視和觸發(fā)VBUS。

　?。?）具有ID輸入引腳。

　　作為兩用OTG設(shè)備，ASIC、DSP或其它與收發(fā)器連接的電路必須具備充當(dāng)外設(shè)和主機的功能，并應(yīng)按照HNP協(xié)議轉(zhuǎn)換其角色。

　　收發(fā)器所需添加的大多數(shù)電路用于VBUS引腳的管理。作為主機，它必須能夠提供5V、輸出電流可達8mA的電源。圖3中的模擬開關(guān)用于配置收發(fā)器的各種功能。

　　ASIC和控制器還必須包含USB主機邏輯控制功能，包括發(fā)送SOF（幀啟動）包、發(fā)送配置\u36755輸入\u36755輸出數(shù)據(jù)包，在USB 1 msec幀內(nèi)確定傳輸進程、發(fā)送USB復(fù)位信號、提供USB電源管理等。

　　USB OTG方案

　　MAX3301E是Maxim公司研制的一款USB OTG收發(fā)器，該器件集成有電荷泵，可將PAD、蜂窩電話和數(shù)碼相機等移動設(shè)備與USB外設(shè)直接連接而無需PC機的參與。采用MAX3301E和一個嵌入式USB主機，就可直接將諸如打印機或外部硬盤驅(qū)動器這樣的外設(shè)連接。MAX3301E內(nèi)部包括USB OTG收發(fā)器、UBUS電荷泵、線性穩(wěn)壓器和I2C 2線串行接口。內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換器使MAX3301E能夠與采用+1.65至+3.6V邏輯電源電壓的器件連接。MAX3301E中的電荷泵工作在+3V至+ 4.5V輸入電源下，可產(chǎn)生符合OTG要求的VBUS輸出，且輸出電流大于8mA。該器件可利用內(nèi)部比較器控制并測量VBUS，同時支持USB OTG SRP和HNP。

　　OTG數(shù)據(jù)線與普通USB數(shù)據(jù)線的區(qū)別

　　USB數(shù)據(jù)線是用來連接手機和電腦的，它可以通過電腦訪問手機里面的照片、音樂等數(shù)據(jù)資料。同時因為手機都有自己的內(nèi)存或擴展卡，因此從某種意義上說，手機也是另一種U盤。當(dāng)然，它也是給手機、平板、MP4等數(shù)碼設(shè)備充電所必不可少的連接橋梁。

　　那么，OTG數(shù)據(jù)線是干什么的呢？簡單地說，有了OTG數(shù)據(jù)線，你的手機就無需經(jīng)過PC或筆記本，可直接通過OTG數(shù)據(jù)線與U盤、鼠標(biāo)、鍵盤等USB設(shè)備連接，也就是說手機可直接接U盤查找資料、接鼠標(biāo)玩游戲、接鍵盤快速打字、接相機瀏覽圖片，即拍即傳。換句話說，OTG線省去了各個設(shè)備必須經(jīng)過電腦才能互通信息的步驟，既擴展了手機功能，也讓我們更便利地與互聯(lián)網(wǎng)相連，更適應(yīng)這個移動互聯(lián)時代的發(fā)展。平板等其他帶有OTG功能的數(shù)碼設(shè)備也同樣適用。當(dāng)然，前提是你的數(shù)碼設(shè)備得支持OTG功能哦！

　　OTG線與普通USB線的區(qū)別還在于：USB數(shù)據(jù)線連接電腦的時候，外接設(shè)備由電腦供電，而OTG數(shù)據(jù)線連接U盤等設(shè)備的時候，手機等主體對象必須給U盤等外設(shè)供電。

　　那么手機是如何識別USB數(shù)據(jù)線和OTG數(shù)據(jù)線的呢？拆解兩根線之后，你會發(fā)現(xiàn)USB數(shù)據(jù)線的第4pin是懸空的，OTG數(shù)據(jù)線的第4pin是短接到地的，手機芯片應(yīng)該是通過第4pin判斷插入的是OTG數(shù)據(jù)線還是USB數(shù)據(jù)線，并以此來決定是否打開OTG供電功能。

　　硬件上的差異在于：OTG 線一端有一根PIN多接了根GND接地線，以此讓機器分辨誰是主機、誰是Device外設(shè)，單以外觀是無法分辨OTG線與普通USB線的。

　　傳統(tǒng) usb 接口處pin 有：1. vbus （5v）2. GND3. D+4. D-

　　OTG線只有Micro接口， 總共出5pin1. vbus2. GND3. D+4. D-5. ID

　　USB線材里面跑的都是4條線，區(qū)別在于接頭。手機/平板都使用Micro USB接頭， 接普通USB線，ID pin懸空， 所以運作在 client/peripheral mode。如果把ID GND接地，就會進入 host mode。