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1、1USBOTG的工作原理OTG补充规范对USB2.0的最重要的扩展是其更具节能性的电源管理和允许设备以主机和外设两种形式工作。OTG有两种设备类型:两用OTG设备(Dualroledevice)和外设式OTG设备(PeripheralonlyOTGdevice)。两用OTG设备完全符合USB2.0规范,同时,他还要提供有限的主机能力和一个MiniAB插座、支持主机流通协议(HostNegotiationProtocol,HNP),并和外设式OTG设备一样支持事务请求协议(SessionRequestProtocol,SRP)。当作为主机工作时,两用OTG设备可在总线上提供8mA的电流,而以
2、往标准主机则需要提供100～500mA的电流。2个两用OTG设备连接在一起时可交替以主机和从机的方式工作,这个特点兼容了现有USB规范主机/外设的结构模型。OTG主机负责初始化数据通信的任务,比如:总线复位、获取USB各种描述符和配置设备。这些配置完成后,2个OTG设备便可以分别以主机和从机方式传输信息,2个设备主从角色交换的过程由主机传输协议(HNP)定义。下面从5个方面说明OTG的工作原理。1.1主机（Adevice）和从机（Bdevice）的初始功能设备的初始功能是通过定义连接器来实现的。OTG定义了一个叫做MiniAB的袖珍插孔，他能直接接入MiniA或者MiniB插口，MiniA
3、B有一个ID引脚上拉至电源端，MiniA插头有一个与地连接好的ID（R<10Ω），MiniB插头有一个与地连接的开路ID引脚(R>100kΩ)。当2个OTG设备连接到一起的时候，MiniA插头边的ID引脚会注入一个"0"状态，MiniB插头边的ID引脚为"1"，ID为0的OTG设备默认为主机（Adevice），ID为1的OTG设备默认为从机（Bdevice）。1.2对话请求协议SRP(SessionRequestProtocol)这个协议允许Adevice(可以是电池供电)在总线未使用时通过切断Vbus来节省电源消耗，也为Bdevice启动总线活动提供了一种方法。任何一个Adevice,包
4、括PC或便携式电脑，都可以响应SRP；任何一个Bdevice,包括一个标准USB外设，都可以启动SRP；要求一个双重功能设备既能启动SRP，又能响应SRP。在以往的USB系统运行过程中,主机提供5V的电源和不低于100mA的总线电流。当OTG主机(指以主机方式工作的两用OTG设备,又称A-device)连接到有线电源时这种方法是适用的,但像手机这样的自供电移动设备则不能承受如此大的电能浪费。为了节约电源延长电池的使用寿命,当总线上没有活动时,OTG主机将挂起总线电源VBUS。SRP协议可使OTG从机(指外设式设备或者以外设方式工作的两用设备,又称B-device,此处指后者)请求A-dev
5、ice重新使能VBUS,而后A-device使用HNP协议交换两个设备的工作方式,这两步完成后由新的OTG主机开始事务传输。B-device可在前一事务结束2ms后的任意时间开始SRP,SRP的时序波形见图形1。B-device将先后执行数据线脉冲调制(data-linepul-sing)和VBUS脉冲调制(VBUSpulsing)。它通过使能数据线上拉电阻(全速和高速设备为D+,低速设备为D-)5～10ms实现前者,后者通过驱动VBUS实现。VBUS必须要有足够长的时间对其电容充电,这个时间应能保证不大于13μF的电容充电至2.1V(OTG设备的电容是6.5μF或更小),从而不会对标准主
6、机的96μF或更高的电容充电至2.0V。该限制保证了从B-device引来的VBUS电流不会破坏标准主机的端口。A-device检测到数据线脉冲调制或者VBUS脉冲调制后,首先复位总线,然后发送Set_feature命令而先不进行设备的枚举,此时B-device尚处在默认的从机状态。如果Set_feature命令成功执行,说明B-device为两用OTG设备,A-device(使用HNP协议)挂起VBUS准备让B-device交换为主机方式接管总线。如果Set_feature命令执行失败,说明B-device为外设式OTG设备,于是A-device使能VBUS准备开始一个传输事务（此时,A
7、-device只是被唤醒,并未改变工作方式）。当A-device认为总线上没有传输需要时,挂起VBUS以结束该事务。这种A-device自动检测B-device是否支持HNP协议的特征称为"NoSilentFailure"。1.3主机流通协议HNP(HostNegotiationProtocol)当两用设备连接了一个Mini-A插头或者Mini-B插头时，它相应的便以OTG主机或者OTG外设的默认方式工作。A-devic
