OTG协议

news/2024/11/7 21:07:38/

我们的网关使用OTG协议传输数据进行固件烧写,所以就来了解下OTG协议是什么。

OTG是On-The-Go的缩写,是近年发展起来的技术。2001年12月18日由USB标准化组织公布,主要应用于不同的设备或移动设备间的联接,进行数据交换。

OTG改善了Pad(平板电脑)、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄像机、打印机等设备间多种不同制式连接器,多达7种制式的存储卡间数据交换所带来的不便。

OTG于2014年左右开始在市场普及。

外文名

On The Go (OTG)

公布组织

USB标准化组织(USB Implementers Forum)

公布时间

2001年12月18日

目录

  1. 1 产生背景
  2. 2 作用
  3. 3 分类
  1. 4 原理
  2. ▪ 设计原理
  3. ▪ 相关原理
  4. 5 通信协议
  1. 6 发展由来
  2. ▪ 由来
  3. ▪ 发展

产生背景

编辑 语音

USB技术的发展,使得PC和周边设备能够通过简单的方式、适度的制造成本,将各种数据传输速度的设备连接在一起。上述我们提到的应用,都是通过USB连接到PC,并在PC的控制下进行数据交换。

但这种方便的交换方式,一旦离开了PC,各设备间无法利用USB口进行操作,因为没有一个设备能够像PC一样充当主机。

作用

编辑 语音

OTG技术允许在没有主机(Host)的情况下,实现设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上,通过OTG技术,连接两台设备间的USB口,将拍出的相片立即打印出来;也可以将数码照相机中的数据,通过OTG发送到USB接口的移动硬盘上,野外操作就没有必要携带价格昂贵的存储卡,或者背一个便携电脑。

通过OTG技术,可以给智能终端扩展USB接口配件以丰富智能终端的功能,比如扩展遥控器配件,把手机、平板变成万能遥控器使用。

分类

编辑 语音

根据USB接口所属协议,OTG可分为3类:

USB2.0 OTG

Micro 5PIN OTG:常见安卓手机的OTG接口

Mini 5PIN OTG:常见安卓平板的OTG接口

Micro USB3.0 OTG:三星Note3、Galaxy S5等在2016年以前的安卓手机的OTG接口

Type C OTG:见三星Note 8、Galaxy S8,乐视,华为等在2016年以后的安卓手机的OTG接口

Lightning OTG:苹果手机专用OTG

原理

编辑 语音

设计原理

随着PAD(平板电脑)、移动电话、数码相机、打印机等消费类产品的普及,用于这些设备与电脑,或设备与设备之间的高速数据传输技术越来越受到人们的关注, IEEE1394和USB是用于此类传输的两个主要标准。

这两个标准都提供即插即用和热插拔功能,都可以向外提供电源,也都支持多个设备的连接。其中 IEEE1394支持较高的数据传输速度,但相对比较复杂、价格较高,主要用于需要高速通信的AV产品;而最初的USB标准主要面向低速数据传输的应用,其中USB1.1支持1.5Mbps和12Mbps的传输速率,被广泛用于传输速率要求不高的PC机外设,如:键盘、鼠标等。USB2.0标准的推出使 USB的传输速度达到480Mbps。而USB OTG技术的推出则可实现没有主机时设备与设备之间的数据传输。例如:数码相机可以直接与打印机连接并打印照片,从而拓展了USB技术的应用范围。

相关原理

大家都知道自从1996年USB传输协议的诞生,并以其优势很快的风靡了所有计算机外设以及数码设备,大家都知道USB设备分为HOST(主设备)和SLAVE(从设备),只有当一台HOST与一台SLAVE连接时才能实现数据的传输,OTG设备就是我们的“EX”既能充当HOST,亦能充当SLAVE。

通信协议

编辑 语音

一端为USB-A,另一端为USB-B的数据线

一端为USB-A,另一端为USB-B的数据线

USB OTG标准在完全兼容USB2.0标准的基础上,增添了电源管理(节省功耗)功能,它允许设备既可作为主机,也可作为外设操作(两用OTG)。 OTG两用设备完全符合USB2.0标准,并可提供一定的主机检测能力,支持主机通令协议(HNP)和对话请求协议(SRP)。在OTG中,初始主机设备称为A设备,外设称为B设备。可用电缆的连接方式来决定初始角色。用第5个ID脚确定默认主机,两用设备使用新型mini-AB插座,从而使mini-A插头、mini-B插头和mini-AB插座增添了第五个引脚(ID),以用于识别不同的电缆端点。mini-A插头中的ID引脚接地,mini-B插头中的ID引脚浮空。当OTG设备检测到接地的ID引脚时,表示默认的是A设备(主机),而检测到ID引脚浮着的设备则认为是B设备(外设)。系统一旦连接后,OTG的角色还可以更换。主机与外设采用新的HNP,A设备作为默认主机并提供VBUS电源,并在检测到有设备连接时复位总线、枚举并配置B设备。OTG标准为USB增添的第二个新协议称为对话请求协议(SRP)。SRP允许B设备请求A设备打开VBUS电源并启动一次对话。一次OTG对话可通过A设备提供VBUS电源的时间来确定(注:A设备总是为VBUS供电,即使作为外设)。也可通过A设备关闭VBUS电源来结束一次会话以节省功耗,这在电池供电产品中是非常重要的。例如,在两台蜂窝电话通过连接互相交换信息时,一台连接在费电的mini-A端,是A设备,默认为主机。另一台是B设备,默认为外设。当在不需要USB通信时,A设备可以关闭VBUS线,此时B设备就会检测到该状态并进入低功耗模式。

主机协商协议

协议

协议

在USB标准中,主机采用A型接口,称为A类设备(A-Device);外设采用B型接口,称为B类设备(B-Device)。1个DRD既可以作为主机,也可以作为外设。那么,当2个DRD互连时,哪个设备作为主机,为什么要作为主机?为了解决这两个问题,在OTG中提出了新的协议——主机协商协议(HNP)。在OTG中还定义了一种新的接口——微型AB插座(mini-AB receptacle)以及微型A插头(mi-ni-A plug)和微型B插头(mini-B plug)。在微型AB插座、微型A插头和微型B插头中增加了1个引脚——ID引脚,如图l所示。主机协商协议(HNP)

在微型A插头中,ID引脚接地,在微型B插头中,ID引脚悬空。在OTG中,如果设备的ID引脚接地(即mini-A插头连接的设备,如图l右侧的设备),则此设备默认为主机,否则为外设。同时,在设备连接使用过程中,通过主机协商协议,允许主机和外设功能互换。例如,假设图1左边的B-Device为1个手持PDA,右边的A-Device为1个打印机。由于连接线的关系,打印机初始化为主机。但是打印机的驱动程序存在PDA中,这时需要PDA作为主机,打印机作为外设。通过HNP可以方便实现此功能,而不必拔下连接线调换插头方向,重新连接打印机和PDA。

会话请求协议

一种OTG设备

一种OTG设备

OTG收发器一般用在嵌入式设备中,这类设备普遍采用电池供电,对功耗要求很严。为了节省电源,在OTG标准中,当电源总线没有使用时,允许A类设备挂起电源总线。当1个B类设备要工作时,它必须通过某种方法通知A类设备向电源总线供电。为了实现这一功能,在OTG中提出了会话请求协议(SRP)。在OTG中,1个会话定义为A类设备向电源总线VBUS有效供电的时间。需要注意的是,在OTG中电源一直都是由A类设备(连接mini-Aplug的DRD)提供的。由于主机协商协议,A类设备也可能作为外设使用,此时,电源也必须由A类设备提供。当A类设备挂起VBUS后,B类设备进入休眠状态。当B类设备需要再次工作时,它可以通过向数据线发送1个脉冲信号(Data-linePulsing)或向电源总线发送一个脉冲信号(VBUSPulsing)来请求A类设备向电源总线供电。OTG要求无论是DRD设备还是普通的B类设备,都必须具有发送会话请求的功能;同时,普通的A类设备或者DRD设备都必须能够响应1个会话请求。

OTG功能构建

图2

图2

图2所示电路给出了构建OTG功能时需要在基础USB外设上添加的电路,电路中的通用串行总线控制器可以是一个微处理器和USB SIE(串口引擎),也可以是集成的μP/USB芯片或与USB收发器相连的ASIC。为总线提供电源的外部设备需要一路3.3V稳压输出供电电压,以便为逻辑电路和连接在D+、D-引脚的1500Ω电阻提供电源。通过D+、D-引脚上的上拉电阻可向主机发出设备已连接的信号,并指示设备的工作速度。电阻上拉至D+表示全速运行,电阻上拉至D-表示低速运行。其它端点(包括D+和D-的15kΩ下拉电阻)用于检测上拉电阻的状态。由于USB设计需要提供热插拔功能。因此,其ESD保护电路主要用于为D+、D-和VBUS引脚提供保护。

为了增加OTG的两用功能,必须扩充收发器功能来使OTG设备既可作为主机使用,也可以作为外设使用。而要实现上述功能,就需要在图2所示电路中添加D+和D-端的15kΩ下拉电阻并为VBUS提供供电电源。此外,收发器还需要具备以下三个条件:

(1)可切换D+/D-线上的上拉和下拉电阻,以提供外设和主机功能。

(2)作为A设备时,需要具有VBUS监视和供电电路;作为B设备初始化SRP时,需要监视和触发VBUS。

(3)具有ID输入引脚。

作为两用OTG设备,ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理)或其它与收发器连接的电路必须具备充当外设和主机的功能,并应按照HNP协议转换其角色。

收发器所需添加的大多数电路用于VBUS引脚的管理。作为主机,它必须能够提供5V、输出电流可达8mA的电源。图2中的模拟开关用于配置收发器的各种功能。

ASIC和控制器还必须包含USB主机逻辑控制功能,包括发送SOF(帧启动)包、发送配置\u36755输入\u36755输出数据包,在USB 1 msec帧内确定传输进程、发送USB复位信号、提供USB电源管理等。

OTG线功能的使用

OTG的使用非常简单,具体跟设备有关系,但是都大同小异,操作方式如图3、图4:

图3用有OTG功能的数据线连接手机与键盘

图3用有OTG功能的数据线连接手机与键盘

图4用有OTG功能的数据线连接平板电脑与U盘

图4用有OTG功能的数据线连接平板电脑与U盘

发展由来

编辑 语音

由来

自1996 年USB1.0规范以后,USB-IF(USB标准化组织,Universal Serial Bus Implementers Forums)又陆续公布了USB2.0和 USB OTG等几个规范,其中USB2.0的传输带宽达到480Mbps,而USB OTG更使USB装置摆脱了原来主从架构的限制,实现了端对端的传输模式,随着USB规范的不断完善,USB的应用领域也得到了拓展。USB诞生的初衷是简化电脑和其外设的连接,最早是用在键盘和鼠标上,USB的应用已经从PC外设跨越到了消费电子产品和通信电子产品领域,最显著的应用是在数码相机等消费电子产品上。USB低功耗、便于连接和高速传输的特性已经使它成为一个可方便应用的架构,它与其他技术结合便诞生出新的应用。如在移动存储领域,USB与闪存结合,创造性催生了广为流行的移动存储设备-U盘。

发展

“In-stat/MDR统计资料也显示,未来几年USB2.0 OTG接口的周边设备将从2002年的11万台增长至2007年的1.68亿台,增长1527倍。可以看出,随着外围设备的多样化与高速传输的需求, USB 2.0 OTG的后续发展态势十分乐观。” 从业界应用来看,已有多家公司宣布将为其产品配置USB OTG功能。可以预见,USB OTG会成为未来电子产品的基本配置功能。


http://www.ppmy.cn/news/762525.html

相关文章

OTG硬件检测电路

OTG硬件检测电路 文章目录 OTG硬件检测电路1. OTG接口与转换器1.1 Micro USB1.2 Type C 2. OTG接口电路2.1 Micro USB2.2 Type C 致谢 1. OTG接口与转换器 OTG是"On The Go"的英文缩写,字面上可以理解为“安上即可用”。USB传输是主从结构,一切…

TYPE-C接口设备OTG线(手机接OTG线的同时进行充电)

如何实现这种让Type-c接口设备实现充电的同时又能实现数据传输(OTG)的功能(充电数据传输的方案)这你就用到一颗PD协议芯片来配置了 ,乐得瑞推出LDR6023S可完整兼容各种手机疑难杂症的兼容性问题。 LDR6023规格书资料 参考设计电…

Android OTG 读写U盘文件

最近项目需要做一个关于OTG的功能,其实也就使用到U盘的文件读取,一般这种需求是不需要的,因为大部分的系统都会自动挂载U盘,但是个别系统还是需要自己去实现,查了很多资料都没有找到一个完整的能用的例子,要…

USB OTG连接方式

1. 概要 OTG设备使用插头中的ID引脚来区分A/B Device,ID接地被称作为A-Device,充当USB Host,A-Device始终为总线 提供电力,ID悬空被称作为B-Device,充当USB Device,设备的USB Host/USB Device角色可以通过HNP(主机交换 协议)切换。…

otg接口形式

(1)USB (2)Mini USB USB设备分为三种:HOST,OTG,DEVICE。其中ID脚在OTG功能中才使用。 A,如果你的系统自己仅仅是用做Slave,那么就使用B接口。任何时候都悬空,…

USB OTG原理简述

USB OTG即USB On-The-Go的缩写,他目的是实现在没有Host的情况下,实现设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上,通过OTG技术,连接两台设备间的USB口,将拍出的相片立即打印出来;手机读写U盘。 OTG…

USB OTG原理简述实际的USB连接线中,是没有USB_ID这根线的。 都是在接口部分直接拉死的。两用OTG设备都有一个Mini-AB插槽,所以一个Mini-A至Mini-B电缆可以直接将两个连接

USB OTG即USB On-The-Go的缩写,他目的是实现在没有Host的情况下,实现设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上,通过OTG技术,连接两台设备间的USB口,将拍出的相片立即打印出来;手机读写U盘。 OTG …

USB HOST与 USB OTG的区别及工作原理

在SmartQ 7上面,同时存在USB HOST与 USB OTG两个接口,我想问一下,这两个接口有什么区别么?我怎么认为HOST属于是多余呢? 麻烦高手解答,感激不尽!!! 零 USB背景知识 USB是一种数据通信方式,也是一种数据总线,而且是最复杂的总线之一。 硬件上&#xf…