詞語解釋
OTG（On-The-Go），即“即插即用”，是一種USB連接技術，它可以讓設備直接通過USB連接而不需要計算機或其他外部設備。OTG技術允許設備之間直接通信，這樣可以減少設備之間的復雜性，并且可以更快速地傳輸數據。 OTG技術使用USB端口來實現設備之間的連接，它支持兩種模式：主機模式和從機模式。在主機模式下，OTG設備可以作為主機控制其他設備，并從其他設備獲取數據。在從機模式下，OTG設備可以被其他設備控制，并向其他設備發(fā)送數據。 OTG技術的應用非常廣泛，比如，可以使用OTG技術來連接外部存儲設備，比如U盤，硬盤，SD卡等，以便從這些設備中讀取和寫入數據。此外，OTG技術還可以用于連接打印機，攝像頭，掃描儀等外部設備，以便從這些設備中獲取數據。 OTG技術還可以用于連接多臺設備，比如可以使用OTG技術將多臺設備連接到一個計算機上，以便實現數據的共享和交換。此外，OTG技術還可以用于連接游戲手柄，鍵盤，鼠標等外部設備，以便進行游戲操作。 總之，OTG技術是一種非常實用的USB連接技術，它可以讓設備之間直接通信，可以實現多種功能，比如數據傳輸，設備連接，數據共享等。 OTG是On-The-Go的縮寫，是近年發(fā)展起來的技術，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要應用于各種不同的設備或移動設備間的聯接，進行數據交換。特別是PDA、移動電話、消費類設備。改變如數碼照相機、攝象機、打印機等設備間多種不同制式連接器，多達7種制式的存儲卡間數據交換的不便。 USB技術的發(fā)展，使得PC和周邊設備能夠通過簡單方式、適度的制造成本將各種數據傳輸速度的設備連接在一起，上述我們提到應用，都可以通過USB總線，作為PC的周邊，在PC的控制下進行數據交換。但這種方便的交換方式，一旦離開了PC，各設備間無法利用USB口進行操作，因為沒有一個從設備能夠充當PC一樣的Host。 On-The-Go，即OTG技術就是實現在沒有Host的情況下，實現從設備間的數據傳送。例如數碼相機直接連接到打印機上，通過OTG技術，連接兩臺設備見的USB口，將拍出的相片立即打印出來；也可以將數碼照相機中的數據，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。 從原理角度來簡單地說—— 大家都知道自從1996年USB傳輸協(xié)議的誕生，并以其優(yōu)勢很快的風靡了所有計算機外設以及數碼設備，大家都知道USB設備分為HOST（主設備）和SLAVE（從設備），只有當一臺HOST于一臺SLAVE連接時才能實現數據的傳輸，OTG設備就是是我們的“EX”既能充當HOST，亦能充當SLAVE。 詳細介紹OTG的由來與發(fā)展—— 自1996 年USB1.0規(guī)范以后，USB-IF(Universal Serial Bus Implementers Forums)又陸續(xù)公布了USB1.0 、USB2.0和 USB OTG等幾個規(guī)范，其中USB2.0的傳輸帶寬達到480Mbps，而USB OTG更使USB裝置擺脫了原來主從架構的限制，實現了端對端的傳輸模式，隨著USB規(guī)范的不斷完善，USB的應用領域也得到了拓展。USB誕生的初衷是簡化電腦和其外設的連接，最早是用在鍵盤和鼠標上，而現在，USB的應用已經從PC外設跨越到了消費電子產品和通信電子產品領域，最顯著的應用是在數碼相機等消費電子產品上。目前，USB低功耗、便于連接和高速傳輸的特性已經使它成為一個可方便應用的架構，它與其他技術結合便誕生出新的應用。如在移動存儲領域，USB與閃存結合，創(chuàng)造性催生了目前廣為流行的移動存儲設備-U盤。 USB OTG是USB On-The-Go的縮寫，是近年發(fā)展起來的技術，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要應用于各種不同的設備或移動設備間的聯接，進行數據交換。特別是PDA、移動電話、消費類設備。改變如數碼照相機、攝象機、打印機等設備間多種不同制式連接器，多達7種制式的存儲卡間數據交換的不便。USB技術的發(fā)展，使得PC和周邊設備能夠通過簡單方式、適度的制造成本將各種設備連接在一起，上述我們提到應用，都可以通過USB總線，作為PC的周邊，在PC的控制下進行數據交換。但這種方便的交換方式，一旦離開了PC，各設備間無法利用USB口進行操作，因為沒有一個設備能夠充當PC一樣的Host。On-The-Go，即OTG技術就是實現在沒有Host的情況下，實現設備間的數據傳送。例如數碼相機直接連接到打印機上，通過OTG技術，連接兩臺設備見的USB口，將拍出的相片立即打印出來；也可以將數碼照相機中的數據，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。 “In-stat/MDR于今年2月的統(tǒng)計資料也顯示，未來幾年USB2.0 OTG接口的周邊設備將從2002年的11萬臺增長至2007年的1.68億臺，增長1527倍�？梢钥闯觯S著外圍設備的多樣化與高速傳輸的需求， USB 2.0 OTG的后續(xù)發(fā)展態(tài)勢十分樂觀。” 從業(yè)界應用來看，目前高通公司(Qualcomm Inc.)已經宣布將在其最新的3G手機基帶套片中采用該USB OTG。索尼電子(Sony Electronics)也宣布會選用飛利浦的USB OTG芯片為其最新的便攜式設備提供USB OTG連接性。索尼CLIE是業(yè)內第一個具備USB OTG功能的便攜式產品，可以與其它USB設備實現點對點通訊�？梢灶A見，USB OTG會成為未來電子產品的基本配置功能。 詳細介紹OTG設計原理—— 隨著PDA、移動電話、數碼相機、打印機等消費類產品的普及，用于這些設備與電腦，或設備與設備之間的高速數據傳輸技術越來越受到人們的關注， IEEE1394和USB是用于此類傳輸的兩個主要標準。這兩個標準都提供即插即用和熱插拔功能，都可以向外提供電源，也都支持多個設備的連接。其中 IEE1394支持較高的數據傳輸速度，但相對比較復雜、價格較高，主要用于需要高速通信的AV產品；而最初的USB標準主要面向低速數據傳輸的應用，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，如：鍵盤、鼠標等。USB2.0標準的推出使 USB的傳輸速度達到480Mbps。而USB OTG技術的推出則可實現沒有主機時設備與設備之間的數據傳輸。例如：數碼相機可以直接與打印機連接并打印照片，從而拓展了USB技術的應用范圍。下圖是 USB技術的典型應用示意圖。 1 主機通信協(xié)議與對話請求協(xié)議 USB OTG標準在完全兼容USB2.0標準的基礎上，增添了電源管理（節(jié)省功耗）功能，它允許設備既可作為主機，也可作為外設操作（兩用OTG）。 OTG兩用設備完全符合USB2.0標準，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，初始主機設備稱為A設備，外設稱為B設備�？捎秒娎|的連接方式來決定初始角色。圖2所示是用第5個ID腳確定默認主機的示意圖，兩用設備使用新型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OTG設備檢測到接地的ID引腳時，表示默認的是A設備（主機），而檢測到ID引腳浮這的設備則認為是B設備（外設）。系統(tǒng)一旦連接后，OTG的角色還可以更換。主機與外設采用新的HNP，A設備作為默認主機半提供VBUS電源，并在檢測到有設備連接時復位總線、枚舉并配置B設備。OTG標準為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設備請求A設備打開VBUS電源并啟動一次對話。一次OTG對話可通過A設備提供VBUS電源的時間來確定（注：A設備總是為VBUS供電，即使作為外設）。也可通過A設備關閉VBUS電源來結束一閃會話以節(jié)省功耗，這在電池供電產品中是非常重要的。例如，在兩臺蜂窩電話通過連接互相交換信息時，一臺連接在電費的mini-A端，是A設備，默認為主機。另一臺是B設備，默認為外設。當在不需要USB通信時，A設備可以關閉VBUS線，此時B設備就會檢測到該狀態(tài)并進入功低耗模式。 2 OTG功能的構建 圖3 所示電路給出了構建OTG功能時需要在基礎USB外設上添加的電路，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)出設備已連接的信號，并指示設備的工作速度。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設備既可作為主機使用，也可以作為外設使用。而要實現上述功能，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： �。�1）可切換D+/D-線上的上拉和下拉電阻，以提供外設和主機功能。 �。�2）作為A設備時，需要具有VBUS監(jiān)視和供電電路；作為B設備初始化SRP時，需要監(jiān)視和觸發(fā)VBUS。 �。�3）具有ID輸入引腳。 作為兩用OTG設備，ASIC、DSP或其它與收發(fā)器連接的電路必須具備充當外設和主機的功能，并應按照HNP協(xié)議轉換其角色。 收發(fā)器所需添加的大多數電路用于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輸出數據包，在USB 1 msec幀內確定傳輸進程、發(fā)送USB復位信號、提供USB電源管理等。 3 Maxim要提供的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PDA、蜂窩電話和數碼相機等移動設備與USB外設直接連接而無需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動器這樣的外設連接。MAX3301E內部包括USB OTG收發(fā)器、UBUS電荷泵、線性穩(wěn)壓器和I2C 2線串行接口。內部電平轉換器使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。該器件可利用內部比較器控制并測量VBUS，同時支持USB OTG SRP和HNP，
OTG是On-The-Go的縮寫，是近年發(fā)展起來的技術，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要應用于各種不同的設備或移動設備間的聯接，進行數據交換。特別是PDA、移動電話、消費類設備。改變如數碼照相機、攝象機、打印機等設備間多種不同制式連接器，多達7種制式的存儲卡間數據交換的不便。 USB技術的發(fā)展，使得PC和周邊設備能夠通過簡單方式、適度的制造成本將各種數據傳輸速度的設備連接在一起，上述我們提到應用，都可以通過USB總線，作為PC的周邊，在PC的控制下進行數據交換。但這種方便的交換方式，一旦離開了PC，各設備間無法利用USB口進行操作，因為沒有一個從設備能夠充當PC一樣的Host。 On-The-Go，即OTG技術就是實現在沒有Host的情況下，實現從設備間的數據傳送。例如數碼相機直接連接到打印機上，通過OTG技術，連接兩臺設備見的USB口，將拍出的相片立即打印出來；也可以將數碼照相機中的數據，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。 從原理角度來簡單地說—— 大家都知道自從1996年USB傳輸協(xié)議的誕生，并以其優(yōu)勢很快的風靡了所有計算機外設以及數碼設備，大家都知道USB設備分為HOST（主設備）和SLAVE（從設備），只有當一臺HOST于一臺SLAVE連接時才能實現數據的傳輸，OTG設備就是是我們的“EX”既能充當HOST，亦能充當SLAVE。 詳細介紹OTG的由來與發(fā)展—— 自1996 年USB1.0規(guī)范以后，USB-IF(Universal Serial Bus Implementers Forums)又陸續(xù)公布了USB1.0 、USB2.0和 USB OTG等幾個規(guī)范，其中USB2.0的傳輸帶寬達到480Mbps，而USB OTG更使USB裝置擺脫了原來主從架構的限制，實現了端對端的傳輸模式，隨著USB規(guī)范的不斷完善，USB的應用領域也得到了拓展。USB誕生的初衷是簡化電腦和其外設的連接，最早是用在鍵盤和鼠標上，而現在，USB的應用已經從PC外設跨越到了消費電子產品和通信電子產品領域，最顯著的應用是在數碼相機等消費電子產品上。目前，USB低功耗、便于連接和高速傳輸的特性已經使它成為一個可方便應用的架構，它與其他技術結合便誕生出新的應用。如在移動存儲領域，USB與閃存結合，創(chuàng)造性催生了目前廣為流行的移動存儲設備-U盤。 USB OTG是USB On-The-Go的縮寫，是近年發(fā)展起來的技術，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要應用于各種不同的設備或移動設備間的聯接，進行數據交換。特別是PDA、移動電話、消費類設備。改變如數碼照相機、攝象機、打印機等設備間多種不同制式連接器，多達7種制式的存儲卡間數據交換的不便。USB技術的發(fā)展，使得PC和周邊設備能夠通過簡單方式、適度的制造成本將各種設備連接在一起，上述我們提到應用，都可以通過USB總線，作為PC的周邊，在PC的控制下進行數據交換。但這種方便的交換方式，一旦離開了PC，各設備間無法利用USB口進行操作，因為沒有一個設備能夠充當PC一樣的Host。On-The-Go，即OTG技術就是實現在沒有Host的情況下，實現設備間的數據傳送。例如數碼相機直接連接到打印機上，通過OTG技術，連接兩臺設備見的USB口，將拍出的相片立即打印出來；也可以將數碼照相機中的數據，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。 “In-stat/MDR于今年2月的統(tǒng)計資料也顯示，未來幾年USB2.0 OTG接口的周邊設備將從2002年的11萬臺增長至2007年的1.68億臺，增長1527倍�？梢钥闯觯S著外圍設備的多樣化與高速傳輸的需求， USB 2.0 OTG的后續(xù)發(fā)展態(tài)勢十分樂觀。” 從業(yè)界應用來看，目前高通公司(Qualcomm Inc.)已經宣布將在其最新的3G手機基帶套片中采用該USB OTG。索尼電子(Sony Electronics)也宣布會選用飛利浦的USB OTG芯片為其最新的便攜式設備提供USB OTG連接性。索尼CLIE是業(yè)內第一個具備USB OTG功能的便攜式產品，可以與其它USB設備實現點對點通訊�？梢灶A見，USB OTG會成為未來電子產品的基本配置功能。 詳細介紹OTG設計原理—— 隨著PDA、移動電話、數碼相機、打印機等消費類產品的普及，用于這些設備與電腦，或設備與設備之間的高速數據傳輸技術越來越受到人們的關注， IEEE1394和USB是用于此類傳輸的兩個主要標準。這兩個標準都提供即插即用和熱插拔功能，都可以向外提供電源，也都支持多個設備的連接。其中 IEE1394支持較高的數據傳輸速度，但相對比較復雜、價格較高，主要用于需要高速通信的AV產品；而最初的USB標準主要面向低速數據傳輸的應用，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，如：鍵盤、鼠標等。USB2.0標準的推出使 USB的傳輸速度達到480Mbps。而USB OTG技術的推出則可實現沒有主機時設備與設備之間的數據傳輸。例如：數碼相機可以直接與打印機連接并打印照片，從而拓展了USB技術的應用范圍。下圖是 USB技術的典型應用示意圖。 1 主機通信協(xié)議與對話請求協(xié)議 USB OTG標準在完全兼容USB2.0標準的基礎上，增添了電源管理（節(jié)省功耗）功能，它允許設備既可作為主機，也可作為外設操作（兩用OTG）。 OTG兩用設備完全符合USB2.0標準，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，初始主機設備稱為A設備，外設稱為B設備�？捎秒娎|的連接方式來決定初始角色。圖2所示是用第5個ID腳確定默認主機的示意圖，兩用設備使用新型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OTG設備檢測到接地的ID引腳時，表示默認的是A設備（主機），而檢測到ID引腳浮這的設備則認為是B設備（外設）。系統(tǒng)一旦連接后，OTG的角色還可以更換。主機與外設采用新的HNP，A設備作為默認主機半提供VBUS電源，并在檢測到有設備連接時復位總線、枚舉并配置B設備。OTG標準為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設備請求A設備打開VBUS電源并啟動一次對話。一次OTG對話可通過A設備提供VBUS電源的時間來確定（注：A設備總是為VBUS供電，即使作為外設）。也可通過A設備關閉VBUS電源來結束一閃會話以節(jié)省功耗，這在電池供電產品中是非常重要的。例如，在兩臺蜂窩電話通過連接互相交換信息時，一臺連接在電費的mini-A端，是A設備，默認為主機。另一臺是B設備，默認為外設。當在不需要USB通信時，A設備可以關閉VBUS線，此時B設備就會檢測到該狀態(tài)并進入功低耗模式。 2 OTG功能的構建 圖3 所示電路給出了構建OTG功能時需要在基礎USB外設上添加的電路，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)出設備已連接的信號，并指示設備的工作速度。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設備既可作為主機使用，也可以作為外設使用。而要實現上述功能，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： �。�1）可切換D+/D-線上的上拉和下拉電阻，以提供外設和主機功能。 �。�2）作為A設備時，需要具有VBUS監(jiān)視和供電電路；作為B設備初始化SRP時，需要監(jiān)視和觸發(fā)VBUS。 �。�3）具有ID輸入引腳。 作為兩用OTG設備，ASIC、DSP或其它與收發(fā)器連接的電路必須具備充當外設和主機的功能，并應按照HNP協(xié)議轉換其角色。 收發(fā)器所需添加的大多數電路用于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輸出數據包，在USB 1 msec幀內確定傳輸進程、發(fā)送USB復位信號、提供USB電源管理等。 3 Maxim要提供的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PDA、蜂窩電話和數碼相機等移動設備與USB外設直接連接而無需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動器這樣的外設連接。MAX3301E內部包括USB OTG收發(fā)器、UBUS電荷泵、線性穩(wěn)壓器和I2C 2線串行接口。內部電平轉換器使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。該器件可利用內部比較器控制并測量VBUS，同時支持USB OTG SRP和HNP，
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