USB OTG

想了解USB OTG的工作原理，需要知道三個(gè)協(xié)議：
ADP：Attach Detection Protocol
HNP：Host Negotiation Protocol
SRP：Session Request Protocol

2.1 ADP

USB主從設(shè)備或USB OTG設(shè)備，如何知道USB總線(xiàn)上有沒(méi)有掛接其它USB設(shè)備呢？USB設(shè)備會(huì)周期性地檢測(cè)USB端口的電容值，如果USB端口電容值變化足夠大，大到可以確定有新的USB設(shè)備接入了，那么USB A型設(shè)備會(huì)為USB總線(xiàn)提供電源，并檢測(cè)設(shè)備連接；而USB B型設(shè)備則發(fā)起一個(gè)會(huì)話(huà)請(qǐng)求（SRP），并等待A型設(shè)備的響應(yīng)。

2.2 HNP

2.2.1 主從設(shè)備是如何確定的？

USB OTG既可以做主設(shè)備，也可以做從設(shè)備。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，OTG設(shè)備的角色（主設(shè)備or從設(shè)備）可以轉(zhuǎn)換，但是，在系統(tǒng)剛啟動(dòng)時(shí)，OTG設(shè)備的角色是確定的。如何確定的呢？下面來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題

上圖是幾種典型的USB接口，其中Mini-A型、Mini-B型、Micro-AB型和Micro-B型口都有五個(gè)管腳，管腳順序是
1：Vbus
2：D-
3：D+
4：ID
5：GND
若是ID管腳接地，則該設(shè)備為A設(shè)備；若ID管腳懸空，則該設(shè)備是B設(shè)備，其中A設(shè)備是initial host，B設(shè)備是initial peripheral。即系統(tǒng)剛啟動(dòng)時(shí)，A設(shè)備是主設(shè)備，B設(shè)備是從設(shè)備。如下圖所示，左邊的設(shè)備是B設(shè)備，右邊的USB設(shè)備是A設(shè)備。

值得注意的是，在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，USB設(shè)備的主從角色可能會(huì)變化，但是A設(shè)備/B設(shè)備的名稱(chēng)不會(huì)變化。也就是說(shuō)，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，A設(shè)備有可能從主設(shè)備變成從設(shè)備，但是A設(shè)備仍然叫做A設(shè)備；B設(shè)備類(lèi)似。
另外，A設(shè)備始終是供電設(shè)備，而與A設(shè)備扮演的角色無(wú)關(guān)。即使A設(shè)備變成了從設(shè)備，仍然由A設(shè)備供電。

2.2.2 為什么需要更換主從設(shè)備的角色呢？

上圖為一個(gè)需要互換角色的例子。左邊是一臺(tái)PDA，PDA里有打印機(jī)驅(qū)動(dòng)，但由于它是B設(shè)備，因此初始角色是從設(shè)備。很顯然，在打印服務(wù)的過(guò)程中，有必要互換PDA和打印機(jī)的角色。
我們?cè)陂_(kāi)發(fā)i.MX233開(kāi)發(fā)板的過(guò)程中，ID管腳沒(méi)有引出來(lái)，因此，默認(rèn)i.MX233是從設(shè)備。可是USB攝像頭也是從設(shè)備，這樣i.MX233沒(méi)有辦法轉(zhuǎn)換成主設(shè)備，從而i.MX233無(wú)法使用USB Camera。

2.3 SRP

正如剛剛提到的那樣，A設(shè)備一直供電，即使A設(shè)備通過(guò)HNP協(xié)議由主設(shè)備變成從設(shè)備了，也一直由A設(shè)備供電。然而，在嵌入式系統(tǒng)里，尤其是只有電池供電的系統(tǒng)里，功耗是一個(gè)很重要的性能指標(biāo)。A設(shè)備可以通過(guò)停止供電終止會(huì)話(huà)，進(jìn)而降低功耗。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題，如果B設(shè)備要求開(kāi)啟一個(gè)會(huì)話(huà)，該怎么辦？
SRP可以解決這個(gè)問(wèn)題。根據(jù)SRP，B設(shè)備可以請(qǐng)求A設(shè)備打開(kāi)電源，開(kāi)始一個(gè)會(huì)話(huà)（session）。

如上圖所示，B設(shè)備中的SRP PULSE會(huì)先給D+引腳一個(gè)脈沖，之后再給VBUS一個(gè)脈沖，這樣可以喚醒A設(shè)備。相應(yīng)的，右邊的A設(shè)備檢測(cè)到D+或VBUS上的信號(hào)，則開(kāi)啟VBUS并啟動(dòng)會(huì)話(huà)。