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USB OTG設計
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。圖1是USB技術的典型應用示意圖。
1 主機通信協議與對話請求協議
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，支持主機通令協議（HNP）和對話請求協議（SRP）。在OTG中，初始主機設備稱為A設備，外設稱為B設備。可用電纜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增添的第二個新協議稱為對話請求協議（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
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