详解USB OTG工作原理及其应用
12:50:09来源: ofweek 关键字：&&&&
　　，Intel，Compaq等七家软硬件全球知名企业为了突破当时PC使用串口和并口传输速度的限制，成立了通用串行总线开发者论坛（ Implementers Forum, USB IF），并在1994年11月提出了USB 0.7版，到了1998年开始出现了支持USB 1.1的设备，他的高速性（USB1.1支持1.5 Mb/s和12 Mb/s两种速度）和易用性迅速使之成为P C外设的宠儿。为了对抗1394速度的优势（1394可以达到400 Mb/s），1999年提出了US B 2.0规范的思想，2000年4月USB IF推出USB 2.0。USB 2.0向下兼容1.1，提供3种速度 ，最高可以达到480 Mb/s。
　　USB 1.1和2.0都是必须依赖于PC的，为了在一定程度摆脱对PC的完全依赖，有一定程度的主机功能，2001年12月推出了 1.0，经过6次修改，于2003年6月推出了USB OTG 1.0 a，正式成为一个达到市场实用的规范。
　　本文中分析讨论了USB 2.0补充规范OTG的，并且针对目前数码相机伴侣存在的问题，作者提出了自己的解决方案。
　　1、USB OTG的工作原理
　　OTG补充规范对USB 2.0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(Dualrole device)和外设式OTG设备(Peripheralonly OTG device) 。两用OTG设备完全符合USB 2.0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(Host Negotiatio n Protocol, HNP),并和外设式OTG设备一样支持事务请求协议(Session Request Protocol, SRP)。当作为主机工作时,两用OTG设备可在总线上提供8 mA的电流,而以往标准主机则需要 提供100～500 mA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，MiniAB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（R100 k&O)。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（B device）。图1对上述内容进行了图解。
　　1.2对话请求协议SRP(Session Request Protocol)
　　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, 包括PC或，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。
　　1.3主机流通协议HNP(Host Negotiation Protocol)
　　HNP是一种用来实现Adevice和Bdevice主机/从机转换的协议（实际上是电缆的反转）。主/从机功能交换的结果表现在下列过程中：
　　(1)利用来发送信号给从机。
　　(2)Adevice可在Bdevice上设置&HNP Enable&特性。
　　(3)Bdevice断开上拉。
　　(4)ADevice与上拉电阻相连，表明Adevice从属于从机。
　　(5)Adevice给Vbus供电。
　　(6)Bdevice检测Adevice的上拉。
　　(7)复位/列举/使用Adevice。
　　1.4驱动程序
　　与PC主机不同，没有便捷的方式和足够的空间装载新的驱动程序。因此，OTG 规范要求每个两用OTG设备有一个支持的外设式OTG目标设备的列表，列表中包括设备的类型和制造商等信息。
　　与PC机不同，OTG两用设备的驱动程序栈由USB主机栈和USB设备栈构成以满足两种工作方式的需要。OTG驱动程序通过连接器的不同或者是否有NHP交换设备的工作方式来决定使用USB主机栈还是USB设备栈。
　　当OTG两用设备以主机方式工作时，USB主机栈工作。其中的主机控制器驱动程序负责USB 主机栈与硬件端点的数据交换，USB驱动程序枚举并保存设备的信息，目标外设主机类驱动程序支持目标设备列表里的设备。主机类驱动程序由芯片制造商提供，同时，OTG提供通用的主机类驱动程序（可以修改以用于非通用设备）。
　　当OTG两用设备以从机方式工作时，USB设备栈工作。其中的设备控制器驱动程序负责USB 设备栈与硬件端点的数据交换，USB协议层负责处理USB协议规范，设备类驱动程序的功能取决于该两用设备的功能（如数码照相机、存储设备、打印机等）。
　　OTG驱动程序负责处理两用OTG设备的工作方式转换，同时，他还可以返回其结果（如设备是否支持HNP）并处理总线错误。应用层程序通过OTG驱动程序开始或者结束一个传输事务， 通过USB主机栈或设备栈与硬件层交换数据。
　　1.5数据流模型
　　OTG主机和设备被划分为功能层、USB设备层和USB接口层3个不同层次，如图2所示。
　　USB接口层为OTG主机和OTG设备提供物理连接，USB系统软件使用主机控制器来管理主机与 USB设备的数据传输。USB系统软件相对于主机控制器而言，处理的是以客户角度观察的数据传输及客户与设备的交互。USB设备层为USB主机系统软件提供一个可用的逻辑设备。主机通过与之功能匹配的客户软件实现其各种功能。
　　OTG设备与以往的USB设备一样有两种通道：数据流通道和消息通道。数据流通道没有定义好的结果，而消息通道则有固定的结构。但是，每个通道都有一定的带宽、、传输方向和缓冲区大小。自配置一个默认的控制通道，由他提供该设备的配置和状态等信息。
　　2目前数码相机伴侣存在的问题及其解决方案
　　上面对USB OTG的工作原理的主要部分进行了说明，下面将探讨USB OTG的应用。
　　当前随着中高档数码设备如数码相机的价格的下降，已经开始普及到千家万户，统计表明 ，2003年上半年数码相机的销量达到38.5万台，年底有望突破100万台，其进口量比去年同期增加了53倍，而现在一般使用的数码相机象素在200万~400 万，尤其以320万象素左右的为市场热点，如果要拍摄高质量的照片，每张会超过1M，即使是256M的存储空间也会很快消耗光了，而现在市场上CF卡等存储介质的价格一直高居不下，所以就应运而生了一种叫做数码相机伴侣(典型的产品如Phototainer，韩国Innoplus公司产品)的电子消费类产品。 这类产品能够提供以下功能：
　　(1)通过读卡机，能把各种存储介质（比如SD卡，CF卡等）上的内容拷贝到移动硬盘中去 ，为外出旅行的人们提供了极大的方便。
　　(2)通过USB口，可以在计算机上和数码相机伴侣之间进行数据拷贝、删除等功能。
　　(3)提供大容量的存储空间（从10 GB到40 GB都有），外出旅行的人再也不必为存储卡的容量操心了，大可放心的拍摄。
　　作者认为这类产品美中不足的是：
　　(1)他读取数码相机存储介质的方法是通过读卡机来实现的，也就是必须把数码相机的存储介质取下来，插到数码相机伴侣上的插口里，不但很不方便，而且注定了数码相机伴侣的尺寸重量不会很小，由于存在不同存储介质还必须有不同类型的插口（一般都是要两种插口 ）。
　　(2)为了兼容多种存储介质，还必须要配置转接设备。
　　(3)耗电量也很大的，一般来说，一次充电只能用1~2 h。?
　　(4)当前许多此类产品还采用USB 1.1接口，传输速度显然达到用户的期望。
　　针对上面存在的问题，作者考虑把USB OTG技术应用到数码相机伴侣上来，从以下几个方面进行改进：
　　(1)采用PHILIPS ISP1362芯片来实现USB OTG功能。优点如下：
　　①利用USB OTG的双重角色功能，使之可以在连接到其他便携式数码产品或者存储介质时可以作为主机，来完成数据从其他外设拷贝到移动硬盘中；当他连接到PC中时，就可以作为普通的USB设备，由PC控制，进行数据的操作。
　　②采用USB OTG，整体结构将发生翻天覆地的变化，将读取数据等工作将由芯片完成 ，也就省去了很多关系存储卡的工作，所以可以将尺寸和重量做的很小，而且在使用的时候也是很方便的，只要使用USB电缆连接移动硬盘和数码相机伴侣等设备就可以了。
　　③USB OTG的优秀电源管理能力也能使电池的使用时间更加持久。
　　(2)可以考虑采用大容量微硬盘，一方面满足大容量的存储需求，另一方面可以把整个数码相机伴侣体积大幅度的减小。
　　(3)USB 2.0在速度上的优势已经得到了市场的积极支持，所以采用的USB 2.0接口保证了数据传输的高效。
　　经过改进后的数码相机伴侣与目前市面上的数码相机伴侣相比，具有如下特点：
　　(1)PHILIPS ISP1362芯片来实现USB OTG功能，无需PC就可把图像等数据拷贝到硬盘上。
　　(2)内置1英寸大容量微硬盘，满足现在数据大量存储的要求。
　　(3)无需取下数码相机等数码设备的存储卡，使用方便。
　　(4)采用USB 2.0规范，最高速度可以达到480 Mb/s。?
　　(5)可以充当便携式移动硬盘，完成数据备份等工作。
　　(6)简单控制，只有电源和复制按钮，即可轻松实现对存储数据的操作。
　　(7)采用微硬盘，典型的产品如Magicstore,体积可以更小，更时尚诱人。
　　(8)使用LCD显示各种状态。
　　(9)由于使用了OTG的特别供电模式，电源耐久性会有很好表现。
　　具有USB OTG功能的数码相机伴侣由于其具有海量存储、存取数据、存取速度快和出色的电源管理等特点，不仅可以充当便携式移动硬盘，更为外出旅行的人提供了极大的方便。
　　分析讨论了USB 2.0补充规范OTG的工作原理，作者针对目前数码相机伴侣存在的问题提出了应用USB OTG技术进行改进的方案。USB OTG已受到Cypress等芯片供应商、软件开发商和设备制造商的广泛支持，该方案从理论上和实际应用上都是实际可行的，非常具有应用价值。USB OTG规范是USB 2.0规范的补充而不是替代品。PC主机和标准外设并没有被取代，因为新的OTG仅适用于需要具有主机功能和更小体积的便携式设备。OTG在这些外设间引入了点对点的(point　to　point)通信方式，这使得便携式仪器的发展有了更加广阔的空间，OTG不久将会成为新一代的&移动计算&解决方案。
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编辑：什么鱼
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何立民专栏
北京航空航天大学教授，20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。手机也能接键盘鼠标 实测手机OTG功能|OTG|鼠标|键盘_手机_新浪科技_新浪网
手机也能接键盘鼠标 实测手机OTG功能
　　现在很多智能手机貌似都会具有一个功能，那便是OTG功能。对于OTG这个词语相信很多朋友都看见过，也多多少少知道些关于OTG的用法。不过你要 还不知道也不要紧，今天小编使用手中的联想P780来给各位小白用户解释下什么是OTG，OTG都有什么用处，以及OTG到底有没有用。如果你对于这个功能感兴趣的话，不妨就来看看文章吧。
　　?什么是OTG
　　OTG是USB On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，日由USB Implementers
Forum公布，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。特别是PDA、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的不便。
　　官方的解释太过于枯燥，没有太多形象的内容。在小编看来手机上的OTG就是方便用户，将手机与键鼠、U盘、其他数码设备等相连接，并能正常使用其功能或是给其他设备实现充电功能。
　　?OTG需要的工具
　　使用OTG功能的门槛并不高，但也并非随便就能使用。对于手机来说，首先手中的移动设备必须具有OTG功能。这一点非常好分辨，只要在网上搜索参数便可以知道。
　　另外我们必备工具里自然还要有一根OTG线，一般在具有OTG功能的手机中都会配备这根线。若没有这根线的话，用户可以在网上购买。在京东商城上，一根线的价格都在10元左右，非常廉价
　　最后，OTG作为一个连接设备的功能，自然不能少其需要连接的设备。在测试中，小编准备了键盘、鼠标、u盘、手机、移动硬盘五种设备进行测试。在日常生活中，用户自然以各自需要选取设备。
　　?键鼠测试
　　测试从简到繁，首先小编进行的测试是键盘和鼠标的连接测试。在操作方面非常简单，手机并不需要做过多的设置，只需用OTG线将手机与键盘、鼠标相连接，便可以正常使用。
　　首先测试的是连接鼠标。小编之前一直以为OTG功能的手机只能连接有线鼠标，而今天测试的无线鼠标同样可以连接成功，而且无需安装任何驱动。
　　试用体验：在手机中使用鼠标时，是不分左中右三个按键的，也就是说无论点击那个按键都是同样的效果。并且因为当进入某个应用后想要回到主屏幕，用户还需自行点击手机的HOME键。因此对于链接鼠标功能来说，在某些特定软件中或许有用，但日常使用意义不大。
　　对于键盘测试而言，连接键盘同样不需要安装任何驱动。经过测试显示，接入键盘后的写入速度非常可观，几乎与在电脑上无差。接入键盘的同时，因此在需要用手机输入大量文字时使用。
　　?U盘测试
　　在小编看来OTG最大的功能就是可以直接连接U盘看电影，因此小编特意测试此功能。连接U盘也着实方便，只需要将U盘插入OTG线的另一端，便可以轻松读取U盘中的全部内容。包括图片、视频、歌曲在内的内容，都可以轻松识别。
　　试用体验：用U盘直接在手机上看电影确实比较爽快，但对于耗电问题应该使用户最为关心的。小编使用一个长达2个小时的电影进行测试。经过测试后发现，播放两个小时电影所耗电量大约为10%左右，与直接用手机播放视频耗电相似。
　　?移动硬盘测试
　　因为移动硬盘转速的带动问题，移动硬盘使用OTG功能一直都被看好，小编在此次测试中也证实了这一点。以同样方式连接移动电源后，手机显示设备已损坏，无法识别。
　　造成无法识别的可能性共有两个，首先由于手中的手机与移动硬盘不兼容，造成无法识别。此时需要将手机root并且装入相应软件。其次手中的移动硬盘功率太大，手机无法带动，因此造成无法识别。此时用户要接入双头的USB线，一边接入OTG，另一边接入电脑或移动电源。
　　介于上述两种情况对于一般用户而言都十分的不方便，因此对于这个功能小编认为确实不太实用。若用户真心想要使用移动设备看电影之类的视频，小编还是推荐用U盘吧。
　　?移动设备充电
　　相信比起用U盘看电影，更多的是将它当做一个容量不大的移动电源，可以救急使用。的确当手中的手机电量充足时，外出作为急救“移动电源”，OTG发挥的效果还是比较好的。
　　试用体验：操作方法与之前一直，小编在这里就不多介绍了。小编个人感觉，用OTG充电的速度并不快，与用充电器相比差出许多。在不使用手机情况下，电量几乎是等量对充。也就是说，手机中有多少点几乎都可以充电所需设备中。
　　总结：除此之外，OTG的线还可以接入USB插口的小风扇、小台灯等，作为一款移动的小家电使用。但经过测试后小编认为，除了U盘看视频和充电功能外，其他功能都并没有太多实际的用处，因此各位网友更是没有必要为这个功能而纠结。
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→ otg数据线是什么、otg数据线有什么用
3.67 官方版
类型：翻译工具大小：4.4M语言：多国语言[中文] 评分：8.3
现在大多的智能手机和平板电脑都支持OTG功能。像我们很多智能手机以及平板电脑的数据接口都是MicroUSB接口，也称为微USB接口，在手机已经平板电脑中主要用于充电以及连接电脑进行数据传输。只要通过OTG数据线即可将手机或者平板电脑连接USB设备，如U盘、3G网卡等，那么OTG线是什么呢？OTG数据线是什么OTG线是什么？要了解OTG线是什么，首先我们需要了解手机或者其他移动设备上的OTG功能是什么，otg:意为On-The-Go,即在无电脑作为中转站的情况下，直接将手机连接U盘、读卡器、MP3、键盘、数码相机等外部设备进行数据传输、输入操作或充电等功能。。你手机想和MP3互相传歌怎么办？有了OTG就可以可，将手机和MP3的usb接口通过otg即可实现两个设备的数据互通了。什么是OTG？OTG主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。USB技术的发展，使得电脑和周边移动设备能够通过简单USB连接方式来传输各种数据。这样就会导致一种情况，手机或者平板电脑一旦没有电脑，我们就无法管理手机等移动设备数据，这样给用户就带来了不便。随着手机等移动设备越来越像电脑，我们是否可以想象一下，可以将手机当做电脑使用呢？手机上也可以连接U盘、USB网卡等等呢？答案是肯定的，OTG功能就是实现手机可以和U盘等USB设备连接，只是手机是微小的USB接口，无法满足U盘等USB接口需要，至此OTG数据线就应运而生了。OTG线外观OTG的作用，就是在没有电脑的情况下，来实现移动设备之间的数据传送。相对于两个移动设备的一根线连接一样，通过OTG线就可以直接将设备连接起来进行数据传送和打印的操作了。不需要带存储卡或者电脑来传送。最常见的就是手机通过OTG线连接U盘等USB设备，从而扩展了移动设备功能。小米手机OTG数据线可以直接将手机连接U盘、读卡器、MP3、键盘、数码相机等外部设备进行数据传输、输入操作或充电等功能；这么多的功能，我们只需要增添一根数据线；那么如何获得小米手机OTG数据线呢?在购买小米手机1S和小米手机2的时候不会附带OTG数据线，我们可以在小米手机官网上购买小米手机OTG数据线；如何使用小米手机OTG数据线？使用otg连接键盘写短信只要将MicroUSB端口连接手机，再将USB端口连接相应数码设备即可。也可以使用otg数据线连接U盘资料查找方法：进入“”--点选“SD卡”选项---点选“SD卡”横栏---在下拉菜单中选择你的储存设备；购买了小米手机OTG数据线需要注意的是，小米手机OTG数据线目前仅仅支持小米手机1s和小米手机2，所以大家要看清楚之后再购买哦!​除了可以连接键盘和鼠标，小米otg还可以连接无线鼠标、移动硬盘等设备，如下图所示：OTG是一直低电压的方式读取数据的。可以跟内存卡一样，支持热拔插的，所以这个跟电脑不一样，不需要像电脑读写U盘一样安全退出；OTG数据线分类一般OTG线分为两种，一种是需要连接到电源的，还有一种就是不需要连接电源的，但是他们的功能是一样的，一般都是用作连接USB的外置设备，比如打印机，照相机等设备。举个例子，比如我们手机支持OTG功能，但我们想播放U盘里的电影或者音乐怎么办？一般用户只能将U盘上文件通过电脑传输到手机上来播放，但只要通过OTG数据线，我们就可以直接实现手机上播放U盘上的文件了。OTG数据线再举个例子，比如我们一般购买的平板电脑，仅支持Wifi无线上网，如果我们要实现3G无线上网怎么办？其实也很简单，只要我们平板电脑支持OTG功能，就可以通过OTG数据线将平板电脑与USB 3G网卡连接起来使用，至此就实现了平板电脑也能实现3G无线上网了，如下图：平板电脑通过OTG线连接3G网卡
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