USB OTG的工作原理解析

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或便携式电脑,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)利用上拉电阻来发送信号给从机。

(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,便携式设备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 OTG的工作原理解析