OTG相关知识

1、什么是OTG?

TG是On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术。2001年12月18日由USB标准化组织公布，主要应用于不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。

OTG改善了Pad（平板电脑）、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所带来的不便。

2、产生背景

USB技术的发展，使得PC和周边设备能够通过简单的方式、适度的制造成本，将各种数据传输速度的设备连接在一起。上述我们提到的应用，都是通过USB连接到PC，并在PC的控制下进行数据交换。

但这种方便的交换方式，一旦离开了PC，各设备间无法利用USB口进行操作，因为没有一个设备能够像PC一样充当主机。

3、作用

OTG技术允许在没有主机(Host)的情况下，实现设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上，通过OTG技术，连接两台设备间的USB口，将拍出的相片立即打印出来；也可以将数码照相机中的数据，通过OTG发送到USB接口的移动硬盘上，野外操作就没有必要携带价格昂贵的存储卡，或者背一个便携电脑。

通过OTG技术，可以给智能终端扩展USB接口配件以丰富智能终端的功能，比如扩展遥控器配件，把手机、平板变成万能遥控器使用。

4、分类

根据USB接口所属协议，OTG可分为3类：

USB2.0 OTG

Micro 5PIN OTG：常见安卓手机的OTG接口

Mini 5PIN OTG：常见安卓平板的OTG接口

Micro USB3.0 OTG：三星Note3、Galaxy S5等在2016年以前的安卓手机的OTG接口

Type C OTG：见三星Note 8、Galaxy S8，乐视，华为等在2016年以后的安卓手机的OTG接口

Lightning OTG：苹果手机专用OTG

5、原理

设计原理

随着PAD（平板电脑）、移动电话、数码相机、打印机等消费类产品的普及，用于这些设备与电脑，或设备与设备之间的高速数据传输技术越来越受到人们的关注， IEEE1394和USB是用于此类传输的两个主要标准。

这两个标准都提供即插即用和热插拔功能，都可以向外提供电源，也都支持多个设备的连接。其中 IEEE1394支持较高的数据传输速度，但相对比较复杂、价格较高，主要用于需要高速通信的AV产品；而最初的USB标准主要面向低速数据传输的应用，其中USB1.1支持1.5Mbps和12Mbps的传输速率，被广泛用于传输速率要求不高的PC机外设，如：键盘、鼠标等。USB2.0标准的推出使 USB的传输速度达到480Mbps。而USB OTG技术的推出则可实现没有主机时设备与设备之间的数据传输。例如：数码相机可以直接与打印机连接并打印照片，从而拓展了USB技术的应用范围。

相关原理

大家都知道自从1996年USB传输协议的诞生，并以其优势很快的风靡了所有计算机外设以及数码设备，大家都知道USB设备分为HOST（主设备）和SLAVE（从设备），只有当一台HOST与一台SLAVE连接时才能实现数据的传输，OTG设备就是我们的“EX”既能充当HOST，亦能充当SLAVE。

6、通讯协议

USB OTG标准在完全兼容USB2.0标准的基础上，增添了电源管理（节省功耗）功能，它允许设备既可作为主机，也可作为外设操作（两用OTG）。 OTG两用设备完全符合USB2.0标准，并可提供一定的主机检测能力，支持主机通令协议（HNP）和对话请求协议（SRP）。在OTG中，初始主机设备称为A设备，外设称为B设备。可用电缆的连接方式来决定初始角色。图1所示是用第5个ID脚确定默认主机的示意图，两用设备使用新型mini-AB插座，从而使mini-A插头、mini-B插头和mini-AB插座增添了第五个引脚（ID），以用于识别不同的电缆端点。mini-A插头中的ID引脚接地，mini-B插头中的ID引脚浮空。当OTG设备检测到接地的ID引脚时，表示默认的是A设备（主机），而检测到ID引脚浮着的设备则认为是B设备（外设）。系统一旦连接后，OTG的角色还可以更换。主机与外设采用新的HNP，A设备作为默认主机并提供VBUS电源，并在检测到有设备连接时复位总线、枚举并配置B设备。OTG标准为USB增添的第二个新协议称为对话请求协议（SRP）。SRP允许B设备请求A设备打开VBUS电源并启动一次对话。一次OTG对话可通过A设备提供VBUS电源的时间来确定（注：A设备总是为VBUS供电，即使作为外设）。也可通过A设备关闭VBUS电源来结束一次会话以节省功耗，这在电池供电产品中是非常重要的。例如，在两台蜂窝电话通过连接互相交换信息时，一台连接在费电的mini-A端，是A设备，默认为主机。另一台是B设备，默认为外设。当在不需要USB通信时，A设备可以关闭VBUS线，此时B设备就会检测到该状态并进入低功耗模式。

在USB标准中，主机采用A型接口，称为A类设备(A-Device)；外设采用B型接口，称为B类设备(B-Device)。1个DRD既可以作为主机,也可以作为外设。那么，当2个DRD互连时，哪个设备作为主机，为什么要作为主机?为了解决这两个问题，在OTG中提出了新的协议——主机协商协议(HNP)。在OTG中还定义了一种新的接口——微型AB插座(mini-AB receptacle)以及微型A插头(mi-ni-A plug)和微型B插头(mini-B plug)。在微型AB插座、微型A插头和微型B插头中增加了1个引脚——ID引脚，如图l所示。主机协商协议(HNP)

在微型A插头中，ID引脚接地，在微型B插头中，ID引脚悬空。在OTG中，如果设备的ID引脚接地(即mini-A插头连接的设备，如图l右侧的设备)，则此设备默认为主机，否则为外设。同时，在设备连接使用过程中，通过主机协商协议，允许主机和外设功能互换。例如，假设图1左边的B-Device为1个手持PDA，右边的A-Device为1个打印机。由于连接线的关系，打印机初始化为主机。但是打印机的驱动程序存在PDA中，这时需要PDA作为主机，打印机作为外设。通过HNP可以方便实现此功能，而不必拔下连接线调换插头方向，重新连接打印机和PDA。

会话请求协议

一种OTG设备

OTG收发器一般用在嵌入式设备中，这类设备普遍采用电池供电，对功耗要求很严。为了节省电源，在OTG标准中，当电源总线没有使用时，允许A类设备挂起电源总线。当1个B类设备要工作时，它必须通过某种方法通知A类设备向电源总线供电。为了实现这一功能，在OTG中提出了会话请求协议(SRP)。在OTG中，1个会话定义为A类设备向电源总线VBUS有效供电的时间。需要注意的是，在OTG中电源一直都是由A类设备(连接mini-Aplug的DRD)提供的。由于主机协商协议，A类设备也可能作为外设使用，此时，电源也必须由A类设备提供。当A类设备挂起VBUS后，B类设备进入休眠状态。当B类设备需要再次工作时，它可以通过向数据线发送1个脉冲信号(Data-linePulsing)或向电源总线发送一个脉冲信号(VBUSPulsing)来请求A类设备向电源总线供电。OTG要求无论是DRD设备还是普通的B类设备，都必须具有发送会话请求的功能；同时，普通的A类设备或者DRD设备都必须能够响应1个会话请求。