仅仅看了半天SPEC写的笔记,有些乱,等调试完毕再次整理,思路不是很成熟,推测成分较多,可能有不对的地方,欢迎拍砖交流指正。
1. 概要 OTG设备使用插头中的ID引脚来区分A/B Device,ID接地被称作为A-Device,为连接时候的USB Host,A-Device始终为总线提供电力,ID悬空被称作为B-Device,为连接时候的USB Device,设备的USB Host/USB Device角色可以通过HNP切换。 OTG设备连接时不能跨越USB Hub,如果跨越USB Hub则失去HNP功能。 这里要注意A-Device/B-Device与USB Host/Device不是一回事 没有必然的绑定关系A-Device就一定要是Host,A-Device只是连接时的Host可以通过HNP切换,切换完毕A-Device变成USB Device但是仍然为总线提供电力。
2.设备类型 Embedded Host:提供标准的A插座,普通的USB Host并带有TPL(支持设备列表) OTG Device:使用Micro AB插座,可以在运行时切换Host/Device。仅外设B-Device:仅仅能作为外设的B-Device(分为插头一体和插头线缆分离的)。 注意:OTG Device在插头插入后会先打开VBus,如果没有设备连接则关闭VBus,并开启ADP侦测,而Embedded Host则不会再次关闭VBus。
3.协议 SRP(Session Request Protocol): B-Device使用。通过数据线上的脉冲,请求A-Device打开VBUS并且开始一个Session。Session为从VBUS打开到关闭这一段时间。支持:A-Device允许回应SRP,B-Device(包括仅能作为外设的B-Device),允许发起SRP。一个能够支持HNP的B-Device应该能够发起SRP。当A插头插入时关闭VBus的Host必须支持回应SRP,VBus总是打开的Host不必响应SRP。 ADP(Attach Detection Protocol):提供设备检测是否有对端设备插入。支持:任何OTG设备,Embedded Host,支持SRP的B-Device允许ADP Probing,B-Device和仅能作为外设的B-Device还必须支持ADP Senseing如果他们支持ADP Probing。 HNP(Host Negotiation Protocol): OTG设备通过HNP来切换Host/Device角色。当前的USB Host通过HNP Polling(类似Polling Hub)通过轮询GetStatus()命令返回的数据中的Host request flag查询对端设备是否请求变为Host,Polling间隔为1-2秒。当当前的USB Host决定允许B-Device转变为Host以后通过SetFeature()打开b_hnp_enable,本次Session结束后Host回到A-Device手里。
4.设备框架 OTG描述符在设备枚举时,A-Device通过GetDescriptor向B设备请求OTG描述符。OTG描述符也应当作为GetConfiguration()的一部分返回。其中的bmAttributes标示B-Device是否支持ADP/HNP/SRP 标准设备特性,通过SetFeature()设置。 b_hnp_enable 设置此特性,显示B-Device被允许进行HNP,A设备必须在T(HOST_REQ_SUSP)时间内挂起总线。 a_hnp_support 早期OTG版本的兼容特性,设置这个特性指示B-Device对端的A-Device支持HNP。A-Device应当对B-Device设置此特性如果A-Device支持HNP。 a_alt_hnp_support 废弃 GetStatus() 其中数据部分OTG Status最低位为Host Request flag,指示当期的USB Device角色期望变为USB Host角色。
5.一般连接过程(Host -> Device) OTG Device /Embedded Host 与 仅作为外设的B-device(带A插头型) Host端检测到A插头插入,停止ADP,打开VBus,因为B-Device的A插头与设备作为一体,此时B-Device必定与A插头连接,Host检测到外设连接,开始枚举。 OTG Device/Embedded Host 与 仅作为外设的B-device(A插头为线缆连接) Host段检测到A插头插入,停止ADP,打开VBus,如果B-Device是线缆连接完毕在将A插头插入则整个连接过程与上面无异,因为此时B-Device可能还没有插入插头,则设备连接超时,VBus再次关闭,等待下一次ADP的改变(线缆连接完毕),再次打开VBus,此时开始正常总线枚举。 OTG Device 与 OTG Device Host端检测到插头插入,则打开VBus,如果没有外设检测到,则关闭VBus,打开ADP Probing,Device端检测到插头插入,则打开SRP,如果线缆没有插入,则SRP超时,Device端开始进行ADP Probing,当线缆连接完毕,Device端侦测到ADP变化,发送SRP请求Host打开VBus,Host回应SRP并且打开VBus,完成设备连接。
6.OTG Device(Host/Device)与普通USB Host/Device OTG Device(Device)插入普通USB Host: SPEC指示OTG Device满足所有USB外设条件,电器原理实现未查明。
普通USB设备插入OTG Device(Host): OTG兼容,但是电器原理实现未查明,对VBus的打开,以及ADP和SRP的处理有疑问。在usb.org上有人问起这个问题,回复只是讲会识别并且兼容,但是实现原理及监测细节未知。
原贴地址: https://www.usb.org/phpbb/viewtopic.php?t=14450&highlight=otg
最新的一些思考和猜想:
1.ADP是OTG Device作为Host,既可以关闭VBus又能够监测普通USB设备的关键。
2.OTG Device作为Host如果不支持ADP,但是支持SRP的,VBus应当始终打开(或者通过插入中断?RootHub Polling),如果要关闭VBus则仅能支持会发起SRP的OTG Device,普通的USB设备和不支持SRP的OTG Device,在Host没有ADP的情况下无法在关闭VBus的情况下检测到设备(除了插入中断)插入并且通过SRP打开VBus。 注: OTG Device作为Host在A插头插入时会尝试打开VBus,如果插入设备线缆在A插头插入时已经连接完毕,则在这次插入时,正常枚举。如果插入设备线缆在A插头插入时没有连接,作为Host的OTG Device又不支持ADP,但是支持SRP,那么插入设备可以在线缆插入后发起SRP打开VBus,如果插入设备不支持SRP。则设备工作不正常?
3.OTG Device在监测总线活动和设备连接前会在插头插入时首先检测插头(普通USB不会检测插头,因为不关心,OTG的ID引脚会起控制器中断),从而决定OTG Device角色,并且通过ADP等待设备连接,然后打开VBus进行总线活动。 关于SRP与ADP 作为一个B-Device或者是普通的USB Device,怎样打开VBus进行总线枚举是他们的最终目的。 SRP为B-Device请求A-Device打开A设备的手段之一,而ADP虽然作为检测插入设备为目的但是有些EH/OTG Device会在ADP检测到状况以后不等到SRP的到来(或者说不支持SRP)就打开VBus,倘若没有设备连接,再关闭VBus并且打开ADP继续侦测(仅限于OTG Device EH不会),更有甚者检测完A插头直接打开VBus(ADP出来的较晚,很多早期的OTG控制器中,根本没有ADP和HNP Polling的字样,估计那时候可能SPEC里面还没有这些东西)这让SRP显得有些多余,但是我们作为一个B-Device的时候还是应当在开始总线操作前发出SRP,保证不支持ADP只支持SRP并且插头插入时不打开VBus仅仅在受到SRP才打开VBus。
要支持OTG功能,一般如下两种情况:
PC的USB座子(一般是A座) -> 线(A头转MiniB头)此时只有4根线 -> OTG USB口(5pin的MiniAB座子,带ID脚),此时ID脚其实是悬空的 -> 板子上ID脚上拉 ->CPU读到的ID为高 ->判断为自身作为Device
U盘(一般是A头) -> 线(A座转MiniA头),此时必须是5根线,ID脚直接连到地线 -> OTG USB口 ->CPU读到ID为低,判断自身作为HOST。
判断及转换是在cpu内部做的。s的控制器上,设备也能进行正常枚举。