stringtranslate.com

USB на ходу

Логотип USB On-The-Go
Несовместимый адаптер USB On-The-Go для неисправного смартфона или планшетного компьютера . Некоторые продукты были изготовлены с дефектными портами, не поддерживающими вилки Micro-A. Вместо этого они были разработаны для установки вилок Micro-AB, которые похожи на вилки Micro-A, но имеют другой корпус. Это означает, что в эти порты нельзя вставлять вилки Micro-A. Чтобы решить эту проблему, был создан адаптер с вилкой Micro-A, имеющей форму вилки Micro-B. Этот адаптер можно использовать для подключения устройств со штекерами Micro-A к неисправному порту.

USB On-The-Go ( USB OTG или просто OTG ) — это спецификация, впервые использованная в конце 2001 года, которая позволяет USB-устройствам, таким как планшеты или смартфоны , также выступать в качестве хоста, позволяя другим USB- устройствам, таким как USB-накопители , цифровые камеры , мышь или клавиатуры , подключаемые к ним. Использование USB OTG позволяет устройствам переключаться между ролями хоста и устройства. Например, смартфон может считывать данные со съемного носителя в качестве главного устройства, но при подключении к главному компьютеру представлять себя как запоминающее устройство USB.

USB OTG представляет концепцию устройства, выполняющего роль как хоста, так и периферийного устройства: всякий раз, когда два USB-устройства подключены, и одно из них является устройством USB OTG, они устанавливают канал связи . Устройство, управляющее каналом, называется хостом, а другое — периферийным устройством.

USB OTG определяет две роли для устройств: OTG A-устройство и OTG B-устройство, определяя, какая сторона подает питание на канал, а какая изначально является хостом. Устройство OTG A является поставщиком энергии, а устройство OTG B — потребителем энергии. В конфигурации соединения по умолчанию устройство A действует как USB-хост, а устройство B выступает в качестве периферийного устройства USB. Режимы хоста и периферийного устройства могут быть заменены позже с помощью протокола согласования хоста (HNP).

Схема подключения идентификационного контакта определяет первоначальную роль каждого устройства. [1]

Обзор

Настройка USB OTG с участием нескольких устройств

Стандартный USB использует архитектуру хост/устройство ; хост выступает в качестве хост-устройства для всей шины, а USB- устройство выступает в качестве периферийного устройства. При реализации стандартного USB устройства должны брать на себя ту или иную роль, при этом компьютеры обычно настраиваются как хосты, а (например) принтеры обычно функционируют как периферийные устройства. В отсутствие USB OTG сотовые телефоны часто реализовывали периферийные функции, позволяющие легко передавать данные на компьютеры и с них. Такие телефоны нельзя было легко подключить к принтерам, поскольку они также выполняли периферийную роль. USB OTG напрямую решает эту проблему. [1]

Когда устройство подключено к шине USB, хост-устройство устанавливает связь с устройством и обеспечивает предоставление услуг (программное обеспечение хоста позволяет или выполняет необходимую обработку данных, такую ​​как управление файлами или другой желаемый вид передачи или функции данных). Это позволяет значительно упростить устройства по сравнению с хостом; например, мышь содержит очень мало логики и полагается на хост, выполняющий почти всю работу. Хост контролирует всю передачу данных по шине, а устройства способны только сигнализировать (при опросе), что они требуют внимания. Для передачи данных между двумя устройствами, например с телефона на принтер, хост сначала считывает данные с одного устройства, затем записывает их на другое. [ нужна цитата ]

Хотя схема «хост-устройство» работает для некоторых устройств, многие устройства могут выступать либо в качестве хоста, либо в качестве устройства в зависимости от того, что еще использует шину. Например, компьютерный принтер обычно является устройством, но когда USB-накопитель с изображениями подключается к USB-порту принтера при отсутствии компьютера (или, по крайней мере, выключении), было бы полезно, чтобы принтер взял на себя эту роль. хоста, что позволяет ему напрямую взаимодействовать с флэш-накопителем и печатать с него изображения. [ нужна цитата ]

USB OTG признает, что устройство может выполнять роль как хоста, так и периферийного устройства, поэтому слегка меняет терминологию. При использовании OTG устройство может быть либо хостом, выступая в качестве хоста канала, либо периферийным устройством канала. Выбор между ролями хоста и периферийного устройства полностью зависит от того, к какому концу кабеля подключено устройство. Устройство, подключенное к концу «A» кабеля при запуске, известное как «A-устройство», действует как хост по умолчанию, а конец «B» действует как периферийное устройство по умолчанию, известное как «B-». устройство". [ нужна цитата ]

После первоначального запуска настройка шины происходит так же, как и в обычном стандарте USB: устройство A настраивает устройство B и управляет всеми коммуникациями. Однако когда то же A-устройство подключено к другой USB-системе или становится доступен выделенный хост, оно может стать устройством. [ нужна цитата ]

USB OTG не исключает использования USB-концентратора , но описывает обмен ролями хост-периферия только для случая соединения «один к одному», когда два устройства OTG подключены напрямую. Смена ролей не работает через стандартный хаб, так как одно устройство будет выступать в роли хоста, а другое — в качестве периферийного устройства, пока они не будут отключены. [ нужна цитата ]

Технические характеристики

USB OTG является частью дополнения [2] к спецификации универсальной последовательной шины (USB) 2.0, первоначально согласованной в конце 2001 года и позднее пересмотренной. [3] Последняя версия дополнения также определяет поведение встроенного хоста с целевыми возможностями и тем же портом USB Standard-A, который используется на ПК. [ нужна цитата ]

Устройства SuperSpeed ​​OTG, встроенные хосты и периферийные устройства поддерживаются через USB OTG и дополнение встроенного хоста [4] к спецификации USB 3.0. [ нужна цитата ]

Протоколы

Дополнение USB OTG и встроенного хоста к спецификации USB 2.0 представило три новых протокола связи :

Дополнение USB OTG и встроенного хоста к спецификации USB 3.0 представляет дополнительный протокол связи:

Роли устройства

USB OTG определяет две роли для устройств: OTG A-устройство и OTG B-устройство, определяя, какая сторона подает питание на канал, а какая изначально является хостом. Устройство OTG A является поставщиком энергии, а устройство OTG B — потребителем энергии. В конфигурации соединения по умолчанию устройство A действует как USB-хост , а устройство B выступает в качестве периферийного устройства USB. Режимы хоста и периферийного устройства могут быть заменены позднее с помощью HNP или RSP. Поскольку каждый контроллер OTG поддерживает обе роли, их часто называют контроллерами «двойной роли», а не «контроллерами OTG».

Для разработчиков интегральных схем (ИС) привлекательной особенностью USB OTG является возможность реализовать больше возможностей USB с меньшим количеством вентилей.

«Традиционный» подход включает в себя четыре контроллера, что приводит к увеличению числа элементов для тестирования и отладки:

Кроме того, большинство гаджетов должны быть либо хостом, либо устройством. Аппаратная конструкция OTG объединяет все контроллеры в один контроллер двойной роли, который несколько сложнее, чем контроллер отдельного устройства.

Целевой список периферийных устройств (TPL)

Целевой список периферийных устройств производителя (TPL) служит цели сосредоточить хост-устройство на конкретных продуктах или приложениях, а не на его функционировании в качестве хоста общего назначения, как в случае с типичными ПК. TPL определяет продукты, поддерживаемые «целевым» хостом, определяя, что ему необходимо поддерживать, включая выходную мощность, скорость передачи, поддерживаемые протоколы и классы устройств. Это применимо ко всем целевым хостам, включая как устройства OTG, выступающие в качестве хоста, так и встроенные хосты.

Затыкать

Стандартные, мини- и микро-USB-разъемы (не в масштабе). Белые области на рисунках представляют собой пустые пространства. Поскольку здесь показаны вилки, логотип USB (с дополнительной буквой A или B) во всех случаях находится в верхней части накладки. Нумерация контактов (если смотреть на розетки) зеркально отражает вилки, так что контакт 1 на вилке соединяется с контактом 1 на розетке.

Мини-разъемы OTG

В исходном стандарте USB OTG была вилка под названием mini-AB, которая в более поздних версиях была заменена на micro-AB (версия 1.4 и далее). К нему можно подключить вилку mini-A или mini-B, а адаптеры mini-A позволяют подключаться к USB-кабелям стандарта A, идущим от периферийных устройств. Стандартный кабель OTG имеет вилку mini-A на одном конце и вилку mini-B на другом (не может быть двух вилок одного типа).

Устройство со вставленным штекером mini-A становится OTG A-устройством, а устройство со вставленным штекером mini-B становится B-устройством (см. выше). Тип вставленной вилки определяется по состоянию идентификационного контакта (идентификационный контакт вилки mini-A заземлен, а контакт вилки mini-B является плавающим).

Также существуют розетки чистого mini-A, которые используются там, где необходим компактный хост-порт, но OTG не поддерживается.

Микроразъемы OTG

С появлением микровилки USB была также представлена ​​новая розетка под названием micro-AB. Он может принимать вилку micro-A или micro-B. Адаптеры Micro-A позволяют подключаться к вилкам стандарта A, которые используются на стационарных или стандартных устройствах. Продукт OTG должен иметь одну розетку micro-AB и не иметь других розеток USB. [5] [6]

Кабель OTG имеет вилку micro-A на одном конце и вилку micro-B на другом конце (не может быть двух вилок одного типа). OTG добавляет к стандартному разъему USB пятый контакт, называемый ID-контактом; вилка micro-A имеет заземленный идентификационный штырь, а вилка micro-B является плавающей. Устройство со вставленным штекером micro-A становится OTG-устройством A, а устройство со вставленным штекером micro-B становится B-устройством. Тип вставленной вилки определяется по состоянию идентификатора контакта.

Три дополнительных состояния контакта ID определены [5] при номинальных значениях сопротивления 124 кОм , 68 кОм и 36,5 кОм по отношению к выводу заземления. Это позволяет устройству работать с USB-адаптерами для зарядных устройств , которые позволяют одновременно подключать устройство OTG как к зарядному устройству, так и к другому устройству. [7]

Эти три состояния используются в случаях:

USB 3.0 представил обратно совместимое расширение SuperSpeed ​​для розетки micro-AB и вилок micro-A и micro-B. Они содержат все контакты микроразъемов, отличных от Superspeed, и используют идентификационный контакт для определения ролей устройства A и B, а также добавляют контакты SuperSpeed.

Микрокабели OTG

USB-OTG-адаптеры, хабы и кард-ридеры

Когда устройство с поддержкой OTG подключается к ПК, оно использует собственный кабель USB-A или USB Type-C (обычно заканчивающийся разъемами micro-B, USB-C или Lightning для современных устройств). Когда устройство с поддержкой OTG подключено к USB-устройству, например флэш-накопителю, устройство должно либо заканчиваться соответствующим разъемом для устройства, либо пользователь должен предоставить соответствующий адаптер, заканчивающийся на USB-A. Адаптер позволяет подключить любое стандартное периферийное USB-устройство к устройству OTG. Для соединения двух устройств с поддержкой OTG требуется либо адаптер в сочетании с кабелем USB-A устройства, либо соответствующий двусторонний кабель и программная реализация для управления им. Это становится обычным явлением для устройств USB Type-C.

Реализация для смартфонов и планшетов

BlackBerry 10.2 реализует режим хоста (как в телефоне BlackBerry Z30 ). [8] Nokia внедрила USB OTG во многие свои мобильные телефоны Symbian, такие как Nokia N8, C6-01, C7, Oro, E6, E7, X7, 603, 700, 701 и 808 Pureview. Он также есть в некоторых высококлассных телефонах Android, производимых HTC и Sony серии Xperia . [9] Samsung [10] [11] Android версии 3.1 или новее поддерживает USB OTG, но не на всех устройствах. [12] [13]

Спецификации, перечисленные на технологических веб-сайтах (таких как GSMArena, PDAdb.net, PhoneScoop и других), могут помочь определить совместимость. Используя GSMArena в качестве примера, можно найти страницу для данного устройства и изучить словоблудие в разделе « Спецификации» → «Связь» → USB . Если отображается «USB-хост», устройство должно поддерживать внешние USB-аксессуары типа OTG. [14] [15]

Во многих из вышеперечисленных реализаций главное устройство имеет только розетку micro-B, а не розетку micro-AB. Несмотря на то, что адаптеры розеток micro-B на micro-A не являются стандартными, они широко доступны и используются вместо обязательной розетки micro-AB на этих устройствах. [16]

Обратная совместимость

Устройства USB OTG обратно совместимы с USB 2.0 (USB 3.0 для устройств SuperSpeed ​​OTG) и будут вести себя как стандартные USB-хосты или устройства при подключении к стандартным (не OTG) USB-устройствам. Основным исключением является то, что хосты OTG должны обеспечивать достаточное питание только для продуктов, перечисленных в TPL, которого может быть недостаточно для подключения к периферийному устройству, не указанному в списке. USB-концентратор с питанием может обойти эту проблему, если он поддерживается, поскольку тогда он будет обеспечивать собственное питание в соответствии со спецификациями USB 2.0 или USB 3.0.

Между версиями дополнения OTG 1.3 и 2.0 были обнаружены некоторые несовместимости как в HNP, так и в SRP, что может привести к проблемам совместимости при использовании этих версий протокола.

Совместимость зарядного устройства

Некоторые устройства могут использовать порты USB для зарядки встроенных аккумуляторов, в то время как другие устройства могут обнаруживать специальное зарядное устройство и потреблять ток более 500 мА (0,5 А), что позволяет им заряжаться быстрее. Устройствам OTG разрешено использовать любой вариант. [7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Аб Куман, Коста (22 ноября 2001 г.). «Понимание USB On-The-Go». edn.com . ЭДН . Проверено 20 июня 2017 г.
  2. ^ «Дополнение для мобильных и встроенных хостов к спецификации USB 2.0, версия 2.0 плюс ECN и исправления» . USB.org . 14 июля 2011 года. Архивировано из оригинала 5 мая 2012 года . Проверено 18 июля 2005 г.
  3. ^ Хейзе, Хайнц . «Спецификация USB-On-the-Go утверждена». Heise.de .[ мертвая ссылка ]
  4. ^ «Дополнение к мобильному и встроенному хосту к спецификации USB версии 3.0, версия 1.1» . USB.org . 10 мая 2012 г.
  5. ^ ab «Спецификация универсальной последовательной шины версии 2.0» . Дополнение On-The-Go и встроенного хоста к спецификации USB версии 2.0, версия 2.0, версия 1.1a . Форум разработчиков USB, Inc., 27 июля 2012 г. . Проверено 26 июня 2017 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ «Спецификация универсальной последовательной шины версии 2.0» . Спецификация кабелей и разъемов Micro-USB для универсальной последовательной шины, версия 1.01 . Форум разработчиков USB, Inc., 4 апреля 2007 г. Проверено 26 июня 2017 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  7. ^ abcde «Характеристики зарядки аккумулятора». USB Implementers Forum, Inc. 15 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. . Проверено 23 сентября 2009 г.
  8. ^ «KB34983-Поддержка режима USB Embedded Host в ОС BlackBerry 10 версии 10.2» . Архивировано из оригинала 9 января 2020 года . Проверено 12 ноября 2013 г.
  9. ^ «USB в пути - блог HTC» . блог.htc.com . Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Проверено 30 сентября 2014 г.
  10. ^ «Samsung Galaxy S II может использовать стандартный USB-кабель OTG для доступа к USB на ходу — TalkAndroid.com» . www.talkandroid.com . Архивировано из оригинала 10 сентября 2022 года . Проверено 11 сентября 2013 г.
  11. ^ «Xperia S USB OTG продемонстрировал [Видео] - Блог Xperia» . www.xperiablog.net . 9 марта 2012 года. Архивировано из оригинала 5 сентября 2013 года . Проверено 11 сентября 2013 г.
  12. ^ «Проблема Android 738: Я надеюсь, что Android реализует и поддерживает функцию USB-хоста» . 30 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 9 июня 2013 г. . Проверено 30 мая 2013 г.
  13. ^ «USB-хост – разработчики Android» . Developer.android.com. 30 мая 2013 года. Архивировано из оригинала 30 сентября 2011 года . Проверено 30 мая 2013 г.
  14. ^ http://www.gsmarena.com/ Архивировано 16 сентября 2017 г. в Wayback Machine GSMArena.
  15. ^ http://pdadb.net. Архивировано 10 августа 2006 г. на Wayback Machine PDAdb.net.
  16. ^ «Действительно ли когда-либо использовались USB-разъемы Micro A?». Обмен стеками по электротехнике . Архивировано из оригинала 10 сентября 2022 года . Проверено 13 августа 2020 г. .

Внешние ссылки