stringtranslate.com

USB-накопитель On-The-Go

Логотип USB On-The-Go
Несоответствующий USB-адаптер On-The-Go для неисправного смартфона или планшетного компьютера . Некоторые продукты были изготовлены с неисправными портами, которые не принимают штекеры Micro-A. Вместо этого они были разработаны для приема штекеров Micro-AB, которые похожи на штекеры Micro-A, но имеют другую оболочку. Это означает, что штекеры Micro-A не могут быть вставлены в эти порты. Для решения этой проблемы был создан адаптер, который имеет штекер Micro-A, имеющий форму штекера Micro-B. Этот адаптер можно использовать для подключения устройств с 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 подключать к ним другие USB- устройства, такие как USB-флеш-накопители , цифровые камеры , мыши или клавиатуры . Использование USB OTG позволяет устройствам переключаться между ролями хоста и устройства. Например, смартфон может считывать данные со съемного носителя как хост-устройство, но представлять себя как USB Mass Storage Device при подключении к хост-компьютеру.

USB OTG представляет концепцию устройства, выполняющего роли как хоста, так и периферии — всякий раз, когда два USB-устройства подключены и одно из них является устройством USB OTG, они устанавливают канал связи . Устройство, контролирующее канал связи, называется хостом, а другое называется периферией.

USB OTG определяет две роли для устройств: OTG A-устройство и OTG B-устройство, указывая, какая сторона подает питание на соединение, а какая изначально является хостом. OTG A-устройство является поставщиком питания, а OTG B-устройство является потребителем питания. В конфигурации соединения по умолчанию A-устройство действует как USB-хост, а B-устройство действует как USB-периферия. Режимы хоста и периферии могут быть изменены позже с помощью протокола согласования хоста (HNP).

Проводка для идентификационного контакта определяет первоначальную роль каждого устройства. [1]

Обзор

Настройка USB OTG с участием нескольких устройств

Стандартный USB использует архитектуру хост/устройство ; хост действует как хост-устройство для всей шины, а USB- устройство действует как периферийное устройство. При реализации стандартного USB устройства должны взять на себя одну или другую роль, при этом компьютеры обычно настраиваются как хосты, в то время как (например) принтеры обычно функционируют как периферийное устройство. При отсутствии USB OTG сотовые телефоны часто реализовывали периферийную функциональность, чтобы обеспечить легкую передачу данных на компьютеры и с них. Такие телефоны не могли быть легко подключены к принтерам, поскольку они также реализовывали роль периферийного устройства. USB OTG напрямую решает эту проблему. [1]

Когда устройство подключается к шине USB, хост-устройство устанавливает связь с устройством и управляет предоставлением услуг (программное обеспечение хоста включает или выполняет необходимую обработку данных, такую ​​как управление файлами или другой желаемый вид передачи данных или функции). Это позволяет значительно упростить устройства по сравнению с хостом; например, мышь содержит очень мало логики и полагается на хост для выполнения почти всей работы. Хост управляет всеми передачами 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, а затем записывает их на другое. [ необходима цитата ]

Хотя схема хост-устройство работает для некоторых устройств, многие устройства могут действовать либо как хост, либо как устройство в зависимости от того, что еще разделяет шину. Например, компьютерный принтер обычно является устройством, но когда USB-флеш-накопитель с изображениями подключается к USB-порту принтера без компьютера (или, по крайней мере, выключен), было бы полезно, чтобы принтер взял на себя роль хоста, что позволит ему напрямую взаимодействовать с флэш-накопителем и печатать с него изображения. [ необходима цитата ]

USB OTG распознает, что устройство может выполнять как роль хоста, так и роль периферийного устройства, и поэтому тонко меняет терминологию. С OTG устройство может быть либо хостом, выступая в качестве хоста связи, либо периферийным устройством связи. Выбор между ролями хоста и периферийного устройства полностью определяется тем, к какому концу кабеля подключено устройство. Устройство, подключенное к концу кабеля «A» при запуске, известное как «устройство A», действует как хост по умолчанию, в то время как конец «B» действует как периферийное устройство по умолчанию, известное как «устройство B». [ необходима цитата ]

После первоначального запуска настройка шины работает так же, как и в случае с обычным стандартом USB, при этом устройство A настраивает устройство B и управляет всеми коммуникациями. Однако, когда то же устройство A подключается к другой системе USB или становится доступным выделенный хост, оно может стать устройством. [ необходима цитата ]

USB OTG не исключает использование USB-концентратора , но описывает обмен ролями хост-периферия только для случая соединения один к одному, когда два устройства OTG напрямую подключены. Обмен ролями не работает через стандартный концентратор, так как одно устройство будет действовать как хост, а другое как периферия, пока они не будут отключены. [ необходима 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 , имеющего целевые возможности и тот же порт USB Standard-A, который используется ПК. [ необходима ссылка ]

Устройства SuperSpeed ​​OTG, встроенные хосты и периферийные устройства поддерживаются посредством дополнения USB OTG и встроенного хоста [4] к спецификации USB 3.0. [ необходима ссылка ]

Протоколы

Дополнение USB OTG и Embedded Host к спецификации USB 2.0 представило три новых протокола связи :

Дополнение USB OTG и Embedded Host к спецификации USB 3.0 вводит дополнительный протокол связи:

Роли устройств

USB OTG определяет две роли для устройств: OTG A-устройство и OTG B-устройство, указывая, какая сторона подает питание на соединение, а какая изначально является хостом. OTG A-устройство является поставщиком питания, а OTG B-устройство является потребителем питания. В конфигурации соединения по умолчанию A-устройство действует как USB-хост , а B-устройство действует как USB-периферия. Режимы хоста и периферии могут быть позже изменены с помощью HNP или RSP. Поскольку каждый контроллер OTG поддерживает обе роли, их часто называют контроллерами «Dual-Role», а не «OTG-контроллерами».

Для разработчиков интегральных схем (ИС) привлекательной особенностью USB OTG является возможность достижения большего количества возможностей USB при меньшем количестве вентилей.

«Традиционный» подход включает четыре контроллера, что приводит к большему количеству вентилей для тестирования и отладки:

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

Список целевых периферийных устройств (TPL)

Список целевых периферийных устройств (TPL) производителя служит для фокусировки хост-устройства 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 данных, поддерживаемые протоколы и классы устройств. Он применяется ко всем целевым хостам, включая как устройства OTG, действующие в качестве хоста, так и встроенные хосты.

Затыкать

Стандартные, мини- и микро-USB-штекерные разъемы (не в масштабе). Белые области на чертежах представляют собой пустые пространства. Поскольку здесь показаны штекеры, логотип USB (с опциональной буквой A или B) во всех случаях находится на верхней части формованного элемента. Нумерация контактов (если смотреть на розетки) зеркально отражается от штекеров, так что контакт 1 на штекере соединяется с контактом 1 на розетке.

Мини-разъемы OTG

Первоначальный стандарт USB OTG представил штекерную розетку, называемую mini-AB, которая была заменена на micro-AB в более поздних версиях (версия 1.4 и далее). Он может принимать как штекер mini-A, так и штекер mini-B, в то время как адаптеры mini-A позволяют подключаться к USB-кабелям стандарта A, идущим от периферийных устройств. Стандартный кабель OTG имеет штекер mini-A на одном конце и штекер mini-B на другом конце (он не может иметь два штекера одного типа).

Устройство со вставленным штекером mini-A становится устройством OTG A, а устройство со вставленным штекером mini-B становится устройством B (см. выше). Тип вставленного штекера определяется по состоянию контакта ID (контакт ID штекера mini-A заземлен, а штекера mini-B плавающий).

Существуют также чистые разъемы mini-A, используемые там, где необходим компактный хост-порт, но OTG не поддерживается.

OTG микро-разъемы

С появлением USB micro plug также был представлен новый разъем для подключения, называемый micro-AB. Он может принимать как разъем micro-A, так и разъем micro-B. Адаптеры micro-A позволяют подключаться к разъемам standard-A, используемым на стационарных или стандартных устройствах. Продукт OTG должен иметь один разъем micro-AB и никаких других разъемов USB. [5] [6]

Кабель OTG имеет разъем micro-A на одном конце и разъем micro-B на другом конце (он не может иметь два разъема одного типа). OTG добавляет пятый контакт к стандартному разъему USB, называемый ID-контактом; разъем micro-A имеет заземленный контакт ID, в то время как ID в разъеме micro-B плавающий. Устройство со вставленным разъемом micro-A становится устройством OTG A, а устройство со вставленным разъемом micro-B становится устройством B. Тип вставленного разъема определяется по состоянию контакта ID.

Три дополнительных состояния контакта ID определены [5] при номинальных значениях сопротивления 124 кОм , 68 кОм и 36,5 кОм относительно контакта заземления. Они позволяют устройству работать с адаптерами USB-зарядного устройства , что позволяет подключать устройство OTG как к зарядному устройству, так и к другому устройству одновременно. [7]

Эти три состояния используются в случаях:

USB 3.0 представил обратно совместимое расширение SuperSpeed ​​для гнезда micro-AB и штекеров micro-A и micro-B. Они содержат все контакты не-Superspeed micro-разъемов и используют идентификационный контакт для идентификации ролей A-устройства и B-устройства, а также добавляют контакты SuperSpeed.

OTG микро кабели

USB OTG адаптеры, концентраторы 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 подключается к устройству USB, например флэш-накопителю, устройство должно либо заканчиваться соответствующим разъемом для устройства, либо пользователь должен предоставить соответствующий адаптер, заканчивающийся на USB-A. Адаптер позволяет подключать любое стандартное периферийное устройство USB к устройству OTG. Для одновременного подключения 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 с устройствами USB Type-C.

Реализация на смартфонах и планшетах

BlackBerry 10 .2 реализует Host Mode (как в телефоне BlackBerry Z30 ). [8] Nokia реализовала USB OTG во многих своих сотовых телефонах Symbian, таких как Nokia N8, C6-01, C7, Oro, E6, E7, X7, 603, 700, 701 и 808 Pureview. Некоторые высококлассные телефоны Android, производимые HTC и Sony в серии Xperia , также имеют его. [9] Samsung [10] [11] Android версии 3.1 или более поздней версии 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 формулировки в разделе Характеристики → Связь → USB . Если отображается «USB Host», устройство должно поддерживать внешние USB-аксессуары типа OTG. [14] [15]

Во многих из вышеперечисленных реализаций хост-устройство имеет только розетку micro-B вместо розетки micro-AB. Хотя это и нестандартно, адаптеры micro-B на micro-A 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 хосты или устройства USB при подключении к стандартным (не OTG) устройствам USB. Главное исключение заключается в том, что хосты OTG должны обеспечивать достаточное питание только для продуктов, перечисленных в TPL, чего может быть или не быть достаточно для подключения к периферийному устройству, не указанному в списке. Активный USB-концентратор может обойти эту проблему, если поддерживается, поскольку тогда он будет обеспечивать собственное питание в соответствии со спецификациями USB 2.0 или USB 3.0.

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

Совместимость зарядного устройства

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

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Koeman, Kosta (22 ноября 2001 г.). «Понимание USB On-The-Go». edn.com . EDN . Получено 20 июня 2017 г. .
  2. ^ "On-The-Go и Embedded Host Supplement to the USB 2.0 Specification, Revision 2.0 plus ECN and errata". USB.org . 14 июля 2011 г. Архивировано из оригинала 5 мая 2012 г. Получено 18 июля 2005 г.
  3. ^ Хайзе, Хайнц . «Спецификация USB-On-the-Go согласована». Heise.de .[ мертвая ссылка ]
  4. ^ "Дополнение On-The-Go и Embedded Host к спецификации USB Revision 3.0, Revision 1.1". USB.org . 10 мая 2012 г.
  5. ^ ab "Спецификация Universal Serial Bus Revision 2.0". Дополнение On-The-Go и Embedded Host к спецификации USB Revision 2.0, версия 2.0 1.1a . Форум USB Implementers, Inc. 27 июля 2012 г. Получено 26 июня 2017 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ "Спецификация Universal Serial Bus Revision 2.0". Спецификация кабелей и разъемов Micro-USB для универсальной последовательной шины, версия 1.01 . Форум разработчиков USB, Inc. 4 апреля 2007 г. Получено 26 июня 2017 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  7. ^ abcde "Спецификация зарядки аккумулятора". USB Implementers Forum, Inc. 15 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Получено 23 сентября 2009 г.
  8. ^ "KB34983-Поддержка режима USB Embedded Host на BlackBerry 10 OS версии 10.2". Архивировано из оригинала 9 января 2020 г. Получено 12 ноября 2013 г.
  9. ^ "USB On the Go - HTC Blog". blog.htc.com . Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Получено 30 сентября 2014 года .
  10. ^ "Samsung Galaxy S II может использовать стандартный кабель USB OTG для доступа к USB On-The-Go - TalkAndroid.com". www.talkandroid.com . 13 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 10 сентября 2022 г. Получено 11 сентября 2013 г.
  11. ^ "Xperia S USB OTG продемонстрировано [Видео] - Xperia Blog". www.xperiablog.net . 9 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 5 сентября 2013 г. Получено 11 сентября 2013 г.
  12. ^ "Android Issue 738: I hope Android will implement and support the USB host feature". 30 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 9 июня 2013 г. Получено 30 мая 2013 г.
  13. ^ "USB Host – Android Developers". developer.android.com. 30 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 30 сентября 2011 г. Получено 30 мая 2013 г.
  14. ^ http://www.gsmarena.com/ Архивировано 16 сентября 2017 г. на Wayback Machine GSMArena
  15. ^ http://pdadb.net Архивировано 10 августа 2006 г. на Wayback Machine PDAdb.net
  16. ^ "Действительно ли когда-либо используются разъемы Micro A USB?". Electrical Engineering Stack Exchange . Архивировано из оригинала 10 сентября 2022 г. Получено 13 августа 2020 г.

Внешние ссылки