高速USB OTG-便携设备互连解决方案

电源和不低于100mA的总线电流。当OTG主机(指以主机方式工作的两用OTG设备,又称A设备)连接到有线电源时这种方法是适用的，但像手机这样的自供电移动设备则不能承受如此大的电能浪费。为了节约电源延长电池的使用寿命,当总线上没有活动时，OTG主机将挂起总线电源VBUS。SRP可使OTG从端(指外设式设备或者以外设方式工作的“双重角色设备”，又称B设备)请求设备重新使能VBUS，而后A设备使用HNP交换两个设备的工作方式，这两步完成后由新的OTG主机开始事务传输。B设备可在前一事务结束2ms后的任意时间开始SRP。

B设备将先后执行数据线脉冲调制和VBUS脉冲调制，分别通过使能数据线上拉电阻(全速和高速设备为D+,低速设备为D-)5～10ms和驱动VBUS实现。VBUS必须要有足够长的时间对其电容充电,这个时间应能保证不大于13μF的电容充电至2.1V(OTG设备的电容是6.5μF或更小),从而不会对标准主机的96μF或更大的电容充电至2.0V。该限制保证了从B设备引来的VBUS电流不会破坏标准主机的端口。

A设备检测到数据线脉冲调制或者VBUS脉冲调制后，首先复位总线,然后发送Set_feature命令而先不进行设备的枚举,此时B设备尚处在默认的从端状态。如果Set_feature命令成功执行,说明B设备为两用OTG设备,A设备(使用HNP协议)挂起VBUS准备让B设备交换为主机方式接管总线。如果Set_feature命令执行失败，说明B设备为外设式OTG设备，于是A设备使能VBUS准备开始一个传输事务(此时，A设备只是被唤醒，并未改变工作方式)。当A设备认为总线上没有传输需要时，挂起VBUS以结束该事务。这种A设备自动检测B设备是否支持HNP的特征称为“No Silent Failure”。

USB得以成功的其中一项秘诀在于完善的认证测试程序。这道程序能检测设备是否符合规范且能否与其他USB设备共同运作，唯有通过认证测试的设备才能贴上USB的认可标签。目前，认证测试有两种途径，可通过USB Compliance Workshop(Plugfests)或个别的测试实验室进行测试。以上两种方式都能将通过检测的设备列入符合规范USB设备的整合厂商名单中。

USB OTG 评估板测试

1 USB EHCI 主端控制器测试

每个设备应该能响应USB规范所定义的控制请求。主端应该能利用主端控制器经USB缆线送出控制需求到USB设备。

图3 EHCI 主端控制器测试架构

测试方法如下：USB测试Class驱动呼叫由USB IP核提供更高层的API，经USB子系统送出需求到USB设备。接着, 主端经控制端点(Endpoint)接受控制IN/OUT，然后解析/获得回应数据/状况用以核对其正确性。此外, 每个USB设备应该包含几个必需的描述符并依靠所接受的Get_Descriptor需求的内容来回应这些描述符。图3中PC安装Windows 2000或是Windows XP，利用ARM ADS1.2的AxD调试器，FA5 CPU的ICE一端连接PC的打印机口或是USB口，另一端连接开发板，开发板的另一端则是各种USB设备，如USB集线器、摄像头、鼠标、键盘和U盘。

图4 互测SNP和HNP的连接架构

2 OTG 测试

利用两台USB OTG开发板互测SNP和HNP的连接架构如图4所示。

图5 大量存储的应用测试

应用测试

如图5所示，设计一个SD卡主端应用来做演示, SD卡的大量存储用以测试FOTG200功能。FOTG200是智原的USB 2.0 OTG控制器, 能作为一个双重角色。作为主设备，它包含一个USB主端制器，能支援所有速度的事务。无须软件干涉的情形下，主端制器能处理一个基于事务的数据结构以减去主控CPU的负担，自动地在USB总线上转送和接收数据。作为从设备，每个端点，除了端点0，都承担可编程的HS/FS传输类型提供弹性以适应各式各样的应用。

在这个应用上, USB子系统由USB IP核、EHCI HCD控制器、USB大量存储Class驱动、文件系统和SD卡设备驱动所组成。因此,主端设备能够读/写文档到SD卡(外部设备)。顺便也能验证大量存储Class驱动和Bulk IN/OUT传输的功能。