USB OTG 扩展子板的实现

### USB OTG 扩展子板的实现 #### 一、USB OTG 技术概述 USB（Universal Serial Bus）自推出以来一直是连接各种设备的标准之一。2000年发布的USB 2.0规范将数据传输速率由12Mbps提高至480Mbps，极大地提升了USB接口的性能。然而，早期的USB设计采用的是主从架构，即一个设备（通常是PC）作为主机，其他设备作为从属设备。这种设计简化了外围设备的设计，但同时也限制了不同USB设备之间的直接通信。 为了克服这一限制，USB组织于2001年底推出了USB On-The-Go (OTG) 规范。这项技术允许两个USB设备之间直接通信，而无需通过PC作为中介。这为数码相机、打印机等设备之间的直接数据交换提供了可能。 #### 二、USB OTG 规范简介 USB OTG是基于USB 2.0的一个扩展规范，旨在实现两个USB设备之间的直接连接和数据交换。OTG的“On-The-Go”概念来源于国际象棋棋盘中的任意两个格子都可以相连的思想，象征着任何两个符合OTG规范的USB设备都能够直接建立连接并进行通信。 OTG规范规定了设备如何确定其角色（主机或从属设备），以及如何在主机和从属设备之间进行角色切换。这些功能主要通过主机协商协议 (Host Negotiation Protocol, HNP) 和会话请求协议 (Session Request Protocol, SRP) 实现。HNP用于决定哪个设备充当主机，而SRP则用于发起会话。 #### 三、ISPl362 控制器介绍 ISPl362是一款由飞利浦公司生产的单芯片USB OTG控制器，适用于嵌入式系统及外设的点对点连接。它包括OTG控制器、主机控制器、外设控制器以及必要的接口组件，如收发器、电荷泵等。 - **内部结构**：ISPl362的内部结构支持多种操作模式，包括OTG模式下的主机和外设模式。它可以通过内置或外部电源供电，支持高功率需求。 - **功能特点**： - 支持USB OTG Supplement 1.0标准规定的全部功能。 - 提供HNP和SRP软件支持。 - 内置OTG寄存器用于控制和状态监控。 #### 四、实现方案 本文介绍了一种基于ISPl362控制器的USB OTG扩展子板实现方法，该子板可为ADSP-BF533 EZ-KIT开发板提供OTG功能。具体来说： 1. **硬件设计**：子板设计考虑了与ADSP-BF533 EZ-KIT的兼容性，确保可以通过OTG接口实现与PC机或USB存储设备的数据通信。 2. **软件实现**： - 开发支持HNP和SRP的软件层，以确保设备间的角色协商和会话管理。 - 实现与Blackfin DSP处理器的数据交换机制，确保数据可以在DSP与USB设备之间高效传输。 #### 五、应用场景 - **便携式设备**：例如数码相机、移动硬盘等，可以直接通过USB OTG接口连接，实现数据共享。 - **嵌入式系统**：利用OTG功能增强嵌入式系统的灵活性，例如在工业自动化场景中，多个设备可以不需要中央控制器即可直接通信。 - **消费电子产品**：例如智能手机和平板电脑，通过OTG功能可以直接读取USB驱动器中的数据，提高用户体验。 #### 六、总结 本文详细介绍了一种基于ISPl362控制器的USB OTG扩展子板的设计与实现。该子板不仅增强了ADSP-BF533 EZ-KIT的功能，还为嵌入式系统开发者提供了一个实现USB OTG功能的有效途径。通过OTG技术，不同的USB设备可以更灵活地进行数据交换，为用户提供更多便利。