USB OTG

想了解USB OTG的工作原理，需要知道三個協議：
ADP：Attach Detection Protocol
HNP：Host Negotiation Protocol
SRP：Session Request Protocol

2.1 ADP

USB主從設備或USB OTG設備，如何知道USB總線上有沒有掛接其它USB設備呢？USB設備會周期性地檢測USB端口的電容值，如果USB端口電容值變化足夠大，大到可以確定有新的USB設備接入了，那么USB A型設備會為USB總線提供電源，并檢測設備連接；而USB B型設備則發起一個會話請求（SRP），并等待A型設備的響應。

2.2 HNP

2.2.1 主從設備是如何確定的？

USB OTG既可以做主設備，也可以做從設備。在系統運行過程中，OTG設備的角色（主設備or從設備）可以轉換，但是，在系統剛啟動時，OTG設備的角色是確定的。如何確定的呢？下面來解決這個問題

上圖是幾種典型的USB接口，其中Mini-A型、Mini-B型、Micro-AB型和Micro-B型口都有五個管腳，管腳順序是
1：Vbus
2：D-
3：D+
4：ID
5：GND
若是ID管腳接地，則該設備為A設備；若ID管腳懸空，則該設備是B設備，其中A設備是initial host，B設備是initial peripheral。即系統剛啟動時，A設備是主設備，B設備是從設備。如下圖所示，左邊的設備是B設備，右邊的USB設備是A設備。

值得注意的是，在系統運行的過程中，USB設備的主從角色可能會變化，但是A設備/B設備的名稱不會變化。也就是說，在系統運行過程中，A設備有可能從主設備變成從設備，但是A設備仍然叫做A設備；B設備類似。
另外，A設備始終是供電設備，而與A設備扮演的角色無關。即使A設備變成了從設備，仍然由A設備供電。

2.2.2 為什么需要更換主從設備的角色呢？

上圖為一個需要互換角色的例子。左邊是一臺PDA，PDA里有打印機驅動，但由于它是B設備，因此初始角色是從設備。很顯然，在打印服務的過程中，有必要互換PDA和打印機的角色。
我們在開發i.MX233開發板的過程中，ID管腳沒有引出來，因此，默認i.MX233是從設備。可是USB攝像頭也是從設備，這樣i.MX233沒有辦法轉換成主設備，從而i.MX233無法使用USB Camera。

2.3 SRP

正如剛剛提到的那樣，A設備一直供電，即使A設備通過HNP協議由主設備變成從設備了，也一直由A設備供電。然而，在嵌入式系統里，尤其是只有電池供電的系統里，功耗是一個很重要的性能指標。A設備可以通過停止供電終止會話，進而降低功耗。這樣就產生了一個問題，如果B設備要求開啟一個會話，該怎么辦？
SRP可以解決這個問題。根據SRP，B設備可以請求A設備打開電源，開始一個會話（session）。

如上圖所示，B設備中的SRP PULSE會先給D+引腳一個脈沖，之后再給VBUS一個脈沖，這樣可以喚醒A設備。相應的，右邊的A設備檢測到D+或VBUS上的信號，則開啟VBUS并啟動會話。