OTG硬件检测电路

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描述

1. OTG接口与转换器

OTG是"On The Go"的英文缩写,字面上可以理解为“安上即可用”。USB传输是主从结构,一切USB传输都有Host发起。比如在开发板上可以插入U盘,这时开发板作为USB Host。但是开发板要跟PC通信,开发板就要作为USB Device。开发板要作为USB Host、USB Device两种角色,可以使用OTG插口:它可以根据硬件电路自动识别自己的角色,切换为USB Host或USB Deivce。

OTG插口有多种形态,常用的有Micro USB、Type C,如下:

Type C

1.1 Micro USB

对于Micro USB插座,它有5条引脚:

Type C

引脚作用如下表所示:

引脚名 作用

VBUS 作为Host时,对外供电

作为Device时,接收外部输入的电源

DM 数据信号

DP 数据信号

ID 分辨自己角色的引脚:

1:作为Device

0:作为Host

GND 地线

开发板作为USB Device时跟PC上的USB相连,PC的USB接口只有VBUS、DM、DP、GND,所以开发板的ID引脚跟PC的USB口并无连接,它被板子上的上拉电阻拉高。

开发板作为USB Host时,需要接入一个"OTG转换器",如下图黑色的转换器:

 

Type C

这个转换器插入开发板的OTG口之后,OTG口上的ID引脚就被拉低,软件转换为USB Host。

1.2 Type C

Type C插座里面有两组完全一样的信号,Type C数据线无论正插、反插,都可以使用:

Type C

参考:Type C插座有如下信号,在USB2.0协议里我们只关心红框里的信号:

Type C

开发板作为USB Device时跟PC上的USB相连,PC的USB接口只有VBUS、DM、DP、GND,所以开发板的CC1、CC2引脚跟PC的USB口并无连接,它被板子上的上拉电阻拉高。

开发板作为USB Host时,需要接入一个"OTG转换器",如下图黑色的转换器:

如果不考虑兼容USB 3.0协议,上述转换器的电路图很简单,把Type C插头里面的CC引脚连接5.1K欧姆电阻到GND即可。如下图所示(参考:typec接口的otg线自制教程分享):

Type C

2. OTG接口电路

开发板上的OTG接口需要实现两个功能:

  • 检测ID引脚(使用Type C接口的话是CC1、CC2引脚),引入主控芯片:软件根据它设置USB控制器的角色(Host或Device)

  • 根据ID引脚(或者CC1、CC2)决定VBUS是否输出电源:硬件电路自动实现

 

2.1 Micro USB

Type C

2.2 Type C

如果不考虑兼容USB 3.0协议,可以使用如下精简电路:CC1、CC2作为ID引脚。

Type C

如果要兼容USB 3.0协议,则需要加入专用的芯片:

Type C

致谢

以上笔记源自韦东山老师的视频课程,感谢韦老师,韦老师是嵌入式培训界一股清流,为嵌入式linux开发点起的星星之火,也愿韦老师桃李满园。聚是一团火,散是满天星!

原文链接:https://blog.csdn.net/jia_weihui/article/details/128562625

Type C

 


审核编辑 黄宇


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