1、 OTG 控制器
OTG 的基本概念
首先，提出一個問題， OTG 和 EHCI/OHCI/UHCI 是同一類概念嗎？
那我們先看一看 OTG 能做些什麼。
在 OTG 中，我們一般不把設備叫做主設備或從設備，而稱作 A-DEVICE 和 B-DEVICE 。一般而言， A-DEVICE 作主， B-DEVICE 作從，但也不能這樣綁定， A-DEVICE 也可以作從，這時 A-DEVICE 仍要爲總線提供電力。
OTG 設備使用插頭中的 ID 引腳來區分 A/B Device ， ID 接地被稱作爲 A-Device, 爲連接時候的 USB Host ， A-Device 始終爲總線提供電力。 ID 懸空被稱作爲 B-Device, 爲連接時候的 USB Device( 作從 ) ，設備的 USB Host/USB Device 角色可以通過 HNP 切換。
OTG Device ：使用 Micro AB 插座，可以在運行時切換 Host/Device 。
僅外設 B-Device ：僅僅能作爲外設的 B-Device （分爲插頭一體和插頭線纜分離的）。
可見， OTG 主要是負責控制器狀態的切換，這種切換要根據接入的設備來判斷。 OTG 主要使用在嵌入式設備中，說到嵌入式不能不提降低功耗了，所以僅有 ID 線的檢測還是不夠的。
OTG 中的三大協議
SRP （ Session Request Protocol ）：
B-Device 使用。通過數據線上的脈衝，請求 A-Device 打開 VBUS 並且開始－個 Session 。 Session 爲從 VBUS 打開到關閉這一段時間。
支持： A-Device 允許迴應 SRP ， B-Device （包括僅能作爲外設的 B-Device ），允許發起 SRP 。一個能夠支持 HNP 的 B- Device 應該能夠發起 SRP 。當 A 插頭插入時關閉 VBus 的 Host 必須支持迴應 SRP ， VBus 總是打開的 Host 不必響應 SRP 。
ADP （ Attach Detection Protocol ）：
提供設備檢測是否有對端設備插入。
HNP （ Host Negotiation Protocol ）：
OTG 設備通過 HNP 來切換 Host/Device 角色。
OTG 不同連接方式的不同過程
OTG Device /Embedded Host 與 僅作爲外設的 B-device （帶 A 插頭型）
Host 端檢測到 A 插頭插入，停止 ADP ，打開 VBus ，因爲 B-Device 的 A 插頭與設備作爲一體，此時 B-Device 必定與 A 插頭連接， Host 檢測到外設連接，開始枚舉。
OTG Device/Embedded Host 與 僅作爲外設的 B-device （ A 插頭爲線纜連接）
Host 段檢測到 A 插頭插入，停止 ADP ，打開 VBus ，如果 B-Device 是線纜連接完畢在將 A 插頭插入則整個連接過程與上面無異，因爲此 時 B-Device 可能還沒有插入插頭，則設備連接超時， VBus 再次關閉，等待下一次 ADP 的改變（線纜連接完畢），再次打開 VBus ，此時開始正常總 線枚舉。
OTG Device 與 OTG Device
Host 端檢測到插頭插入，則打開 VBus ，如果沒有外設檢測到，則關閉 VBus ，打開 ADP Probing ， Device 端檢測到插頭插入，則打開 SRP ，如果線纜沒有插入，則 SRP 超時， Device 端開始進行 ADP Probing ，當線纜連接完畢， Device 端偵測到 ADP 變化，發送 SRP 請求 Host 打開 VBus ， Host 迴應 SRP 並且打開 VBus ，完成設備 連接。
從上面的過程可以看出， ADP 和 SRP 的目的都是爲了節能，平時 VBus 上的供電是並沒有打開的，而且在空閒一段時間後 VBus 也會自動關閉。在 VBus 不供電的情 況下就需要靠 ADP 和 SRP 來檢測外設並打開 VBus 的供電。如果 VBus 上一直有電流供應， ADP 和 SRP 就無用武之地了。可見，在嵌入式的世界裏，確實要精打細算， ADP 和 SRP 是何等的複雜，這麼複雜的設計僅是爲了省幾毫安的電流。
回來我們前面的問題， OTG 和 EHCI/UHCI/OHCI 是同一類的概念嗎？
OTG 的作用只是負責切換主從狀態的切換，同時，在功耗方面也有要求， OTG 要求 vbus 不能像 PC 那樣永遠供電，所以這樣就需要有一套設備發現機制，這就是 SRP 和 ADP 了。 OTG 也允許同進充許同類設備進行數據傳輸（ A TO A ） , 這就是 HNP 發揮作用的時候了。
當 OTG 己經發現設備， VBUS 供電開啓，系統處於 HOST 或 DEVICE 狀態，這時 OTG 的使命就完成了，接下來的工作就交給主控制器（ EHCI/OHCI/UHIC ）或從控制器了。
所以 OTG 的主要是在設備接入的那一刻起作用，此後 USB 還是要按傳統的 HOST/DEVICE 的方式來通訊。當然，有些 OTG 控制器會集成一些 HOST 控制器的功能，這些控制器並不符合任何一種標準，一旦遇到這種 OTG 控制器，驅動開發人員就要倒黴了。 USB 系統中最複雜的就是主控制器了，如果與主控制器與 USB 標準有出入，就無法重用大量成熟的控制代碼，驅動開發人員就需要重新去研究整個 USB 協義，這無疑是一份耗時耗力不討好的活。
Linux 下的 OTG 架構
內核 定義了一個 struct otg_transceiver 的結構體，這個結構體描述的 OTG 需要支持的接口
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struct otg_transceiver { struct device *dev; const char *label;
u8 default_a; enum usb_otg_state state; // 記錄 OTG 控制器的狀態，在實際的處理中這個比較重要。
struct usb_bus *host; struct usb_gadget *gadget;
/* to pass extra port status to the root hub */ u16 port_status; u16 port_change;
/* bind/unbind the host controller */ int (*set_host)(struct otg_transceiver *otg, struct usb_bus *host);// 這個接口用來啓用或禁用主控制器，是關鍵的接口
/* bind/unbind the peripheral controller */ int (*set_peripheral)(struct otg_transceiver *otg, struct usb_gadget *gadget);
/* effective for B devices, ignored for A-peripheral */ int (*set_power)(struct otg_transceiver *otg, unsigned mA);// 一般用來設置 vbus 上的供電
/* for non-OTG B devices: set transceiver into suspend mode */ int (*set_suspend)(struct otg_transceiver *otg, int suspend); // 下面是 OTG 的三大高級功能的接口。 /* for B devices only: start session with A-Host */ int (*start_srp)(struct otg_transceiver *otg);
/* start or continue HNP role switch */ int (*start_hnp)(struct otg_transceiver *otg);
/* b device disconnect during hnp */ int (*disconnect)(struct otg_transceiver *otg);
/* b device connect */ int (*connect)(struct otg_transceiver *otg, struct usb_device *udev);
/* host suspend the bus during hnp */ int (*host_suspend)(struct otg_transceiver *otg);
/* hand interrupt related to usb otg */ int (*otg_interrupt)(struct otg_transceiver *otg);// 中斷處理接口 }; |
上表的結構體很清晰的描述了 OTG 的功能，只要實現幾個重要的接口，就能把你的 OTG 控制器和 linux 系統聯接起來。
系統中作了如下定義：
struct otg_transceiver *xceiv;
這個定義就是一個 OTG 控制器的對像，然後使用 otg_set_transceiver 來實現這兩者之間的聯接。
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