Что такое usb девайс

Что такое и как работает функция OTG на устройствах Android

С каждым годом возможности смартфонов и планшетов Андроид превышают своих предшественников в несколько раз, предоставляя пользователям очень интересные и полезные функции. Теперь вы можете подключить к своему мобильному гаджету разные устройства, как к компьютеру. Такую возможность предоставляет технология OTG (One-The-Go).

Из статьи вы узнаете

Что это такое?

USB OTG — это переходник для вашего смартфона, который подключается к нему через Mini или Micro USB, а с другой стороны расположен USB-порт, в который можно вставлять не только флешки, но и другие типы гаджетов. Например, картридеры, внешние диски, игровые джойстики, клавиатуры и многие другие технические новинки, окружающие нас в повседневной жизни. Таким образом, функция OTG на Android значительно расширяет возможности смартфона, предоставляя пользователю больший спектр применения своего аппарата.

Также часто появляются вопросы о том, почему разработчики девайсов не встраивают отдельный USB-порт, чтобы не использовать сторонние переходники.

Какие устройства можно подключать через OTG?

Благодаря этой технологии к телефону могут подключаться практически любые типы устройств. Но это только в теории. На практике же мы видим иную картину. Здесь многое зависит от разработчиков оболочек для конкретной версии операционной системы Андроид, от аппаратов, которые вы подключаете, от совместимости.

Без проблем можно подключать USB-накопители до 32 Гб. Можно попробовать и больше, например, на 64 Гб, но они работают не везде.

Также есть возможность подключения отдельных внешних накопителей, но здесь стоит учесть тот факт, что многим моделям попросту не хватит мощности питания от вашего телефона. Если есть возможность подключить питание через обычную розетку в дополнительном входе, то тогда проблем с передачей и корректным чтением списка файлов не возникнет.

Можно подключать компьютерную мышь, клавиатуру. Это очень полезно в тех случаях, когда пользователю необходимо что-то напечатать, а стандартная виртуальная клавиатура его не устраивает.

Если вы заядлый геймер, то сможете при помощи OTG в телефоне подключить и геймпад. Только учтите, что не все игры из Google Play поддерживают такую технологию и подобные устройства. Здесь многое зависит от самого разработчика приложения.

Присутствует возможность передачи контактов и сообщений через данную технологию, если соединить два устройства через один кабель. Еще можно присоединить лампу, работающую от USB-порта.

Если же у вас плохая фронтальная камера на смартфоне, то просто подключите внешнюю!

Эта технология удобна для фотографов, которые могут через картридер или USB просмотреть фотографии на своем устройстве, например, планшете или смартфоне. Даже можно подключать адаптеры для интернета, чтобы подключаться через оптоволокно!

Но и это еще не все! Нужно срочно распечатать документы? Подключите принтер! Сюда же можно добавить еще и монитор или телевизор.

В итоге пользователь получает полноценное устройство, с помощью которого можно управлять другими девайсами. А если учесть, что мощность некоторых телефонных аппаратов превосходит часть бюджетных компьютеров старых поколений, то в будущем и вовсе можно ожидать полной реализации всей работы с ПК на мобильном устройстве.

Какие смартфоны поддерживают технологию?

Андроид, начиная с версии 2.3, автоматически поддерживает эту технологию. Но здесь важно учесть, что многое зависит от оболочки производителя, который предоставляет смартфон. Android — это разработка Google, предоставляемая всем компаниям, где уже каждая компания дорабатывает ее на свой лад и может, как добавить что-то новое, так и удалить.

Некоторые производители убирают эту опцию лишь затем, чтобы сэкономить заряд батареи, повысив в целом его эффективность. Но на такие шаги идут только ради бюджетных моделей. Средний и высокий классы смартфонов 100% обладают такой технологией и поддерживают большой ассортимент подключаемых устройств.

Как проверить, поддерживает ли мой смартфон эту функцию?

Узнать, есть ли у меня поддержка OTG, можно разными способами.

Источник

Что такое USB OTG и зачем это нужно?

Содержание

Содержание

Можно ли быстро перекинуть файлы с флэшки на телефон, выложить снимки с фотоаппарата в инстаграм за 10 минут, заставить гореть гирлянду только от смартфона? Благодаря технологии USB OTG ваш смартфон может больше, чем вы думаете.

Со времен первых коммуникаторов смартфоны все больше стремятся к копированию функционала ноутбуков и настольных ПК. Полноценно заменить компьютер мобильные девайсы не в состоянии, но некоторым пользователям функционала планшетов и смартфонов вполне хватает. При этом не все знают, что к мобильным устройствам, как и к компьютеру, можно подключить различную периферию и гаджеты, а не только кабель для зарядки.

Что такое USB OTG

Технология USB OTG появилась в 2006 году. Изначально она разрабатывалась для того, чтобы не только компьютеры, но и другие устройства могли обмениваться между собой информацией, используя порт USB. Об этом говорит и сама аббревиатура OTG — «On-the-Go», что дословно на русский язык переводится как «На ходу». Подразумевается, что можно использовать устройства, которые буквально помещаются в кармане.

Не удивительно, что в последнее время USB OTG ассоциируется именно со смартфонами и планшетами, так как это самые популярные товары, поддерживающие данную технологию. Хотя на самом деле те же USB-флешки, подключенные автомагнитолам или другим устройствам — та же самая технология USB OTG.

Как это работает

В качестве примера будет рассмотрен стандартный переходник USB OTG с уже постепенно устаревающим разъемом Micro-USB. На схеме выше у Micro-USB отображены пять контактов, и именно при взаимодействии 4-го и 5-го контактов мобильное устройство получает возможность распознать то, что к нему подключено. Тогда как на первый контакт подается питания, без которого работа USB OTG также невозможна.

Какие устройства поддерживают USB OTG

Почти все современные смартфоны и планшеты поддерживают USB OTG. Исключения бывают в основном среди бюджетных моделей с разъемом Micro-USB, хотя иногда встречаются и экземпляры с современным Type-C портом, к которому нельзя подключить ничего кроме кабеля (к примеру, смартфон Noa N1).

Также есть устройства, которые лишь частично поддерживают USB OTG. Например, у пользователя получится подключить USB-флеш-накопитель, мышку, клавиатуру или другой нетребовательный гаджет, а вот что-то сложное вроде компактного тепловизора — уже нет.

Хотя с тепловизором оказалось все не так просто даже при поддержке технологии OTG. В случае с моделью, у которой есть разъем Micro-USB, может получиться так, что камера гаджета будет повернута в сторону пользователя. В этом плане гораздо удобнее тепловизоры с новым разъемом Type-C, которые можно развернуть как угодно.

Обычно операционная система мобильных устройств позволяет подключать гаджеты через USB OTG без совершения дополнительных действий, кроме некоторых случаев, когда требуется установка дополнительного софта, как в примере с тепловизором. Однако у популярной Android OS есть множество измененных версий прошивок, и в китайских смартфонах, на которых установлены фирменные оболочки ColorOS, HiOS и Funtouch OS, перед каждым подключением нужно активировать функцию USB OTG, которая через какое-то время автоматически отключается. Возможно, разработчики так пытаются сделать свои оболочки безопаснее, чтобы не допустить случайного подключения. Или это просто продиктовано вопросом энергопотребления.

Как проверить поддержку USB OTG

Самый верный способ проверки — попробуйте подключить к устройству какой-нибудь гаджет — USB-флешку или что-то другое.

Также есть различные приложения, которые пытаются определить, поддерживается ли устройством «On-the-Go», но информация, отображаемая в таком софте, не всегда является достоверной.

Еще для проверки отлично подойдет любая модель USB-тестера. При подключении к мобильному устройству экран тестера сразу начнет работать, что и будет свидетельствовать о поддержке USB OTG.

Также через тестер можно узнать, сколько потребляет подключенная к смартфону или планшету техника. К примеру, USB-накопители потребляют небольшое количество тока, и, так как речь чаще всего идет о сотых долях ампера, то не каждый тестер отобразит такие показатели. Портативный жесткий диск напротив потребляет большой ток, который не любой смартфон может выдать.

Какой переходник нужен для работы USB OTG

В некоторых случаях переходник не нужен, так как есть гаджеты, подключаемые к мобильному устройству через его порт — это может быть устаревающий Micro-USB, современный Type-C или, в случае с техникой Apple, — Lightning.

Интересным примером служат флешки, у которых есть сразу несколько разъемов, и которым не нужны переходники для подключения.

Иногда переходник может встретиться в комплекте поставки к смартфону или планшету, но такое бывает редко. Впрочем, сейчас не проблема приобрести любой переходник на нужные разъемы.

В некоторых случаях нужен кабель для дополнительного питания. Не все девайсы способны отдавать большой ток более 0.5 ампер, и, хотя в большинстве случаев этого хватит, особо прожорливые гаджеты не смогут стабильно функционировать без дополнительного питания.

Например, такой кабель пригодится для подключения к смартфону портативного жесткого диска или чего-то аналогичного по потреблению. Кабель можно подключить к сети, компьютеру, или, например, к портативному аккумулятору.

Что еще можно подключить через USB OTG если устройство, к примеру, не поддерживает карты памяти, но информацию с них нужно перенести на смартфон, не используя при этом компьютер, то на помощь могут прийти OTG картридеры. Удобство некоторых моделей в том, что они работают не только с карточками формата microSD, но и с более крупными по размеру SD-картами.

Для пока немногочисленных смартфонов и планшетов, которые поддерживают функцию Display Port, предусмотрены специальные переходники для вывода видео и аудиосигнала на телевизор или монитор.

Различные модели USB-разветвителей помогут подключить к мобильному устройству сразу несколько гаджетов, особенно если разветвитель имеет внешнее питание.

Или, как уже раньше упоминалось, возможно подключение внешних жестких дисков, правда не все будет работать без дополнительного питания.

Список гаджетов этим не ограничивается — подключиться также можно к принтеру или камере, или вполне реально использовать проводную гарнитуру, требующую дополнительного питания для подсветки. Еще в продаже можно найти модемы, проводные геймпады, ИК-передатчики, USB-вентиляторы, всевозможные датчики, USB-гирлянды и даже USB-увлажнители воздуха или маленькие пылесосы.

Зарядка других устройств

Наличие в устройстве USB OTG дает еще один плюс в виде возможности заряжать другие девайсы и гаджеты. При этом заряжаться будет то устройство, в разъем которого вставляется обычный кабель, а отдает заряд девайс с подключенным переходником USB OTG. Заряжаться могут и аппараты без поддержки «On-the-Go», но вот заряжать что-то у них уже не получится.

Источник

краткая шпаргалка по USB

Вот на картинке ниже все отчетливо видно (один пакет от ведомого):

Сначала все просто:

Пакет всегда начинается с SYN (10000000).

Примерная последовательность пакетов.

На начальном этапе обмена хосту надо выяснить информацию о подключаемом оборудовании через SETUP пакеты:

Примечание: на SETUP пакет устройство не должно отвечать пакетом NAK, пакет SETUP обязательный к рассмотрению.

Пакет STALL передается USB-устройством в случае серьезных ошибок, чтобы сообщить хосту о невозможности дальнейшей работы.

Как происходит дальше работа на примере обычной клавиатуры

Хост долбит периодически PID IN по адресу устройства плюс Endpoint устройства (у нас EndP 0x01), который отвечает за прием данных от клавиатуры (IN для хоста).

Если никакая клавиша не нажата ведомый обязан ответить и отвечает NAK. Такие пакеты хост передает примерно 1 раз в 10ms и устройство если не нажата клавиша передает NAK.

А вот когда на клавиатуре нажимается какая-нибудь клавиша, ведомый ответит сначала DATA0 пакетом и следом пакет ACK.

Количество передаваемых байт в DATA0 зависит от типа клавиатуры, то есть каждый решает сколько использовать байт для передачи скан кода нажатой клавиши. Клавиатура сообщает по стандартному протоколу через EP0 о своих настройках.

Видно как хост тупо чередует EP0 и EP2.

Если не возникает какого-то прерывания у девайса

Тут надо в регистры лезть и отсрочки уже не будет. Какие мысли возникают в первую очередь. Прерывания маскируются вроде (надо проверить).

В процессе сверки регистров мы находим отличия в OTG_FS_GLOBAL, исправляем, заодно изучаем назначение регистров и в какой-то момент даже ловим __HAL_PCD_IS_INVALID_INTERRUPT (на картинке выше видно). Ура хоть что-то.

Момент истины

Где эта таблица, где ее адреса.

#define USB_OTG_FS_PERIPH_BASE 0x50000000U [stm32f205xx.h]
.
#define USB_OTG_FS ((USB_OTG_GlobalTypeDef *) USB_OTG_FS_PERIPH_BASE) [stm32f205xx.h]
.

Опять момент истины

Скан коды USB HID клавиатур это не ASCII коды и не не коды PS/2 клавы.

Источник

Что такое USB разъем-виды

Основные характеристики USB

USB (Universal Serial Bus) расшифровывается как универсальная последовательная шина передачи данных между устройствами. Например, между компьютером и его периферией – клавиатурой, мышкой, флешкой, принтером, сканером, веб-камерой и т. д.

Через USB подключенные девайсы получают энергию для работы и зарядки, поэтому гнездами такого типа оснащают power-банки и зарядные устройства. За питание отвечает пара или две пары контактов, которые на схемах условно обозначают VCC или +5 V и GND (земля). Если внимательно взглянуть на разъем, можно увидеть, что эти контакты длиннее остальных. Так сделано для того, чтобы соединение/разъединение силовых и информационных линий происходило с разбежкой во времени, иначе данные могут передаваться с ошибками.

За данные отвечают 2 и более контакта в зависимости от версии USB. Половина из них передает сигнал от основного устройства (хоста) к периферии, а вторая половина – обратно.

Интерфейс USB поддерживает технологию Plug and Play («подключаю и использую»). При соединении с хостом, например, компьютером, периферийное устройство сообщает ему, что оно собой представляет, а хост подбирает подходящий драйвер. «Общение» происходит по линиям данных.

Девайсы, выпущенные в последнее десятилетие, оснащены USB-интерфейсами версий 2.0, 3.0, 3.1, 3.2. Редко, но еще встречаются старые устройства с USB 1.1. Интерфейсы разных поколений передают информацию с различной быстротой.

Теоретически достижимые скорости передачи данных по шине USB актуальных версий представлены в таблице:

Дабы не путать читателя, здесь приведены только максимальные скорости, согласно спецификациям USB различных версий без учета режимов их работы. Значит, реальная скорость обмена данными между устройствами, соединенными этой шиной, может быть в разы ниже.

USB-разъемы разных поколений совместимы друг с другом, но быстрота передачи данных между ними всегда ограничивается потенциалом более медленной стороны.

USB последнего – третьего поколения выдерживает бОльшую силу тока, нежели предшественники, что влияет на скорость зарядки и поддержание работы подключенных устройств, особенно потребляющих много энергии, вроде внешних жестких дисков.

Максимальный выходной ток USB-порта зарядного или хостового устройства составляет:

Стандартное напряжение выходного USB-порта – 5 V. Отдельные спецификации версий 3.1-3.2, ориентированные на подключение энергоемких девайсов, выдерживают до 20 V.

Это интересно: Компьютер не видит Android через USB

Внешне USB-разъемы разных поколений отличаются цветами. Третье – самое молодое, имеет голубой или синий оттенок, это его типовой признак. Первое и второе могут быть окрашены в черный, белый, серый и другие цвета, их раскраска никак не связана с характеристиками.

Виды разъемов

Виды USB-разъемов зависят от выполняемой функции и скорости с который передаются данные. Благодаря существованию нескольких типов ЮСБ-разъемов охватывается расширенный функционал, который позволяет пользователю упрощать связь компьютера с устройством (мышка, клавиатура, iPad, МФУ, сканер и другие).

По назначению любой USB-порт можно отнести к одному из трех типов:

Первый тип может быть любой версии, второй и третий чаще относится к версиям 2.0 или 3.0. Последние различаются между собой цветами.

Конфигурация разъемов тоже «завязана» на поколение интерфейса. USB-штекеры и гнезда версий 1.1 и 2.0 бывают следующих типоразмеров и форм:

Разъемы микро обоих типов визуально очень похожи. Отличие лишь в том, что А имеет форму прямоугольника, а у B скошены верхние углы.

Редко, но встречаются USB-кабели, которые оборудованы комбинированными разъемами: mini-AB и micro-AB. Их можно подключать к гнездам того и другого вида.

Разъемы USB третьего поколения имеют следующие типоразмеры:

Интерфейсы microUSB третьего поколения распространены мало, поскольку крайне неудобны в использовании. Кроме того, гнезда этого типа зачастую не выдерживают многократных рывков туда-сюда и отламываются от носителя. Таким же недостатком страдают и их предшественники, но здесь проблема возникает чаще.

Однако это не значит, что от миниатюрных разъемов USB-3 придется отказаться. Замена неудачному решению уже найдена – новый и кардинально непохожий на прототип интерфейс USB Type C.

Type-C или просто USB-C – это компактный разъем USB третьего поколения (8,4 x 2,6 мм, 24 контакта), который предназначен для тех же задач, что и его предшественники. В отличие от всех прочих интерфейсов этого типа, он симметричный или двусторонний, то есть поддерживает подключения кабеля и верхней, и нижней сторонами, как разъемы Lightning на устройствах Apple.

Отсутствие нужды ориентировать кабель в нужном положении уменьшает риск поломки гнезда, продлевает срок его службы и упрощает жизнь людям с ослабленным зрением и нарушенной координацией движений, которые в силу этих причин не могут пользоваться устройствами с разъемами microUSB-B.

Спецификация Type-C соответствует USB 3.1 и обеспечивает полную совместимость с ранними версиями этого интерфейса, как того требует стандарт. Поэтому мобильные гаджеты, оснащенные такими гнездами, не всегда поддерживают скорости третьего поколения: новомодный разъем вполне способен уживаться с USB-контроллером версии 2.0.

Другая особенность USB-C – это поддержка альтернативных режимов работы в качестве интерфейсов HDMI и MHL (гибрид HDMI и microUSB ), DisplayPort, VGA и Thunderbolt. Благодаря этой фишке смартфон с Type-C можно подключать, например, к HDMI-порту телевизора или DisplayPort-входу компьютерного монитора. Разумеется, возможность сообщения по такому каналу должна быть реализована в устройстве с USB-C, что пока встречается лишь на топовых смартфонах. Однако перспективы у технологии есть.

Основные отличия Micro и Mini USB

Перечисленные виды ЮСБ разъемов имеют как общие сходства, так и различия. Связано это в основном с линейными размерами.

Сегодня Микро тип используется в большинстве выпускаемых мобильных устройств. Использование Mini постепенно сокращается.

Немного о USB-кабелях

Различия между кабелями USB не только в конфигурации разъемов, но и в количестве жил. Самый распространённый тип кабеля – четырехжильный USB 2.0, предназначен для передачи данных и питания периферийного оборудования. В нем каждая из линий связана с парой идентичных контактов на противоположных штепселях. Данные по такому кабелю передаются по очереди – или в одну, или в другую сторону.

Существуют USB-кабели только для зарядки. В них всего 2 жилы – плюс и земля, а контакты информационных линий просто соединены между собой. Они обычно тоньше 4-жильных. В магазинах их, как правило, не продают, но включают в комплекты поставки разных девайсов с поддержкой питания 5 V (например, электрических зубных щеток).

Кабели USB третьего поколения обычно окрашены в синий цвет (хотя не всегда) и более толстые. Ведь помимо стандартных четырех жил, в них включено столько же дополнительных. За счет добавочных линий поддерживается одновременная передача данных в оба направления.

Для подключения к смартфонам и планшетам периферийного оборудования (клавиатур, флешек, мышей и т. д.) разработан еще один тип кабелей – OTG. В кабеле OTG-2.0 всего 4 жилы и 5 контактов. На стороне хоста дополнительный – пятый контакт (ID) соединяется с землей – так устройства определяют, какое из них выступает в роли хоста. В OTG-3, соответственно, на 4 линии данных больше.

Кабели USB Type-C с противоположной стороны чаще имеют штепсель другого вида, например, USB-A, HDMI, DP и т. д. Конфигурация второго разъема, количество жил и связь с определенными выводами, поддержка силы тока разных уровней определяют их назначение и функциональность.

Выбор кабеля влияет на скорость зарядки и обмена информацией между устройствами. Некачественный или неправильно подобранный, он может быть «бутылочным горлом» подключения. Так, если соединить телефон и компьютер через порты USB-3.0 – USB-C кабелем USB-2.0, связь будет медленнее в разы, чем если бы использовался соединитель версии 3.

Питание через USB-разъем

Изначально стандарт USB был «заточен» на питание и зарядку маломощных девайсов с током потребления до 0,5 A при напряжении 5 V. Однако с появлением смартфонов и планшетов с батареями повышенной емкости этот предел стал бы непреодолимым барьером к массовому выпуску их на рынок. Ведь заряжать такие устройства малыми токами можно сутки напролет, а кому это понравится.

Так появилось еще несколько спецификаций, в том числе Quick Charge (быстрая зарядка) – технология передачи энергии, которая превышает штатные возможности USB, посредством USB-интерфейса.

Сегодня актуальны следующие версии этого стандарта:

Возможность пополнять запасы энергии от зарядных устройств с поддержкой Quick Charge имеют только те гаджеты, где она реализована на аппаратном уровне. Технология QC, как и USB, полностью поддерживает обратную совместимость.

Power Delivery – стандарт питания энергоемких устройств с поддержкой мощности до 100 W посредством обычного кабеля и разъемов USB версии 2.0 или 3.0-3.2. Источником энергии в такой системе может быть не только зарядник или power bank, но и девайс, выступающий в роли хоста. А хостом может назначаться любой гаджет с аккумулятором, например, смартфон, подключенный к другому смартфону.

Передача тока в системах Power Delivery идет в обоих направлениях, поэтому хост и периферия в процессе зарядки могут меняться местами. Кроме того, стандартом предусмотрена возможность изменения уровней токов и напряжений по пяти профилям:

Power Delivery уже сейчас позволяет питать через разъемы USB такие мощные устройства, как ноутбуки и моноблоки. Дальнейшее развитее технологии, надо ожидать, перешагнет 100-ваттный порог и найдет применение в умных TV, бытовой технике, осветительных приборах и везде, где только можно. Словом, у USB большое будущее, и нам предстоит сосуществовать с ним еще много-много лет.

Особенности и преимущества

Данный интерфейс был разработан и представлен в конце 1994 года. Руку к появлению USB приложили такие компании, как “Майкрософт”, “Интел”, “Филипс” и “ЮС Роботикс”.

Раньше внешние сторонние устройства общались с ПК посредством таких средств коммутации, как PS/2, последовательный и параллельный вход-порт, отдельный разъем для подсоединения игровых манипуляторов, и что такое USB, никто даже не слышал. При разработке новых гаджетов появилась острая необходимость унифицировать коммутационные возможности. Презентация нового стандарта привела к расширению функциональности компьютера и стимулировала разработку сторонних продуктов с шиной USB.

На сегодняшний день все ПК и ноутбуки выходят в обязательном порядке с разъемами USB. В стационарном компьютере USB-коннекторов может быть монтировано до 12 штук, ноутбук обладает 3-4 входами. Любой современный “уважающий себя” гаджет имеет в своем активе USB-порт.

Простота и удобство в использовании стали синонимами USB-технологии. Она позволила взаимодействие со спецификацией «Plug and Play», которая предполагала надежную, быструю и дружественную коммутацию внешних источников.

Недостатки интерфейса USB

Разъемы mini USB и micro USB из-за конструктивных особенностей часто выходят из строя раньше своего эксплуатационного срока службы. Это обусловлено тем, что такие разъемы обычно находятся в гаджетах, которые очень часто приходится подсоединять к компьютеру или заряжать (телефоны, смартфоны, КПК, МР3-плееры). При этом стоит отметить, что технология USB позволяет не только обмениваться данными, но и дает возможность заряжать устройства через свое соединение.

Заявленная пропускная способность у спецификации 2.0 в 480 Мбит/с не соответствует действительности. Это происходит потому, что данные передаются в обе стороны по одной витой паре кабеля. Для достижения максимальной скорости требуется 2 такта при обмене информацией, что, кстати, реализовано в USB 3.0.

Альтернативы USB

Переходник кабеля FireWire. Порты USB это альтернатива последовательным и параллельным портам, доступным на старых компьютерах. Порты USB поддерживают намного более быструю (часто 100-кратную или более) передачу данных, чем последовательную или параллельную.

Для компьютерных сетей вместо USB иногда используются порты Ethernet. Для некоторых типов компьютерных периферийных устройств порты FIreWire также иногда доступны. И Ethernet, и FireWire могут предложить более высокую производительность, чем USB, хотя эти интерфейсы не обеспечивают питание по проводам.

Вместо заключения

Слишком сложно? Тогда запомните основное.

Источник