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USB en movimiento

El logotipo de USB On-The-Go
Adaptador USB On-The-Go no compatible para un teléfono inteligente o una tableta defectuosos . Algunos productos se fabricaron con puertos defectuosos que no aceptan enchufes Micro-A. En cambio, fueron diseñados para aceptar enchufes Micro-AB, que son similares a los enchufes Micro-A pero tienen una carcasa diferente. Esto significa que no se pueden insertar enchufes Micro-A en estos puertos. Para solucionar este problema, se creó un adaptador que tiene un enchufe Micro-A con forma de enchufe Micro-B. Este adaptador se puede utilizar para conectar dispositivos con enchufes Micro-A al puerto defectuoso.

USB On-The-Go ( USB OTG o simplemente OTG ) es una especificación utilizada por primera vez a finales de 2001 que permite que los dispositivos USB, como tabletas o teléfonos inteligentes , también actúen como host, permitiendo que otros dispositivos USB , como unidades flash USB , cámaras digitales , mouse o teclados , para acoplarlos a ellos. El uso de USB OTG permite que los dispositivos cambien entre las funciones de host y dispositivo. Por ejemplo, un teléfono inteligente puede leer desde un medio extraíble como dispositivo host, pero presentarse como un dispositivo de almacenamiento masivo USB cuando se conecta a una computadora host.

USB OTG introduce el concepto de un dispositivo que desempeña funciones de host y periférico: siempre que se conectan dos dispositivos USB y uno de ellos es un dispositivo USB OTG, establecen un enlace de comunicación . El dispositivo que controla el enlace se llama Host, mientras que el otro se llama Periférico.

USB OTG define dos roles para los dispositivos: dispositivo OTG A y dispositivo OTG B, especificando qué lado suministra energía al enlace y cuál es inicialmente el host. El dispositivo OTG A es un proveedor de energía y un dispositivo OTG B es un consumidor de energía. En la configuración de enlace predeterminada, el dispositivo A actúa como un host USB y el dispositivo B actúa como un periférico USB. Los modos de host y periférico se pueden intercambiar más adelante mediante el uso del Protocolo de negociación de host (HNP).

El cableado del pin ID define la función inicial de cada dispositivo. [1]

Descripción general

Una configuración USB OTG que involucra varios dispositivos

El USB estándar utiliza una arquitectura de host/dispositivo ; un host actúa como dispositivo host para todo el bus y un dispositivo USB actúa como periférico. Si se implementa un USB estándar, los dispositivos deben asumir una función u otra, con las computadoras generalmente configuradas como hosts, mientras que (por ejemplo) las impresoras normalmente funcionan como un periférico. En ausencia de USB OTG, los teléfonos móviles a menudo implementaban una funcionalidad periférica para permitir una fácil transferencia de datos hacia y desde las computadoras. Estos teléfonos no podían conectarse fácilmente a impresoras, ya que también desempeñaban la función de periférico. USB OTG soluciona directamente este problema. [1]

Cuando un dispositivo se conecta al bus USB, el dispositivo host configura las comunicaciones con el dispositivo y maneja el aprovisionamiento de servicios (el software del host habilita o realiza el manejo de datos necesario, como la administración de archivos u otro tipo de comunicación o función de datos deseada). Eso permite que los dispositivos se simplifiquen enormemente en comparación con el host; por ejemplo, un mouse contiene muy poca lógica y depende del host para hacer casi todo el trabajo. El host controla todas las transferencias de datos a través del bus, y los dispositivos solo son capaces de señalar (cuando son sondeados) que requieren atención. Para transferir datos entre dos dispositivos, por ejemplo desde un teléfono a una impresora, el host primero lee los datos de un dispositivo y luego los escribe en el otro. [ cita necesaria ]

Si bien la disposición del dispositivo host funciona para algunos dispositivos, muchos dispositivos pueden actuar como host o como dispositivo dependiendo de qué más comparte el bus. Por ejemplo, una impresora de computadora normalmente es un dispositivo, pero cuando se conecta una unidad flash USB que contiene imágenes al puerto USB de la impresora sin una computadora presente (o al menos apagada), sería útil que la impresora asumiera el papel. del host, permitiéndole comunicarse con la unidad flash directamente e imprimir imágenes desde ella. [ cita necesaria ]

USB OTG reconoce que un dispositivo puede desempeñar funciones tanto de host como de periférico, por lo que cambia sutilmente la terminología. Con OTG, un dispositivo puede ser un host cuando actúa como host de enlace o un periférico de enlace. La elección entre las funciones de host y periférico se realiza completamente según el extremo del cable al que está conectado el dispositivo. El dispositivo conectado al extremo "A" del cable en el inicio, conocido como "dispositivo A", actúa como host predeterminado, mientras que el extremo "B" actúa como periférico predeterminado, conocido como "B- dispositivo". [ cita necesaria ]

Después del inicio inicial, la configuración del bus funciona como lo hace con el estándar USB normal, con el dispositivo A configurando el dispositivo B y administrando todas las comunicaciones. Sin embargo, cuando el mismo dispositivo A se conecta a otro sistema USB o hay un host dedicado disponible, puede convertirse en un dispositivo. [ cita necesaria ]

USB OTG no excluye el uso de un concentrador USB , pero describe el intercambio de roles de periférico host solo para el caso de una conexión uno a uno donde dos dispositivos OTG están conectados directamente. El intercambio de roles no funciona a través de un concentrador estándar, ya que un dispositivo actuará como host y el otro como periférico hasta que se desconecten. [ cita necesaria ]

Especificaciones

USB OTG es parte de un suplemento [2] a la especificación Universal Serial Bus (USB) 2.0 acordada originalmente a finales de 2001 y revisada posteriormente. [3] La última versión del suplemento también define el comportamiento de un host integrado que tiene capacidades específicas y el mismo puerto USB Estándar-A utilizado por las PC. [ cita necesaria ]

Los dispositivos SuperSpeed ​​OTG, los hosts integrados y los periféricos son compatibles a través del USB OTG y el suplemento de host integrado [4] según la especificación USB 3.0. [ cita necesaria ]

Protocolos

El USB OTG y el suplemento de host integrado de la especificación USB 2.0 introdujeron tres nuevos protocolos de comunicación :

El suplemento USB OTG y host integrado de la especificación USB 3.0 introduce un protocolo de comunicación adicional:

Funciones del dispositivo

USB OTG define dos roles para los dispositivos: dispositivo OTG A y dispositivo OTG B, especificando qué lado suministra energía al enlace y cuál es inicialmente el host. El dispositivo OTG A es un proveedor de energía y un dispositivo OTG B es un consumidor de energía. En la configuración de enlace predeterminada, el dispositivo A actúa como un host USB y el dispositivo B actúa como un periférico USB. Los modos host y periférico se pueden intercambiar más adelante mediante HNP o RSP. Debido a que cada controlador OTG admite ambas funciones, a menudo se les denomina controladores de "doble función" en lugar de "controladores OTG".

Para los diseñadores de circuitos integrados (IC), una característica atractiva del USB OTG es la capacidad de lograr más capacidades USB con menos puertas.

Un enfoque "tradicional" incluye cuatro controladores, lo que da como resultado más puertas para probar y depurar:

Además, la mayoría de los dispositivos deben ser un host o un dispositivo. El diseño de hardware OTG fusiona todos los controladores en un controlador de doble función que es algo más complejo que un controlador de dispositivo individual.

Lista de periféricos objetivo (TPL)

La lista de periféricos específicos (TPL) de un fabricante tiene como objetivo enfocar un dispositivo host hacia productos o aplicaciones particulares, en lugar de su funcionamiento como un host de propósito general, como es el caso de las PC típicas. La TPL especifica los productos admitidos por el host "de destino", definiendo lo que necesita admitir, incluida la potencia de salida, las velocidades de transferencia, los protocolos admitidos y las clases de dispositivos. Se aplica a todos los hosts de destino, incluidos los dispositivos OTG que actúan como host y los hosts integrados.

Enchufar

Conectores estándar, mini y micro USB (no a escala). Las áreas blancas en los dibujos representan espacios huecos. Como se muestran aquí los enchufes, el logotipo de USB (con la letra A o B opcional) está en la parte superior del sobremolde en todos los casos. La numeración de pines (mirando dentro de los receptáculos) se refleja en los enchufes, de modo que el pin 1 del enchufe se conecta al pin 1 del receptáculo.

Mini enchufes OTG

El estándar USB OTG original introdujo un receptáculo de enchufe llamado mini-AB que fue reemplazado por micro-AB en revisiones posteriores (Revisión 1.4 en adelante). Puede aceptar un enchufe mini-A o un enchufe mini-B, mientras que los adaptadores mini-A permiten la conexión a cables USB estándar A provenientes de periféricos. El cable OTG estándar tiene un enchufe mini-A en un extremo y un enchufe mini-B en el otro extremo (no puede tener dos enchufes del mismo tipo).

El dispositivo con un enchufe mini-A insertado se convierte en un dispositivo OTG A, y el dispositivo con un enchufe mini-B insertado se convierte en un dispositivo B (ver arriba). El tipo de enchufe insertado se detecta por el estado del pin ID (el pin ID del enchufe mini-A está conectado a tierra, mientras que el del enchufe mini-B está flotante).

También existen receptáculos mini-A puros, que se utilizan cuando se necesita un puerto host compacto, pero no se admite OTG.

Micro enchufes OTG

Con la introducción del micro enchufe USB, también se introdujo un nuevo receptáculo llamado micro-AB. Puede aceptar un enchufe micro-A o un enchufe micro-B. Los adaptadores Micro-A permiten la conexión a enchufes estándar A, como los que se utilizan en dispositivos fijos o estándar. Un producto OTG debe tener un único receptáculo micro-AB y ningún otro receptáculo USB. [5] [6]

Un cable OTG tiene un enchufe micro-A en un extremo y un enchufe micro-B en el otro extremo (no puede tener dos enchufes del mismo tipo). OTG agrega un quinto pin al conector USB estándar, llamado pin ID; el enchufe micro-A tiene el pin ID conectado a tierra, mientras que el ID en el enchufe micro-B está flotante. Un dispositivo con un conector micro-A insertado se convierte en un dispositivo OTG A, y un dispositivo con un conector micro-B insertado se convierte en un dispositivo B. El tipo de enchufe insertado se detecta por el estado del ID del pin.

Se definen tres estados adicionales del pin ID [5] en los valores de resistencia nominal de 124 kΩ , 68 kΩ y 36,5 kΩ , con respecto al pin de tierra. Estos permiten que el dispositivo funcione con adaptadores de cargador de accesorios USB que permiten conectar el dispositivo OTG a un cargador y a otro dispositivo simultáneamente. [7]

Estos tres estados se utilizan en los casos de:

USB 3.0 introdujo una extensión SuperSpeed ​​compatible con versiones anteriores del receptáculo micro-AB y los enchufes micro-A y micro-B. Contienen todos los pines de los microconectores que no son Superspeed y usan el pin ID para identificar las funciones del dispositivo A y del dispositivo B, y también agregan los pines SuperSpeed.

microcables OTG

Adaptadores, concentradores y lectores de tarjetas USB OTG

Cuando un dispositivo compatible con OTG se conecta a una PC, utiliza su propio cable USB-A o USB Type-C (que generalmente termina en conectores micro-B, USB-C o Lightning para dispositivos modernos). Cuando un dispositivo habilitado para OTG se conecta a un dispositivo USB, como una unidad flash, el dispositivo debe terminar en la conexión adecuada para el dispositivo o el usuario debe proporcionar un adaptador apropiado que termine en USB-A. El adaptador permite conectar cualquier periférico USB estándar a un dispositivo OTG. Para conectar dos dispositivos habilitados para OTG se requiere un adaptador junto con el cable USB-A del dispositivo o un cable de doble cara adecuado y una implementación de software para administrarlo. Esto se está volviendo común con los dispositivos USB tipo C.

Implementación de smartphones y tablets.

BlackBerry 10 .2 implementa el modo host (como en el teléfono BlackBerry Z30 ). [8] Nokia ha implementado USB OTG en muchos de sus teléfonos móviles Symbian, como Nokia N8, C6-01, C7, Oro, E6, E7, X7, 603, 700, 701 y 808 Pureview. Algunos teléfonos Android de gama alta producidos por HTC y Sony de la serie Xperia también lo tienen. [9] Samsung [10] [11] La versión 3.1 de Android o posterior admite USB OTG, pero no en todos los dispositivos. [12] [13]

Las especificaciones que figuran en los sitios web de tecnología (como GSMArena, PDAdb.net, PhoneScoop y otros) pueden ayudar a determinar la compatibilidad. Usando GSMArena como ejemplo, se ubicaría la página de un dispositivo determinado y se examinaría la palabrería en Especificaciones → Comunicaciones → USB . Si se muestra "USB Host", el dispositivo debería ser capaz de admitir accesorios USB externos tipo OTG. [14] [15]

En muchas de las implementaciones anteriores, el dispositivo anfitrión tiene sólo un receptáculo micro-B en lugar de un receptáculo micro-AB. Aunque no son estándar, los adaptadores de receptáculo micro-B a micro-A están ampliamente disponibles y se utilizan en lugar del receptáculo micro-AB obligatorio en estos dispositivos. [dieciséis]

Compatibilidad con versiones anteriores

Los dispositivos USB OTG son compatibles con versiones anteriores de USB 2.0 (USB 3.0 para dispositivos SuperSpeed ​​OTG) y se comportarán como hosts o dispositivos USB estándar cuando se conecten a dispositivos USB estándar (no OTG). La principal excepción es que los hosts OTG solo deben proporcionar suficiente energía para los productos enumerados en la TPL, lo que puede ser suficiente o no para conectarse a un periférico que no figura en la lista. Un concentrador USB con alimentación puede evitar el problema, si es compatible, ya que proporcionará su propia energía de acuerdo con las especificaciones USB 2.0 o USB 3.0.

Se introdujeron algunas incompatibilidades tanto en HNP como en SRP entre las versiones 1.3 y 2.0 del suplemento OTG, lo que puede provocar problemas de interoperabilidad al utilizar esas versiones de protocolo.

Compatibilidad del cargador

Algunos dispositivos pueden usar sus puertos USB para cargar baterías integradas, mientras que otros dispositivos pueden detectar un cargador dedicado y consumir más de 500 mA (0,5 A), lo que les permite cargar más rápidamente. Los dispositivos OTG pueden utilizar cualquiera de las opciones. [7]

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Koeman, Kosta (22 de noviembre de 2001). "Comprensión del USB On-The-Go". edn.com . EDN . Consultado el 20 de junio de 2017 .
  2. ^ "Suplemento de host integrado y en movimiento para la especificación USB 2.0, revisión 2.0 más ECN y erratas". USB.org . 14 de julio de 2011. Archivado desde el original el 5 de mayo de 2012 . Consultado el 18 de julio de 2005 .
  3. ^ Heise, Heinz . "Se resolvió la especificación USB-On-the-Go". Heise.de .[ enlace muerto ]
  4. ^ "Suplemento de host integrado y en movimiento para la especificación USB Revisión 3.0, Revisión 1.1". USB.org . 10 de mayo de 2012.
  5. ^ ab "Especificación de la revisión 2.0 del bus serie universal". Suplemento de host integrado y en movimiento para la especificación USB Revisión 2.0, Revisión 2.0 versión 1.1a . USB Implementers Forum, Inc. 27 de julio de 2012 . Consultado el 26 de junio de 2017 .[ enlace muerto permanente ]
  6. ^ "Especificación de la revisión 2.0 del bus serie universal". Especificación de cables y conectores micro-USB de bus serie universal, revisión 1.01 . USB Implementers Forum, Inc. 4 de abril de 2007 . Consultado el 26 de junio de 2017 .[ enlace muerto permanente ]
  7. ^ abcde "Especificación de carga de la batería". USB Implementers Forum, Inc. 15 de abril de 2009. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 23 de septiembre de 2009 .
  8. ^ "KB34983: compatibilidad con el modo de host integrado USB en BlackBerry 10 OS versión 10.2". Archivado desde el original el 9 de enero de 2020 . Consultado el 12 de noviembre de 2013 .
  9. ^ "USB sobre la marcha - Blog de HTC". blog.htc.com . Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014 . Consultado el 30 de septiembre de 2014 .
  10. ^ "Samsung Galaxy S II puede utilizar un cable USB OTG estándar para acceso USB mientras viaja - TalkAndroid.com". www.talkandroid.com . Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2022 . Consultado el 11 de septiembre de 2013 .
  11. ^ "Demostración del Xperia S USB OTG [vídeo] - Blog de Xperia". www.xperiablog.net . 9 de marzo de 2012. Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2013 . Consultado el 11 de septiembre de 2013 .
  12. ^ "Problema 738 de Android: espero que Android implemente y admita la función de host USB". 30 de mayo de 2008. Archivado desde el original el 9 de junio de 2013 . Consultado el 30 de mayo de 2013 .
  13. ^ "Host USB: desarrolladores de Android". desarrollador.android.com. 30 de mayo de 2013. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2011 . Consultado el 30 de mayo de 2013 .
  14. ^ http://www.gsmarena.com/ Archivado el 16 de septiembre de 2017 en Wayback Machine GSMArena
  15. ^ http://pdadb.net Archivado el 10 de agosto de 2006 en Wayback Machine PDAdb.net
  16. ^ "¿Se utilizan realmente enchufes USB Micro A?". Intercambio de pilas de ingeniería eléctrica . Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2022 . Consultado el 13 de agosto de 2020 .

enlaces externos