USB On-The-Go(移动USB):更智能化的产品

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作者:Lech Olmedo
飞思卡尔半导体公司应用工程师

  背景

  USB 协议每天都广泛用于各种各样的设备中。仅从售出的包含USB 接口的产品数量就可见一斑。2003 年共售出5 亿多台带有USB 接口的设备,到2008 年,这一数据有望突破11 亿。这一数据包括使用低速、高速或移动(On-The-Go1)USB 的设备。该数据还在不断增长,当然移动(On-The-Go)USB 设备也呈现相同趋势。

  On-The-Go 一词的确切含义是什么?USB OTG(On-The-Go)是USB 2.0 版的补充,可以“增强”现有外围组件和设备的功能,增加了主机功能,可实现点对点通信。OTG 设备要求的主要特性包括:

  • 尺寸:体积更小,适合USB 接头和电缆
  • 功能:向迄今为止仍使用“哑”终端界面的设备添加主机功能,支持双模式(主机或设备),幷在这两种模式间动态地切换
  • 低功耗:新的功耗要求,支持电池供电设备

  简而言之,现在的USB 设备将具有更多功能,体积更小且功耗更低。

  现在,另一个重要问题又出现了。如果我拥有一台OTG 设备,我是否可以将它与非OTG 设备一同使用?OTG 规范是USB 2.0 规范的补充,这就意味着它们可以相互兼容。预测显示,到2007 年全世界将有超过43 亿个USB 端口,其中大多数不是OTG,因为OTG 是2003 年2 月发布的较新技术。如果OTG 设备与非OTG 设备不能兼容的话,它将不易被大众接受。

  问题

  上面我们谈了USB OTG 的总体方面,现在我们重点讨论一下它在哪些应用领域有巨大的商机。从根本上讲,USB OTG 能使USB 从“单纯外围设备”接口变成更智 能产品,为客户带来更高价值,简化人们的生活。这同样适用于更复杂的设备,如PDA 或数码相机。这些设备的后面隐藏着巨大的工程工作量,而且设计和开发时间较长,因此很多情况下只能用作USB 术语所指的设备。有了USB OTG,要打印或传输不同类型的数据就不再需要使用PC 机,比PC 机更便宜、更简单的设备就能胜任上述所有任务。

  现在,科技公司的任务就是利用OTG 协议的优势,提供相应的产品和解决方案,最终开发出更加智能化的产品。

  设计建议

  更智能的产品就是指具有灵活性、连接性和附加值的产品。飞思卡尔提供的产品符合上述所有要求,能为OEM 提供更好的解决方案。ColdFire MCF5222x 系列正是OTG 应用的完美解决方案。它是ColdFire 系列中的低端产品,具有丰富的外围模块(当然包括USB OTG 模块)、非常高的性能和极低的成本。因此除了具有USB
OTG 功能以外,我们还有多种选择可用于控制和应用。

  产品简介

  ColdFire MCF5222x 系列是ColdFire 系列的新低端产品。ColdFire 继承了68K 系列的辉煌,是68K 系列的简化版本,沿用了68K 的优点,改进了模块和工具,降低了价格。MCF5222x 主频可达80 MHz,内置256K 闪存。由于具有乘法累加模块(MAC),它还能执行类似DSP 的数据操作。所有常用串行接口(UART、QSPI、IIC)都集成到了该设备中,它还有各种模块,如定时器(PIT、DMA、GPT)、DMA 控制器、PWM 和12 位ADC 等。

  PDA 和数码相机

  现在,数码相机和PDA 不仅可作外围设备,还能用作USB 主机,打印和传输任何类型的文件(MP3、文本文件)成为非常常见的活动。对于需要使用USB 主机控制器去连接主处理器的设备,现在可以用MCF5222X 这种新型微控制器来替代USB 主机控制器,从而拓展设备的功能。因为使用这种更智能的产品控制USB 的连接,所以有助于降低主处理器中央CPU 的负载。主处理器与MCF5222x 之间的接口可以通过多种方式轻松实现,使用MCF5222x 内置的串行模块是最常用的方式。

  监视器和数字泵(Pump)

  比PDA 或数码相机更简单的设备也能利用USB OTG 的功能。为监视器增加USB端口后可以向监视器直接载入信息,而无需CPU 的参与,因为此时的USB 接口由同一控制器进行管理。对于医疗应用,泵的稳定状态可以得到保存和监控。USB接口提供了一个通道,该通道使得从泵中接收的数据可以在数字环境中使用幷进行处理。事实上,这时的MCF5222X 既是控制器,又负责管理USB 接口,为增加泵的功能创造了更多可能性。

  结论

  每一天都有更智能的产品面世,这些产品常常具有更多功能、更好的连接选择、更小的体积和更低的价格。ColdFire MCF5222x 完全面向具有这些特征的设备,提供了USB OTG 连接,是低端控制应用的理想之选。

 

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