基于TUSB6020的USB OTG接口设计

USB开发者论坛发布了USB2.0补充规范USB OTG（On-The-GO），解决了两个关键的问题：一是双角色的USB外设,二是供电问题，从而实现了便携设备间无主机的数据传输 [1-2]。目前，TI公司推出的高速USB2.0 OTG双功能控制器TUSB6020，是一种小型解决方案，既能作为针对USB外设的功能控制器使用，又能作为点对点或点对多点通信中的主机/外设工作。本文在此基础上研究TMS320DM6437与TUSB6020的USB OTG的接口设计方案。 1 TUSB6020的特性、内部结构及其工作原理
1.1 TUSB6020特性和内部结构 TUSB6020采用最小5×5mm封装，符合USBG2.0 OTG规范，具有以下关键特性:
SRP和主机流通协议HNP。
提供多种工作速率，包括 1.5Mbps低速率、12Mbps全速率和 480Mbps高速率。
VBUS短路的保护电路。
片上集成可切换的上拉和下拉电阻。
片上锁相环可降低高速时钟噪声。
电源耗电量小于100mW。

图1为TUSB6020的内部结构。TUSB6020主要模块有USB 2.0 PHY模块、电源/复位/时钟控制模块（PRCM）、USB2.0 OTG控制模块及VLYNQ外部主机接口模块等。功能参见文献[3]。
1.2 TUSB6020工作原理
TUSB6020工作状态分为复位状态、空闲状态和正常工作状态。在空闲状态下，USB2.0 PHY挂起；正常工作状态下，使能USB2.0 PHY，从而使能VBUS检测电路和ID检测电路。不妨设TUSB6020为OTG主机设备（A设备），对方USB设备作为OTG从机设备（B设备），分析对话请求协议SRP和主机通信协议HNP的工作过程。
B设备向A设备发起SRP会话的条件是：(1)VBUS跌落到会话有效阀值0.8V以下；(2)DM/DP维持低电平SEO状态至少2ms。之后，B设备开始发起SRP请求，如图2所示。