USB OTG技术发展
usb是目前流行的有线电连接技术，但它是属于外围连接主机的架构，所以如果没有pc的话，其余外围装置将无法彼此沟通。如今，用户需要的是外围装置能够彼此直接连接，省去pc充当中介的角色，这在数字家庭网络中尤其重要。而usb on-the-go (otg) 正是要提供这样的解决方案。
技术挑战
usb otg标准除了对装置做出新的定义(a装置是主机，b装置是外围)以外，也同时对移动装置的设计规格，提出了许多严格的规范。其中，电源的管理是最大的挑战，例如：usb otg规定以电池供电的移动装置，必须能够利用普通的锂离子或锂高分子(lithium polymer)电池产生一个5v的电压。此外，它还定义了一个电压，用来监控和管理省电模式。
一个otg装置的电源管理系统必须能输出一个4.4v～5.25v的电压，其电流至少要有8 ma。因此，对于大多数移动装置而言，其电压转换器(voltage converter)必须要能够将3v～4.2v的电压转换成4.4v～5.25v的电压。使用高效率的电压转换器，是维持电池寿命所必备的条件。
usb otg也规定电压上升时间不能超过100 ms，以应付外围装置需求大量的电流。在这种情况下，a装置必须关闭vbus，并结束对话(session)。因此，电压转换器的开启(turn-on)时间最好能小于数ms。
otg装置的互通，是靠四种电压侦测器(voltage detector)不断地侦测的大小，这四种侦测器的电压侦测范围分别是：(大于)4.4v、(0.8v至)4v、(0.8v至)2v、(0.2v至)0.8v。藉由和这四种电压范围，a、b装置就能够了解目前的通信状态。实作上，电压侦测器的无负载电流量(quiescent current)必须非常小，以达到省电的要求。尤其是2.0v的电压侦测器更需要如此，因为当a装置关闭总线时，它仍然可以透过此电压侦测器，知道有“对话请求通信协议(session request protocol;srp)”的信号来临。usb otg也具有另一个usb没有的功能：b装置在省电模式下，它仍然可以叫醒。
当vbus未供电时，a装置在vbus上的电阻值必须只有40kω~100kω，并且vbus的泄漏电压值必须小于0.2 v。otg装置的vbus去耦合电容值必须在1f～6.5f之间，但是标准的usb主机至少必须有96f。电容值如此规定的目的，是要让otg装置的电容值(最大6.5f)与标准usb主机的电容值(最小96f)做一区分，电压侦测器必须将电容的充电时间考虑进去，以使两个6.5f的电容能实时充电超过2.1v，这是两个otg装置互相连接时所必需的;而otg装置和标准的usb主机互相连接时，96f+1f(1f是otg装置所允许的最小电容值)的充电电压是维持在2v以下，因此，电压侦测器就可以辨别出要连接的对方是否是otg装置或是标准的usb主机。这是很重要的，因为标准的usb主机并没有发送srp信号的能力，双方的去耦合电容之充电电压维持在2v以下，在此情况下，vbus的逆向电流不至于损坏usb主机。
otg装置是可以直接使用电压转换器，来提供vbus脉冲信号。但是，这种方法会浪费掉功率。比较好的方法是使用电流源，因为它不需要考虑到电容的充电时间，简化了计时(timing)作业。电流源对电容充电，可以提供线性的电压锯齿(ramp)脉冲;相较之下，电压源对电阻电容(rc)充电时，会产生指数曲线，这不是vbus所要的理想脉冲。
usb otg规定，在b装置可以开始发出srp信号之前，在初始化条件中有一项是vbus必须小于0.8v。为了要让vbus的电压准位能够迅速降低，加速srp作业，可以藉由切换至一个下拉(pull-down)电阻来释放vbus的电能。不过，对此放电电阻的唯一限制是，它的电流不能超过8 ma，因为若超过8 ma，就等于otg装置开机时的工作电流了。
与上述的硬件实体层挑战一样，otg软件堆栈的挑战也很艰巨。其实，单纯的otg软件主要仅包含otg应用程序和驱动程序两种而已。但是，若otg装置本身又兼具usb主机与外围的角色，那么像ohci、uhci、ehci、类别驱动程序(主机端)、功能驱动程序(外围端)等标准的usb软件堆栈都必须具备才行。这是因为usb otg是usb 2.0的补充标准，所以，国外软件厂商一般是以整套软件堆栈的方式来销售，如图1所示。
厂商的最近发展
目前投入usb otg业者除巨盛外，尚有扬智，但巨盛研发的脚步最快，也是率先提供整合单芯片otg控制芯片的ic设计公司。
巨盛电子和扬智科技是目前在***地区ic设计公司中，有公开推出usb otg控制芯片的公司。巨盛于2003年2月发表的csc1221 usb otg控制芯片，可以实现硬盘和mp3的应用，并通过usb-if的认证，取得usb otg logo。巨盛共推出三款otg应用芯片，分别应用在数字相机、随身碟、随身硬盘、桥接器等计算机外设储存装置。巨盛原本是设计传呼器(pager)芯片，但是随着传呼器市场的没落，该公司积极转型，锁定usb相关芯片，与柏士 (cypress)、飞利浦、创惟等公司抢夺市场大饼。
2004年4月扬智科技(目前已经被联发科购并)正式对外公布480 mbps高速的支持pio/dma接口的usb 2.0 otg控制芯片，型号m5636，如附图二所示。此芯片也通过了usb-if和usb otg的认证。
m5636具有低功率损耗和高整合度的优点。透过m5636的8/16位pio/dma接口，8/16位的微控制器(mcu)可以对外与其它的usb otg装置通信，因此能够广泛地应用于各种数字移动装置中，这包含高阶扫描机、打印机、数字相机、数字摄录像机(camcorder)、多功能打印机(multi-function printer)、数字复印机、pda、多媒体手机、可携式媒体播放机、网络和通信设备。
扬智最先是开发出一款能支持ide接口的usb 2.0 otg控制芯片，型号m5637。新产品—m5636—的推出将奠定该公司在多媒体外围市场的地位。不过，扬智自从被联发科购并以后，公司股价一蹶不振，这是否会影响到该公司未来在usb otg技术的投资开发，值得继续观察。此外，创惟是很早就开发出usb 2.0控制芯片的国内ic设计公司，其标准的usb产品线很齐全，但该公司至今尚未推出与otg相关的控制芯片来。
技术对策
如前面介绍的，usb otg的模拟与混合信号技术门坎很高，在***地区ic设计业中，虽然有从事开发模拟与混合ic、电源ic的厂商，例如：立锜、富鼎……，但是，他们的产品都属于分散的独立组件，也分别拥有他们各自的智财权(ip)，无法对下游的oem或odm厂商提供完整的解决方案—系统级单芯片(soc)。
针对这样的市场需求，2004年4月，联华电子(联电)与提供数字和混合信号，以及高速usb otg ip的葡萄牙商chipidea公司共同合作，将chipidea的ci12323ul usb高速otg实体层(phy)ip核心，提供给联电的客户进行设计生产用。此ip已经通过联电0.13微米制程验证，在联电gold ip方案中达到“银级”水准。
在此之前，chipidea的usb otg高速核心ci12295ug也已通过联电的0.18微米制程验证。ci12323ul usb otg是一种能支持utmi+的高速实体层ip，并且不管在主机、一般装置或兼具两种功能的应用设备上皆可使用。ci12323ul的开发套件包含所有的后端数据(gdsii，布局与布线摘要与计时信息)，以及一个仿真模型：包括快速启动的测试平台(testbench)和内容涵盖规格、测试、装配和生产的详细特性报告等文件。ci12323ul的核心面积为0.9平方公厘，而在高速传输模式下，最大电流消耗仅达47 ma，这对usb otg设计商而言，算是不错的解决方案。
由于携带式消费性电子产品，在市场上的设计需要非常殷切，所以usb otg设计业者对ci12323ul的ip核心很感兴趣。采用联电的经过验证之0.13微米制程平台的模拟与混合信号芯片设计者，可以透过联电的gold ip方案取得chipidea的usb 2.0 otg ip核心。
目前有极少数的***地区ic设计业者，是向mentor graphics…等境外eda公司购买开发工具，来自行开发otg实体层ip核心;大多数是直接向类似chipidea这样的公司购买完整的otg实体层ip核心，再来开发自己的otg控制芯片。至于oem或odm厂商则是向jungo等境外软件公司购买usb otg软件堆栈，且这些公司已经开始雇用少数的印度籍软件工程师在***地区工作。
结语
过度仰赖外商提供的ip核心，毕竟不是长久之计。不过，短期内，***地区并没有能够自行开发usb otg实体层ip核心的厂商存在，也很难有类似jungo这样的公司诞生，即使前面介绍过的巨盛和扬智，也都是借助于境外厂商所提供的工具和技术支持才能开发成功的。
2004年下半年，***地区电子业股市明显下跌，或多或少会影响到厂商们对开发新产品的意愿。此外，受到通货膨胀的威胁，展望2005年的消费性电子产品市场，是否仍能维持成长的趋势，也攸关着usb otg芯片的成长。
IC卡厂商：北京天一集成科技有限公司简介
无铅焊点的三种失效模式
薄膜电容器前景及市场
与华为荣耀v9争辉：努比亚新小牛真的有这么牛吗？
三星智能手表Gear S2开始对iPhone兼容性测试
USB OTG技术发展
简略的讲什么是误码率
分享三种不同的电压采样电路
由浅入深的图解机器学习和GPT原理
闹钟的ESD整改案例
为什么物理学基础研究停滞不前？
区块链+城市治理还存在哪一些顾虑
英特尔携手华睿科技，让机器视觉成为生产力
小米推迟CDR上市,小米是遇到什么问题了吗？
我国处于5G发展“导入期”,未来以建促用融入赋能千行百业
三星欲推两款无线充电设备，旨在狙击苹果
热继电器的选择方法_热继电器的安装_热继电器的日常维护
矢量网络分析仪测到的 S 参变换成时域时的测试结果
变压器容量计算的方法
一个典型的输出为12 V/500 mA的非隔离开关电源芯片-TB1211
技术挑战
usb otg标准除了对装置做出新的定义(a装置是主机，b装置是外围)以外，也同时对移动装置的设计规格，提出了许多严格的规范。其中，电源的管理是最大的挑战，例如：usb otg规定以电池供电的移动装置，必须能够利用普通的锂离子或锂高分子(lithium polymer)电池产生一个5v的电压。此外，它还定义了一个电压，用来监控和管理省电模式。
一个otg装置的电源管理系统必须能输出一个4.4v～5.25v的电压，其电流至少要有8 ma。因此，对于大多数移动装置而言，其电压转换器(voltage converter)必须要能够将3v～4.2v的电压转换成4.4v～5.25v的电压。使用高效率的电压转换器，是维持电池寿命所必备的条件。
usb otg也规定电压上升时间不能超过100 ms，以应付外围装置需求大量的电流。在这种情况下，a装置必须关闭vbus，并结束对话(session)。因此，电压转换器的开启(turn-on)时间最好能小于数ms。
otg装置的互通，是靠四种电压侦测器(voltage detector)不断地侦测的大小，这四种侦测器的电压侦测范围分别是：(大于)4.4v、(0.8v至)4v、(0.8v至)2v、(0.2v至)0.8v。藉由和这四种电压范围，a、b装置就能够了解目前的通信状态。实作上，电压侦测器的无负载电流量(quiescent current)必须非常小，以达到省电的要求。尤其是2.0v的电压侦测器更需要如此，因为当a装置关闭总线时，它仍然可以透过此电压侦测器，知道有“对话请求通信协议(session request protocol;srp)”的信号来临。usb otg也具有另一个usb没有的功能：b装置在省电模式下，它仍然可以叫醒。
当vbus未供电时，a装置在vbus上的电阻值必须只有40kω~100kω，并且vbus的泄漏电压值必须小于0.2 v。otg装置的vbus去耦合电容值必须在1f～6.5f之间，但是标准的usb主机至少必须有96f。电容值如此规定的目的，是要让otg装置的电容值(最大6.5f)与标准usb主机的电容值(最小96f)做一区分，电压侦测器必须将电容的充电时间考虑进去，以使两个6.5f的电容能实时充电超过2.1v，这是两个otg装置互相连接时所必需的;而otg装置和标准的usb主机互相连接时，96f+1f(1f是otg装置所允许的最小电容值)的充电电压是维持在2v以下，因此，电压侦测器就可以辨别出要连接的对方是否是otg装置或是标准的usb主机。这是很重要的，因为标准的usb主机并没有发送srp信号的能力，双方的去耦合电容之充电电压维持在2v以下，在此情况下，vbus的逆向电流不至于损坏usb主机。
otg装置是可以直接使用电压转换器，来提供vbus脉冲信号。但是，这种方法会浪费掉功率。比较好的方法是使用电流源，因为它不需要考虑到电容的充电时间，简化了计时(timing)作业。电流源对电容充电，可以提供线性的电压锯齿(ramp)脉冲;相较之下，电压源对电阻电容(rc)充电时，会产生指数曲线，这不是vbus所要的理想脉冲。
usb otg规定，在b装置可以开始发出srp信号之前，在初始化条件中有一项是vbus必须小于0.8v。为了要让vbus的电压准位能够迅速降低，加速srp作业，可以藉由切换至一个下拉(pull-down)电阻来释放vbus的电能。不过，对此放电电阻的唯一限制是，它的电流不能超过8 ma，因为若超过8 ma，就等于otg装置开机时的工作电流了。
与上述的硬件实体层挑战一样，otg软件堆栈的挑战也很艰巨。其实，单纯的otg软件主要仅包含otg应用程序和驱动程序两种而已。但是，若otg装置本身又兼具usb主机与外围的角色，那么像ohci、uhci、ehci、类别驱动程序(主机端)、功能驱动程序(外围端)等标准的usb软件堆栈都必须具备才行。这是因为usb otg是usb 2.0的补充标准，所以，国外软件厂商一般是以整套软件堆栈的方式来销售，如图1所示。
厂商的最近发展
目前投入usb otg业者除巨盛外，尚有扬智，但巨盛研发的脚步最快，也是率先提供整合单芯片otg控制芯片的ic设计公司。
巨盛电子和扬智科技是目前在***地区ic设计公司中，有公开推出usb otg控制芯片的公司。巨盛于2003年2月发表的csc1221 usb otg控制芯片，可以实现硬盘和mp3的应用，并通过usb-if的认证，取得usb otg logo。巨盛共推出三款otg应用芯片，分别应用在数字相机、随身碟、随身硬盘、桥接器等计算机外设储存装置。巨盛原本是设计传呼器(pager)芯片，但是随着传呼器市场的没落，该公司积极转型，锁定usb相关芯片，与柏士 (cypress)、飞利浦、创惟等公司抢夺市场大饼。
2004年4月扬智科技(目前已经被联发科购并)正式对外公布480 mbps高速的支持pio/dma接口的usb 2.0 otg控制芯片，型号m5636，如附图二所示。此芯片也通过了usb-if和usb otg的认证。
m5636具有低功率损耗和高整合度的优点。透过m5636的8/16位pio/dma接口，8/16位的微控制器(mcu)可以对外与其它的usb otg装置通信，因此能够广泛地应用于各种数字移动装置中，这包含高阶扫描机、打印机、数字相机、数字摄录像机(camcorder)、多功能打印机(multi-function printer)、数字复印机、pda、多媒体手机、可携式媒体播放机、网络和通信设备。
扬智最先是开发出一款能支持ide接口的usb 2.0 otg控制芯片，型号m5637。新产品—m5636—的推出将奠定该公司在多媒体外围市场的地位。不过，扬智自从被联发科购并以后，公司股价一蹶不振，这是否会影响到该公司未来在usb otg技术的投资开发，值得继续观察。此外，创惟是很早就开发出usb 2.0控制芯片的国内ic设计公司，其标准的usb产品线很齐全，但该公司至今尚未推出与otg相关的控制芯片来。
技术对策
如前面介绍的，usb otg的模拟与混合信号技术门坎很高，在***地区ic设计业中，虽然有从事开发模拟与混合ic、电源ic的厂商，例如：立锜、富鼎……，但是，他们的产品都属于分散的独立组件，也分别拥有他们各自的智财权(ip)，无法对下游的oem或odm厂商提供完整的解决方案—系统级单芯片(soc)。
针对这样的市场需求，2004年4月，联华电子(联电)与提供数字和混合信号，以及高速usb otg ip的葡萄牙商chipidea公司共同合作，将chipidea的ci12323ul usb高速otg实体层(phy)ip核心，提供给联电的客户进行设计生产用。此ip已经通过联电0.13微米制程验证，在联电gold ip方案中达到“银级”水准。
在此之前，chipidea的usb otg高速核心ci12295ug也已通过联电的0.18微米制程验证。ci12323ul usb otg是一种能支持utmi+的高速实体层ip，并且不管在主机、一般装置或兼具两种功能的应用设备上皆可使用。ci12323ul的开发套件包含所有的后端数据(gdsii，布局与布线摘要与计时信息)，以及一个仿真模型：包括快速启动的测试平台(testbench)和内容涵盖规格、测试、装配和生产的详细特性报告等文件。ci12323ul的核心面积为0.9平方公厘，而在高速传输模式下，最大电流消耗仅达47 ma，这对usb otg设计商而言，算是不错的解决方案。
由于携带式消费性电子产品，在市场上的设计需要非常殷切，所以usb otg设计业者对ci12323ul的ip核心很感兴趣。采用联电的经过验证之0.13微米制程平台的模拟与混合信号芯片设计者，可以透过联电的gold ip方案取得chipidea的usb 2.0 otg ip核心。
目前有极少数的***地区ic设计业者，是向mentor graphics…等境外eda公司购买开发工具，来自行开发otg实体层ip核心;大多数是直接向类似chipidea这样的公司购买完整的otg实体层ip核心，再来开发自己的otg控制芯片。至于oem或odm厂商则是向jungo等境外软件公司购买usb otg软件堆栈，且这些公司已经开始雇用少数的印度籍软件工程师在***地区工作。
结语
过度仰赖外商提供的ip核心，毕竟不是长久之计。不过，短期内，***地区并没有能够自行开发usb otg实体层ip核心的厂商存在，也很难有类似jungo这样的公司诞生，即使前面介绍过的巨盛和扬智，也都是借助于境外厂商所提供的工具和技术支持才能开发成功的。
2004年下半年，***地区电子业股市明显下跌，或多或少会影响到厂商们对开发新产品的意愿。此外，受到通货膨胀的威胁，展望2005年的消费性电子产品市场，是否仍能维持成长的趋势，也攸关着usb otg芯片的成长。
IC卡厂商：北京天一集成科技有限公司简介
无铅焊点的三种失效模式
薄膜电容器前景及市场
与华为荣耀v9争辉：努比亚新小牛真的有这么牛吗？
三星智能手表Gear S2开始对iPhone兼容性测试
USB OTG技术发展
简略的讲什么是误码率
分享三种不同的电压采样电路
由浅入深的图解机器学习和GPT原理
闹钟的ESD整改案例
为什么物理学基础研究停滞不前？
区块链+城市治理还存在哪一些顾虑
英特尔携手华睿科技，让机器视觉成为生产力
小米推迟CDR上市,小米是遇到什么问题了吗？
我国处于5G发展“导入期”,未来以建促用融入赋能千行百业
三星欲推两款无线充电设备，旨在狙击苹果
热继电器的选择方法_热继电器的安装_热继电器的日常维护
矢量网络分析仪测到的 S 参变换成时域时的测试结果
变压器容量计算的方法
一个典型的输出为12 V/500 mA的非隔离开关电源芯片-TB1211