Linux系统里如何配置OTG USB以实现设备连接？

在Linux系统中配置OTG（On-The-Go）USB功能，可以让设备在主机（Host）和外设（Device）模式间灵活切换，实现如U盘互传、键盘鼠标连接、串口通信等场景，以下是详细的配置步骤，涵盖硬件准备、驱动加载、模式切换及实际应用场景。

硬件准备与基础检查

支持OTG的硬件

• 主控芯片：需内置OTG控制器，常见的有树莓派（BCM283x/2711）、全志H3、RK3399等开发板，部分手机SOC（如高通、联发科）也支持。
• 接口类型：需为Micro-USB（OTG专用）或USB-C接口（支持OTG功能），普通USB-A口不支持OTG。
• OTG线材：使用OTG转接线（如Micro-USB转USB-A、USB-C转USB-A），确保线材支持数据传输（部分仅充电的OTG线无数据功能）。

系统环境要求

• 内核版本：Linux内核需≥3.0（推荐4.0+），内置OTG驱动（如CONFIG_USB_OTG、CONFIG_USB_MUSB_HDRC等）。
• 工具安装：安装必要的命令行工具，如lsusb（识别USB设备）、dmesg（查看内核日志）、usb-devices（USB设备详情）。

  sudo apt update && sudo apt install usbutils  # Debian/Ubuntu
  sudo pacman -S usbutils                      # Arch Linux

OTG功能配置步骤

检查内核是否支持OTG

通过以下命令确认内核是否加载了OTG相关驱动：

dmesg | grep -i "otg"          # 查看OTG初始化日志
lsmod | grep -E "musb|dwc2|ehci"  # 检查OTG控制器驱动（如musb_host、dwc2）

若输出为空,需重新编译内核或安装对应驱动模块（如sudo modprobe musb-hdrc）。

硬件连接与设备识别

• 连接OTG设备：将OTG线一端接开发板OTG口，另一端接USB设备（如U盘、键盘）。
• 检测设备：

  lsusb                            # 列出所有USB设备
  usb-devices                      # 查看USB设备树形结构
  dmesg | grep -i "usb" | tail -n 10  # 查看USB设备插入日志

  若识别到设备（如U盘显示为“Mass Storage Device”），说明硬件连接正常；若未识别，检查OTG线或设备兼容性。

主机模式配置（识别U盘/键盘等）

OTG默认为外设模式,需切换到主机模式才能识别USB存储设备或输入设备。

• 方法1：通过sysfs接口切换（推荐）
  创建host文件触发模式切换：

  echo "host" > /sys/bus/platform/devices/usb-otg/otg_mode  # 路径因设备而异，需通过dmesg确认

  若路径不存在,可通过以下命令查找OTG控制器节点：

  find /sys -name "otg_mode" 2>/dev/null

• 方法2：使用usb-gadget工具（需安装）

  sudo apt install glib2.0 libgudev-1.0-dev  # 安装依赖
  git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_GPIO.git
  cd Adafruit_Python_GPIO && sudo python setup.py install

  通过脚本切换模式后,重新插拔设备。

设备模式配置（作为U盘/串口被识别）

若需将开发板配置为U盘（如树莓派被电脑识别为存储设备），需使用usb-gadget框架。

• 以树莓派为例（Raspbian系统）：
  1. 安装gadgetfs模块：

     sudo modprobe libcomposite

  2. 创建gadget配置脚本（如/usr/local/bin/otg-gadget.sh）：

     #!/bin/bash
     cd /sys/kernel/config/usb_gadget/
     mkdir -p g1 && cd g1
     echo 0x1d6b > idVendor       # Linux Foundation Vendor ID
     echo 0x0104 > idProduct      # Gadget Advertised Product ID
     echo 0x0100 > bcdDevice      # Device version 1.00
     echo 0x0200 > bcdUSB         # USB 2.0
     mkdir -p strings/0x409       # 英文描述
     echo "Linux Gadget" > strings/0x409/manufacturer
     echo "USB Mass Storage" > strings/0x409/product
     mkdir -p functions/mass_storage.0
     echo 1 > functions/mass_storage.0/lun.0/removable
     echo 1 > functions/mass_storage.0/lun.0/ro
     mkdir -p configs/c.1
     echo "500" > configs/c.1/MaxPower
     ln -s functions/mass_storage.0 configs/c.1/
     ls /sys/class/udc > UDC     # 绑定到第一个USB控制器

  3. 赋予执行权限并运行：

     sudo chmod +x /usr/local/bin/otg-gadget.sh
     sudo /usr/local/bin/otg-gadget.sh

     将开发板通过OTG线连接电脑,电脑会识别为一个可移动磁盘。

     

文件系统挂载（主机模式识别U盘后）

若OTG主机模式识别到U盘,需手动挂载文件系统：

1. 查找U盘设备名：

   lsblk -f          # 查看块设备及文件系统类型
   dmesg | grep "sd" | tail -n 5  # 查看新识别的存储设备（如sda1）

2. 创建挂载目录并挂载：

   sudo mkdir -p /mnt/usb_drive
   sudo mount /dev/sda1 /mnt/usb_drive  # 假设U盘分区为sda1

3. 卸载时使用：

   sudo umount /mnt/usb_drive

常见问题排查

相关问答FAQs

Q1：Linux OTG配置时，设备无法识别，但OTG线在其他设备上正常使用，怎么办？
A：首先通过dmesg | grep -i "usb"查看内核日志，确认是否有设备插入的记录，若无，可能是开发板OTG控制器未启用，检查设备树（如树莓派的config.txt）或BIOS设置中是否开启OTG功能，若日志显示“device not accepting address”，尝试更换电源（部分设备供电不足会导致无法识别）。

Q2：如何在OTG设备模式下实现串口通信（如通过USB-C口连接电脑串口）？
A：需使用usb-gadget中的serial功能，在/sys/kernel/config/usb_gadget/g1/functions/下创建serial.acm0节点，并绑定到配置中，具体步骤：

1. 创建串口gadget：

   cd /sys/kernel/config/usb_gadget/g1/functions/
   mkdir -p acm.gs0
   echo 1 > acm.gs0/port_num
   ln -s acm.gs0 configs/c.1/

2. 绑定到UDC：ls /sys/class/udc > UDC。
3. 电脑端会识别出一个串口设备（如/dev/ttyACM0），使用minicom或screen工具连接即可实现串口通信。