Klasyfikacja ról i definicja USB Type-C

13 paź 2023

Klasyfikacja ról i definicja USB Type-C

Kabel USB to magistrala o relacji master-slave. W kablu USB może być tylko jeden host USB, a pozostałe urządzenia są urządzeniami podrzędnymi.

Przed połączeniem dwóch urządzeń w kablu USB ich relacja master-slave jest zwykle określona (z wyjątkiem OTG). Na przykład port DownStreaming Face Port (DFP) USB jest zwykle hostem, a port UpStreaming Face Port (UFP) USB jest urządzeniem podrzędnym. W erze USB2.0 i USB3.0 większość urządzeń nadal używała interfejsów takich jak TYPE-A i TYPE-B, które łatwo odróżnić pod względem ról. Zazwyczaj TYPE-A to host, a TYPE-B, MICRO B i MINI to urządzenia podrzędne.

Począwszy od USB3.1, oba końce kabla USB mogą mieć interfejsy TYPE-C. Bardziej zaawansowany USB4 może używać tylko interfejsów TYPE-C. Ten typ interfejsu jest taki sam po stronie urządzenia i po stronie hosta. To w pewnym stopniu uniemożliwia stwierdzenie, które jest hostem, a które urządzeniem podrzędnym.

W poprzednim protokole USB, jeśli interfejs urządzenia to DFP, musi być hostem lub mieć funkcję hosta. Jeśli interfejs urządzenia to UFP, musi być urządzeniem podrzędnym lub mieć funkcję urządzenia podrzędnego. Jednak ponieważ TYPE-C wprowadza protokół ładowania PD, umożliwia przełączanie między urządzeniami master i slave oraz rozszerza i redefiniuje pierwotne dwie role. Interfejs DFP to nie tylko host USB, a interfejs UFP to nie tylko UFP.


TYPE-C definiuje więcej typów ról w porównaniu z poprzednią specyfikacją USB, którymi są:
  • Czyste źródło zasilania: Może być używane wyłącznie jako źródło zasilania (Source) i nie może być przełączone na odbiornik zasilania (Sink) za pomocą umowy zasilania.
  • Domyślne źródło zasilania: Jest domyślnie źródłem zasilania i może być przełączone na odbiornik zasilania za pomocą protokołu zasilania.
  • Czysty odbiornik zasilania: Może być używany wyłącznie jako odbiornik zasilania i nie może być przełączony na dostawcę zasilania za pomocą umowy zasilania.
  • Domyślny odbiornik zasilania: Jest domyślnie odbiornikiem zasilania i może być przełączony na dostawcę zasilania za pomocą protokołu zasilania.
  • Przełączalna rola podwójna: Domyślnie rola podwójna (DRP), role mogą być przełączane za pomocą protokołu zasilania.
  • Urządzenie z podwójną rolą zasilania: Działa domyślnie w trybie podwójnej roli i może przełączać rolę zasilania za pomocą protokołu zasilania. Ma funkcje DFP i UFP, ale nie może być używane jako host USB, takie jak port górnyFace port (UFP) HUB-a.
  • Host z podwójną rolą poboru mocy: Działa domyślnie w trybie podwójnej roli i może przełączać rolę zasilania za pomocą protokołu zasilania. Ma funkcje DFP i UFP, ale nie może być używane jako urządzenie USB (detico), takie jak port dolny Hub-aFace Port (DFP).
 
Role Początkowe połączenie Funkcja komunikacyjna Rola ilustracja
źródło zasilania (Source) DownStreaming Face Port (DFP) Moc wyjściowa interfejsu
odbiornik zasilania (Sink) UpStreaming Face Port (UFP) Moc wejściowa interfejsu
Urządzenia z podwójną rolą (Dual Role Port,DRB) Urządzenia z podwójną rolą (DFP lub UFP) 1. Interfejs może być źródłem zasilania lub odbiornikiem zasilania. Przełączanie podwójnej roli (DFP lub UFP) następuje podczas połączenia. Obie strony identyfikują i określają role, gdy dwa urządzenia są połączone.
2. Gdy inne podłączone urządzenie jest źródłem zasilania, ten interfejs jest odbiornikiem zasilania;
3. Gdy inne podłączone urządzenie jest odbiornikiem zasilania, ten interfejs jest źródłem zasilania;
4. Gdy podłączone urządzenie również ma podwójną rolę, ten interfejs może być źródłem zasilania lub odbiornikiem zasilania.
 
  • Z perspektywy zasilania interfejs Type-C może być źródłem zasilania (Source), odbiornikiem zasilania (Sink) lub częścią o podwójnej roli (DRP).
  • Z perspektywy funkcji komunikacyjnych interfejs Type-C może być portemdolnymFace port (DFP) lubgórnymFace portem (UFP) lub częścią o podwójnej roli.
  • Dla ich funkcji i ról decyduje rola zasilania podczas połączenia. Gdy rola zasilania to źródło zasilania, rola funkcjonalna domyślnie to DFP; gdy rola zasilania to odbiornik zasilania, rola funkcjonalna domyślnie to UFP.

Rola urządzeń Type-C jest zwykle określana przed produkcją, a także to, czy dwa urządzenia Type-C mogą się wzajemnie rozpoznać i współpracować po połączeniu.
 
  • "Nie działa" oznacza, że po połączeniu urządzeń żadna ze stron nie może rozpoznać drugiej i nie ma zasilania ani transmisji sygnału, ale nie spowoduje to uszkodzenia urządzeń.
  • "Działa" oznacza, że po połączeniu urządzeń obie strony mogą się wzajemnie zidentyfikować oraz przeprowadzać zasilanie i komunikację.

Jak widać z powyższej tabeli, źródło zasilania nie może współpracować ze źródłem zasilania, a odbiornik zasilania nie może współpracować z odbiornikiem zasilania. Urządzenia z podwójną rolą mogą łączyć się z dowolnym urządzeniem; jeśli urządzenie z podwójną rolą jest podłączone do urządzenia zasilającego, działa jako odbiornik zasilania; jeśli jest podłączone do urządzenia pobierającego moc, działa jako dostawca zasilania. Jeśli jest podłączone do innego urządzenia z podwójną rolą, będzie losowo działać jako źródło zasilania lub odbiornik zasilania.
 
Role Źródło zasilania Odbiornik zasilania Urządzenia z podwójną rolą
źródło zasilania Nie działa Działa Działa
odbiornik zasilania Działa Nie działa Działa
Urządzenia z podwójną rolą Działa Działa Działa


+86 13580850092