Классификация ролей и определение USB Type-C

Октябрь 13, 2023

Классификация ролей и определение USB Type-C

USB-кабель представляет собой шину с отношениями «ведущий-ведомый». В USB-кабеле может быть только один USB-хост, а остальные устройства являются ведомыми.

Перед подключением двух устройств в USB-кабеле обычно определяются их отношения «ведущий-ведомый» (за исключением OTG). Например, порт DownStreaming Face Port (DFP) USB обычно является хостом, в то время как порт UpStreaming Face Port (UFP) USB является ведомым устройством. В эпоху USB2.0 и USB3.0 большинство устройств все еще использовали интерфейсы типа TYPE-A и TYPE-B, роли которых легко различить по типу. Как правило, TYPE-A — хост, TYPE-B, MICRO B и MINI — ведомые устройства.

Начиная с USB3.1, оба конца USB-кабеля могут быть интерфейсами TYPE-C. Более продвинутый USB4 может использовать только интерфейсы TYPE-C. Этот тип интерфейса одинаков как на стороне устройства, так и на стороне хоста. В определенной степени это связано с тем, что невозможно сказать, какое из них является хостом, а какое — ведомым устройством.

В предыдущем протоколе USB, если интерфейсом устройства является DFP, оно должно быть хостом или выполнять функцию хоста. Если интерфейсом устройства является UFP, оно должно быть ведомым устройством или иметь функцию ведомого устройства. Однако, поскольку TYPE-C вводит протокол зарядки PD, он реализует переключение между ведущим и ведомым устройствами, а также расширяет и переопределяет исходные две роли. Интерфейс DFP — это не просто USB-хост, а интерфейс UFP — это не просто UFP.


TYPE-C определяет больше типов ролей по сравнению с предыдущей спецификацией USB, а именно:
  • Чистая сторона электропитания: Она может использоваться только в качестве источника питания (Источник) и не может быть переключена на потребителя энергии (Приемник) по договору о электроснабжении.
  • Default power party (Сторона источника питания по умолчанию): По умолчанию это сторона источника питания, которая может быть переключена на потребитель питания через протокол электропитания.
  • Чистый потребитель энергии: Он может использоваться только в качестве потребителя электроэнергии и не может быть переключен на поставщика электроэнергии в соответствии с договором о поставке электроэнергии.
  • Потреблятель питания по умолчанию: Это потребитель питания по умолчанию, который может быть переключен на поставщика питания через протокол электропитания.
  • Переключаемая двойная роль: по умолчанию двойная роль (DRP), роли можно переключать по протоколу электропитания.
  • Устройство питания с двумя ролями: Оно работает как двухролевое по умолчанию и может переключать роль источника питания через протокол электропитания. Он имеет функции DFP и UPP, но не может использоваться в качестве USB-хоста, такого как восходящий поток Лицо порт (UFP) ХАБА.
  • Энергопотребляющий узел с двумя ролями: По умолчанию он работает как двухролевой хост и может переключать роль источника питания через протокол электропитания. Он имеет функции DFP и UPP, но не может использоваться в качестве USB-устройства (detico), например, в нисходящем потоке концентратора Порт для лица(ДФП).
 
Роли Роль функции связи при первоначальном подключении иллюстрировать
Партия электроснабжения(Источник) Порт DownStreaming Face Port (DFP) Выходная мощность интерфейса
Потребляющая мощность партия(Раковина) Восходящий фронтальный порт (UFP) Входная мощность интерфейса
Устройства двойного назначения(Порт двойной роли, DRB) Устройства двойного назначения (DFP или UFP) 1. Интерфейс может быть как стороной питания, так и стороной энергопотребления. Двойное переключение ролей (DFP или UFP) происходит во время соединения. Обе стороны определяют и определяют роли при подключении двух устройств.
2. Когда другим подключенным устройством является источник питания, этот интерфейс является потребителем питания;
3. Когда другое подключенное устройство является потребителем питания, этот интерфейс является источником питания;
4. Если подключенное устройство также имеет двойную роль, этот интерфейс может быть источником питания или потребителем питания.
 
  • С точки зрения источника питания, интерфейс Type-C может быть источником питания (источником) или потребителем питания (приемником) или двойной ролью (DRP).
  • С точки зрения коммуникационных функций, интерфейс Type-C может быть вниз по течению Лицевой порт (DFP) или вверх по течению Лицо порт(UFP) или двойная роль.
  • Для их функций и ролей она определяется исходя из роли источника питания при подключении. Если в качестве источника питания используется роль источника питания, функциональная роль по умолчанию — DFP; если роль источника питания является потребителем питания, функциональная роль по умолчанию — UFP.

Роль устройств Type-C обычно определяется еще до изготовления, а также то, могут ли два устройства Type-C распознавать и работать друг с другом при подключении.
 
  • "Не работает" означает, что после работы приборов подключены, ни одна из сторон не может распознать другую, а также отсутствует электропитание и передача сигнала, но это не приведет к повреждению устройств.
  • «Работающий» означает, что после того, как устройства соединены между собой, обе стороны могут идентифицировать друг друга и осуществлять электроснабжение и связь.

Как видно из приведенной выше таблицы, блок питания не может работать в сочетании с блоком питания, а блок энергопотребления не может работать в сочетании с блоком энергопотребления. Устройства с двойным назначением могут подключаться к любому устройству, если устройство с двойным назначением подключено к устройству питания, то устройство работает как потребитель энергии; При подключении к энергоемкому устройству оно работает как поставщик питания. При подключении к другому устройству двойного назначения устройство будет случайным образом работать как источник питания или потребитель питания.
 
Роли Вечеринка по электроснабжению Вечеринка по потреблению электроэнергии Устройства двойного назначения
Партия электроснабжения Не работает Работающий Работающий
Потребляющая мощность партия Работающий Не работает Работающий
Устройства двойного назначения Работающий Работающий Работающий