Classificação de função e definição de USB Type-C

13 de Outubro, 2023

Classificação de função e definição de USB Type-C

O cabo USB é um barramento com uma relação mestre-escravo. Em um cabo USB, só pode haver um host USB e os outros dispositivos são escravos.

Antes de conectar dois dispositivos em um cabo USB, sua relação mestre-escravo é geralmente determinada (exceto para OTG). Por exemplo, a DownStreaming Face Port (DFP) do USB geralmente é o host, enquanto a UpStreaming Face Port (UFP) do USB é o dispositivo escravo. Nas eras USB2.0 e USB3.0, a maioria dos dispositivos ainda usava interfaces como TYPE-A e TYPE-B, que são fáceis de distinguir suas funções por tipo. Geralmente, TYPE-A é o host, TYPE-B, MICRO B e MINI são os dispositivos escravos.

A partir do USB3.1, ambas as extremidades do cabo USB podem ser interfaces TYPE-C. O USB4 mais avançado só pode usar interfaces TYPE-C. Esse tipo de interface é o mesmo no lado do dispositivo e no lado do host. Até certo ponto, é impossível dizer qual é o hospedeiro e qual é o dispositivo escravo.

No protocolo USB anterior, se a interface de um dispositivo for DFP, ele deverá ser um host ou ter a função de um host. Se a interface de um dispositivo for UFP, ele deverá ser um dispositivo escravo ou ter a função de um dispositivo escravo. No entanto, como o TYPE-C introduz o protocolo de carregamento PD, ele percebe a alternância entre dispositivos mestre e escravo e expande e redefine as duas funções originais. Uma interface DFP não é apenas um host USB, e uma interface UFP também não é apenas um UFP.


TYPE-C define mais tipos de função em comparação com a especificação USB anterior, que são:
  • Parte da fonte de alimentação pura: ela só pode ser usada como uma parte da fonte de alimentação (Origem) e não pode ser alterada para um consumidor de energia (Sink) por meio do contrato de fonte de alimentação.
  • Parte da fonte de alimentação padrão: É a parte da fonte de alimentação por padrão e pode ser alternada para o consumidor de energia por meio do protocolo da fonte de alimentação.
  • Consumidor de energia puro: Ele só pode ser usado como consumidor de energia e não pode ser alternado para um fornecedor de energia por meio do contrato de fornecimento de energia.
  • Consumidor de energia padrão: É o consumidor de energia por padrão e pode ser alternado para o provedor de energia por meio do protocolo de fonte de alimentação.
  • Função dupla comutável: O padrão é função dupla (DRP), as funções podem ser alternadas por meio do protocolo de fonte de alimentação.
  • Dispositivo de fonte de alimentação de função dupla: Funciona como função dupla por padrão e pode alternar a função de fonte de alimentação por meio do protocolo de fonte de alimentação. Ele tem funções DFP e UFP, mas não pode ser usado como um host USB, como o upstream Rosto (UFP) de um HUB.
  • Host consumidor de energia de função dupla: funciona como uma função dupla por padrão e pode alternar a função da fonte de alimentação por meio do protocolo da fonte de alimentação. Ele tem funções DFP e UFP, mas não pode ser usado como um dispositivo USB (detico), como o downstream do Hub Porta de rosto(DFP).
 
Papéis Função da função de comunicação de conexão inicial ilustrar
partido da fonte de alimentação(Fonte) Porta de rosto DownStreaming (DFP) Potência de saída da interface
festa de consumo de energia(Pia) Porta de rosto UpStreaming (UFP) Potência de entrada da interface
Dispositivos de dupla função(Porta de função dupla, DRB) Dispositivos de função dupla (DFP ou UFP) 1. A interface pode ser uma parte da fonte de alimentação ou uma parte do consumo de energia. A comutação de função dupla (DFP ou UFP) ocorre durante a conexão. Ambas as partes identificam e determinam as funções quando os dois dispositivos estão conectados.
2. Quando outro dispositivo conectado é a fonte de alimentação, esta interface é o consumidor de energia;
3. Quando outro dispositivo conectado é um consumidor de energia, esta interface é a fonte de alimentação;
4. Quando o dispositivo conectado também tem funções duplas, essa interface pode ser uma fonte de alimentação ou um consumidor de energia.
 
  • Do ponto de vista da fonte de alimentação, a interface Type-C pode ser uma fonte de alimentação (Fonte) ou um consumidor de energia (Coletor) ou uma DRP (parte de função dupla).
  • Do ponto de vista das funções de comunicação, a interface Type-C pode ser um jusante Porta facial (DFP) ou um montante Rosto porta(UFP) ou uma parte de dupla função.
  • Para suas funções e papéis, é determinado com base na função da fonte de alimentação ao conectar. Quando a função da fonte de alimentação é a parte da fonte de alimentação, a função funcional assume como padrão o DFP; quando a função de fonte de alimentação é o consumidor de energia, a função funcional é padronizada para UFP.

A função dos dispositivos Type-C geralmente é determinada antes da fabricação e se dois dispositivos Type-C podem reconhecer e trabalhar um com o outro quando conectados.
 
  • "Não está funcionando" significa que depois que os dispositivos estão conectados, nenhuma das partes pode reconhecer a outra e não há fonte de alimentação e transmissão de sinal, mas não causará danos aos dispositivos.
  • "Funcionando" significa que depois que os dispositivos são interconectados, ambas as partes podem se identificar e realizar o fornecimento de energia e comunicação.

Como pode ser visto na tabela acima, a parte da fonte de alimentação não pode trabalhar em conexão com a parte da fonte de alimentação e a parte do consumo de energia não pode funcionar em conexão com a parte do consumo de energia. Dispositivos de função dupla podem se conectar a qualquer dispositivo, se um dispositivo de função dupla estiver conectado a um dispositivo de fornecimento de energia, o dispositivo opera como um consumidor de energia; Se conectado a um dispositivo que consome energia, o dispositivo opera como um provedor de energia. Se conectado a outro dispositivo de função dupla, o dispositivo funcionará aleatoriamente como fonte de alimentação ou consumidor de energia.
 
Papéis Parte da fonte de alimentação Festa de consumo de energia Dispositivos de função dupla
partido da fonte de alimentação Não funciona Trabalhando Trabalhando
festa de consumo de energia Trabalhando Não funciona Trabalhando
Dispositivos de dupla função Trabalhando Trabalhando Trabalhando