Classificação de funções e definição de USB Tipo-C

13 de outubro de 2023

Classificação de funções e definição de USB Tipo-C

O cabo USB é um barramento com 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, geralmente é determinada a relação mestre-escravo (exceto para OTG). Por exemplo, a DownStreaming Face Port (DFP) do USB geralmente é o hospedeiro, enquanto a UpStreaming Face Port (UFP) do USB é o dispositivo escravo. Nas eras USB2.0 e USB3.0, a maioria dos dispositivos ainda utilizava interfaces como TYPE-A e TYPE-B, que são fáceis de distinguir seus papéis pelo 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 TIPO-C. O USB4 mais avançado só pode usar interfaces TYPE-C. Esse tipo de interface é igual no lado do dispositivo e no lado do host. Isso é até certo ponto que é impossível distinguir qual é o host e qual é o dispositivo escravo.

No protocolo USB anterior, se a interface de um dispositivo é DFP, ele deve ser um host ou ter a função de um host. Se a interface de um dispositivo for UFP, ele deve 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 realiza a troca entre dispositivos mestre e escravo, expandindo e redefinindo os dois papéis 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 pura de fornecimento de energia: Ela só pode ser usada como parte de fonte de energia (Fonte) e não pode ser comutada para um consumidor de energia (Sumidouro) por meio do acordo de fornecimento de energia.
  • Parte padrão da fonte de alimentação: É a parte da fonte de energia por padrão e pode ser comutada para o consumidor de energia através do protocolo da fonte de alimentação.
  • Consumidor puro de energia: Só pode ser usado como consumidor de energia e não pode ser transferido para um fornecedor de energia por meio do acordo de fornecimento de energia.
  • Consumidor de energia padrão: É o consumidor de energia por padrão e pode ser transferido para o provedor de energia por meio do protocolo de fonte de alimentação.
  • Função dupla comutável: Padrão para função dupla (DRP), as funções podem ser trocadas via protocolo de fonte de alimentação.
  • Dispositivo de fonte de alimentação de dupla função: Funciona como função dupla por padrão e pode alternar a função da fonte de energia através do protocolo de alimentação. Ele possui funções DFP e UFP, mas não pode ser usado como host USB, como o upstreamRosto port (UFP) de um HUB.
  • Host de dupla função que consome energia: Funciona como uma função dupla por padrão e pode alternar a função de fonte de alimentação através do protocolo de alimentação. Ele possui funções DFP e UFP, mas não pode ser usado como dispositivo USB (detico), como o downstream do HubFace Port(DFP).
 
Papéis Função de Comunicação de Conexão Inicial ilustrar
Parte de fornecimento de energia(Fonte) DownStreaming Face Port (DFP) Potência de saída da interface
Partido do consumo de energia(Pia) UpStreaming Face Port (UFP) Alimentação de entrada de interface
Dispositivos de dupla função(Porta de Função Dupla, DRB) Dispositivos de dupla função (DFP ou UFP) 1. A interface pode ser uma fonte de alimentação ou uma fonte de energia. A comutação de dupla função (DFP ou UFP) ocorre durante a conexão. Ambas as partes identificam e determinam os papéis quando os dois dispositivos estão conectados.
2. Quando outro dispositivo conectado é a fonte de alimentação, essa interface é o consumidor de energia;
3. Quando outro dispositivo conectado é um consumidor de energia, essa 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 Tipo-C pode ser uma fonte de alimentação (Fonte), um consumidor de energia (Sumido) ou uma parte de dupla função (DRP).
  • Do ponto de vista das funções de comunicação, a interface Tipo-C pode ser umRio abaixoPorta frontal (DFP) ou umUpstreamRosto Porto(UFP) ou um papel duplo.
  • Para suas funções e funções, ela é determinada com base no papel da fonte de alimentação ao conectar. Quando o papel da fonte de energia é a parte da fonte, o papel funcional é padrão para DFP; quando o papel de fonte de energia é o consumidor de energia, o papel funcional é padrão para UFP.

O papel dos dispositivos Tipo-C geralmente é determinado antes da fabricação, e se dois dispositivos Tipo C podem se reconhecer e trabalhar juntos quando conectados.
 
  • "Não funcionando" significa que depois dos dispositivos estão conectados, nenhuma das partes reconhece a outra, e não há fonte de alimentação nem transmissão de sinal, mas isso não causará danos aos dispositivos.
  • "Funcionando" significa que, após a interconexão dos dispositivos, ambas as partes podem se identificar e realizar a alimentação e comunicação.

Como pode ser visto na tabela acima, a parte da fonte de energia não pode funcionar em conexão com a parte da fonte de energia, e a parte do consumo de energia não pode funcionar em conexão com a parte do consumo de energia. Dispositivos de dupla função podem se conectar a qualquer dispositivo; se um dispositivo de dupla função estiver conectado a um dispositivo de fonte de energia, o dispositivo opera como 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 dupla função, o dispositivo funcionará aleatoriamente como fonte de alimentação ou consumidor de energia.
 
Papéis Festa de Fornecimento de Energia Partido do Consumo de Energia Dispositivos de Dupla Função
Parte de fornecimento de energia Não está funcionando Funcionamento Funcionamento
Partido do consumo de energia Funcionamento Não está funcionando Funcionamento
Dispositivos de dupla função Funcionamento Funcionamento Funcionamento