Clasificación de roles y definición de USB Tipo-C

13 de octubre de 2023

Clasificación de roles y definición de USB Tipo-C

El cable USB es un bus con una relación maestro-esclavo. En un cable USB, solo puede haber un host USB, y los demás dispositivos son esclavos.

Antes de conectar dos dispositivos en un cable USB, generalmente se determina su relación maestro-esclavo (excepto OTG). Por ejemplo, el DownStreaming Face Port (DFP) de USB es generalmente el anfitrión, mientras que el UpStreaming Face Port (UFP) de USB es el dispositivo esclavo. En las eras USB2.0 y USB3.0, la mayoría de los dispositivos aún usaban interfaces como TYPE-A y TYPE-B, que son fáciles de distinguir por tipo. Generalmente, TYPE-A es el anfitrión, TYPE-B, MICRO B y MINI son los dispositivos esclavos.

A partir de USB3.1, ambos extremos del cable USB pueden ser interfaces TIPO-C. El USB4 más avanzado solo puede usar interfaces TIPO-C. Este tipo de interfaz es igual en el lado del dispositivo y en el lado anfitrión. Esto es hasta cierto punto que es imposible distinguir cuál es el host y cuál el dispositivo esclavo.

En el protocolo USB anterior, si la interfaz de un dispositivo es DFP, debe ser un host o tener la función de un host. Si la interfaz de un dispositivo es UFP, debe ser un dispositivo esclavo o tener la función de un dispositivo esclavo. Sin embargo, dado que TYPE-C introduce el protocolo de carga PD, permite cambiar entre dispositivos maestros y esclavos, y amplía y redefine los dos roles originales. Una interfaz DFP no es solo un host USB, y una interfaz UFP tampoco es solo un UFP.


TYPE-C define más tipos de rol en comparación con la especificación USB anterior, que son:
  • Parte pura de suministro eléctrico: Solo puede usarse como parte de fuente de alimentación (Fuente) y no puede ser conmutada a un consumidor de energía (Sumer) a través del acuerdo de suministro eléctrico.
  • Parte de la fuente de alimentación por defecto: Es la parte de la fuente de alimentación por defecto y puede conmutarse al consumidor de energía a través del protocolo de la fuente de alimentación.
  • Consumidor puro de energía: Solo puede usarse como consumidor de energía y no puede ser transferido a un proveedor de energía mediante el acuerdo de suministro eléctrico.
  • Consumidor de energía por defecto: Es el consumidor de energía por defecto y puede cambiarse al proveedor de energía a través del protocolo de fuente de alimentación.
  • Doble rol conmutable: Por defecto es doble rol (DRP), los roles pueden conmutarse mediante protocolo de fuente de alimentación.
  • Dispositivo de fuente de alimentación de doble función: Funciona como doble función por defecto y puede cambiar el rol de fuente de alimentación a través del protocolo de alimentación. Tiene funciones DFP y UFP pero no puede usarse como host USB, como el upstreamRostro puerto (UFP) de un HUB.
  • Host de doble función que consume energía: Funciona por defecto como un doble rol y puede cambiar el rol de fuente de alimentación a través del protocolo de alimentación. Tiene funciones DFP y UFP pero no puede usarse como dispositivo USB (detico), como el downstream del HubFace Port(DFP).
 
Roles Función de Comunicación de Conexión Inicial ilustrar
Fiesta de suministro eléctrico(Fuente) Puerto de Salida Descendente (DFP) Potencia de salida de la interfaz
Fiesta del consumo de energía(Fregadero) Puerto de FacePort UpStreaming (UFP) Alimentación de entrada de la interfaz
Dispositivos de doble función(Puerto de doble rol, DRB) Dispositivos de doble función (DFP o UFP) 1. La interfaz puede ser una fuente de alimentación o una parte de consumo eléctrico. La conmutación de doble rol (DFP o UFP) ocurre durante la conexión. Ambas partes identifican y determinan los roles cuando los dos dispositivos están conectados.
2. Cuando otro dispositivo conectado es la fuente de alimentación, esta interfaz es el consumidor de energía;
3. Cuando otro dispositivo conectado es un consumidor de energía, esta interfaz es la fuente de alimentación;
4. Cuando el dispositivo conectado también tiene doble función, esta interfaz puede ser una fuente de alimentación o un consumidor de energía.
 
  • Desde la perspectiva de la fuente de alimentación, la interfaz Tipo-C puede ser una fuente de alimentación (Fuente), un consumidor de energía (Sumidero) o una pieza de doble función (DRP).
  • Desde la perspectiva de las funciones de comunicación, la interfaz Tipo-C puede ser unaAguas abajoPuerto frontal (DFP) o unAguas arribaRostro Puerto(UFP) o un papel de doble papel.
  • Para sus funciones y roles, se determina en función del rol de la fuente de alimentación al conectarse. Cuando el rol de la fuente de alimentación es la parte de la fuente de alimentación, el rol funcional es DFP; cuando el rol de fuente de alimentación es el consumidor de energía, el rol funcional por defecto es UFP.

El papel de los dispositivos Tipo-C generalmente se determina antes de la fabricación, y si dos dispositivos Tipo C pueden reconocerse y trabajar juntos cuando están conectados.
 
  • "No funcionando" significa que después de los dispositivos están conectados, ninguna de las partes puede reconocer a la otra, y no hay fuente de alimentación ni transmisión de señal, pero no causará daños a los dispositivos.
  • "Funcionando" significa que, una vez que los dispositivos están interconectados, ambas partes pueden identificarse mutuamente y realizar la alimentación y la comunicación.

Como se puede ver en la tabla anterior, la parte de la fuente de alimentación no puede funcionar en conexión con la fuente de alimentación, y la parte de consumo eléctrico no puede funcionar en conexión con la parte de consumo eléctrico. Los dispositivos de doble función pueden conectarse a cualquier dispositivo; si un dispositivo de doble función está conectado a un dispositivo que suministra energía, el dispositivo funciona como consumidor de energía; si está conectado a un dispositivo que consume energía, el dispositivo funciona como proveedor de energía. Si está conectado a otro dispositivo de doble función, el dispositivo funcionará aleatoriamente como fuente de alimentación o consumidor de energía.
 
Roles Fiesta de suministro eléctrico Partido del Consumo de Energía Dispositivos de doble rol
Fiesta de suministro eléctrico No funciona Funcionamiento Funcionamiento
Fiesta del consumo de energía Funcionamiento No funciona Funcionamiento
Dispositivos de doble función Funcionamiento Funcionamiento Funcionamiento