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Clasificación de roles y definición de USB Type-C

13 de octubre de 2023
Clasificación de roles y definición de USB Type-C

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

Antes de conectar dos dispositivos en un cable USB, generalmente se determina su relación maestro-esclavo (excepto para OTG). Por ejemplo, el DownStreaming Face Port (DFP) de USB es generalmente el host, 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 todavía usaban interfaces como TYPE-A y TYPE-B, que son fáciles de distinguir sus funciones por tipo. Generalmente, TIPO-A es el host, TIPO-B, MICRO B y MINI son los dispositivos esclavos.

A partir de USB3.1, ambos extremos del cable USB pueden ser interfaces TYPE-C. El USB4 más avanzado solo puede usar interfaces TYPE-C. Este tipo de interfaz es la misma en el lado del dispositivo y en el lado del host. Esto es hasta cierto punto que es imposible saber cuál es el host y cuál es 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, debido a que TYPE-C introduce el protocolo de carga PD, realiza el cambio entre dispositivos maestros y esclavos, y expande y redefine los dos roles originales. Una interfaz DFP no es solo un host USB, y una interfaz UFP tampoco es solo una UFP.


TYPE-C define más tipos de roles en comparación con la especificación USB anterior, que son:
  • Entidad de fuente de alimentación pura: solo se puede utilizar como entidad de fuente de alimentación (origen) y no se puede cambiar a un consumidor de energía (sumidero) a través del contrato de suministro de energía.
  • Parte de la fuente de alimentación predeterminada: Es la parte de la fuente de alimentación de forma predeterminada y se puede cambiar al consumidor de energía a través del protocolo de la fuente de alimentación.
  • Consumidor de energía puro: solo se puede utilizar como consumidor de energía y no se puede cambiar a un proveedor de energía a través del acuerdo de suministro de energía.
  • Consumidor de energía predeterminado: Es el consumidor de energía de forma predeterminada y se puede cambiar al proveedor de energía a través del protocolo de fuente de alimentación.
  • Doble función conmutable: El valor predeterminado es de doble función (DRP), las funciones se pueden cambiar a través del protocolo de fuente de alimentación.
  • Dispositivo de fuente de alimentación de doble función: funciona como de doble función de forma predeterminada y puede cambiar la función de fuente de alimentación a través del protocolo de fuente de alimentación. Tiene funciones DFP y UFP, pero no se puede utilizar como host USB, como el ascendenteCara puerto (UFP) de un HUB.
  • Host de doble función que consume energía: funciona como una función dual de forma predeterminada y puede cambiar la función de la fuente de alimentación a través del protocolo de fuente de alimentación. Tiene funciones DFP y UFP, pero no se puede usar como un dispositivo USB (detico), como el flujo descendente del Hub.Puerto frontal(DFP).
 
Papeles Función de comunicación de conexión inicial ilustrar
Fiesta de la fuente de alimentación(Fuente) Puerto frontal de transmisión descendente (DFP) Potencia de salida de la interfaz
Fiesta del consumo de energía(Fregadero) Puerto frontal de transmisión ascendente (UFP) Potencia de entrada de la interfaz
Dispositivos de doble función(Puerto de doble función, DRB) Dispositivos de doble función (DFP o UFP) 1. La interfaz puede ser una parte de la fuente de alimentación o una parte del consumo de energía. La conmutación de doble función (DFP o UFP) se produce 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 funciones duales, 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) o un consumidor de energía (sumidero) o una parte de doble función (DRP).
  • Desde el punto de vista de las funciones de comunicación, la interfaz de tipo C puede ser unrío abajoPuerto frontal (DFP) o unrío arribaCara puerto(UFP) o una doble función.
  • Para sus funciones y roles, se determina en función del rol de la fuente de alimentación al conectarse. Cuando la función de fuente de alimentación es la entidad de la fuente de alimentación, la función funcional se establece de forma predeterminada en DFP; cuando la función de fuente de alimentación es el consumidor de energía, la función funcional se establece de forma predeterminada en UFP.

La función de los dispositivos de tipo C generalmente se determina antes de la fabricación, y si dos dispositivos de tipo C pueden reconocerse y funcionar entre sí cuando están conectados.
 
  • "No funciona" significa que después de que 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 después de que los dispositivos están interconectados, ambas partes pueden identificarse entre sí y realizar el suministro de energía 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 parte de la fuente de alimentación, y la parte del consumo de energía no puede trabajar en relación con la parte del consumo de energía. Los dispositivos de doble función se pueden conectar a cualquier dispositivo, si un dispositivo de doble función está conectado a un dispositivo de suministro de energía, el dispositivo funciona como un consumidor de energía; Si está conectado a un dispositivo que consume energía, el dispositivo funciona como un proveedor de energía. Si se conecta a otro dispositivo de doble función, el dispositivo funcionará aleatoriamente como fuente de alimentación o consumidor de energía.
 
Papeles Fiesta de la fuente de alimentación Fiesta de consumo de energía Dispositivos de doble función
Fiesta de la fuente de alimentación No funciona Laborable Laborable
Fiesta del consumo de energía Laborable No funciona Laborable
Dispositivos de doble función Laborable Laborable Laborable

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