Rolclassificatie en definitie van USB Type-C

13 okt 2023

Rolclassificatie en definitie van USB Type-C

De USB-kabel is een bus met een meester-slaaf relatie. In een USB-kabel kan er maar één USB-host zijn en de andere apparaten zijn slaves.

Voordat twee apparaten in een USB-kabel worden aangesloten, wordt over het algemeen hun master-slave-relatie bepaald (behalve voor OTG). De DownStreaming Face Port (DFP) van USB is bijvoorbeeld over het algemeen de host, terwijl de UpStreaming Face Port (UFP) van USB het slave-apparaat is. In de USB2.0- en USB3.0-tijdperken gebruikten de meeste apparaten nog interfaces zoals TYPE-A en TYPE-B, waarvan de rollen gemakkelijk per type kunnen worden onderscheiden. Over het algemeen is TYPE-A de host, TYPE-B, MICRO B en MINI zijn de slave-apparaten.

Vanaf USB3.1 kunnen beide uiteinden van de USB-kabel TYPE-C-interfaces zijn. De meer geavanceerde USB4 kan alleen gebruik maken van TYPE-C-interfaces. Dit type interface is hetzelfde aan de kant van het apparaat en de hostkant. Dit is tot op zekere hoogte dat het onmogelijk is om te zeggen welke de host is en welke het slave-apparaat is.

In het vorige USB-protocol, als de interface van een apparaat DFP is, moet het een host zijn of de functie van een host hebben. Als de interface van een apparaat UFP is, moet het een slave-apparaat zijn of de functie van een slave-apparaat hebben. Omdat TYPE-C echter het PD-oplaadprotocol introduceert, realiseert het schakelen tussen master- en slave-apparaten en breidt het de oorspronkelijke twee rollen uit en herdefinieert het. Een DFP-interface is niet alleen een USB-host, en een UFP-interface is ook niet alleen een UFP.


TYPE-C definieert meer roltypen in vergelijking met de vorige USB-specificatie, namelijk:
  • Pure stroomvoorzieningspartij: Deze kan alleen worden gebruikt als stroomleverende partij (Bron) en kan niet worden overgeschakeld naar een stroomverbruiker (Sink) via de stroomleveringsovereenkomst.
  • Standaard voedingspartij: Het is standaard de voedingspartij en kan via het voedingsprotocol worden omgeschakeld naar de stroomverbruiker.
  • Zuivere stroomverbruiker: Het kan alleen worden gebruikt als stroomverbruiker en kan niet worden overgeschakeld naar een stroomleverancier via de stroomvoorzieningsovereenkomst.
  • Standaard stroomverbruiker: Het is standaard de stroomverbruiker en kan via het voedingsprotocol worden overgeschakeld naar de stroomprovider.
  • Omschakelbare dubbele rol: Standaard ingesteld op dubbele rol (DRP), rollen kunnen worden omgeschakeld via het voedingsprotocol.
  • Dual-role voedingsapparaat: Het werkt standaard als dual-role en kan de voedingsrol omschakelen via het voedingsprotocol. Het heeft DFP- en UFP-functies, maar kan niet worden gebruikt als een USB-host, zoals de upstream Gezicht poort (UFP) van een HUB.
  • Dubbelrol stroomverbruikende host: Het werkt standaard als een dubbele rol en kan de rol van de voeding omschakelen via het voedingsprotocol. Het heeft DFP- en UFP-functies, maar kan niet worden gebruikt als een USB-apparaat (detico), zoals de downstream van de Hub Gezicht Poort(DFP).
 
Rollen Rol van de communicatiefunctie voor initiële verbinding illustreren
Stroomvoorziening partij(Bron) DownStreaming Face-poort (DFP) Uitgangsvermogen van de interface
Stroomverbruik feestje(gootsteen) UpStreaming Face-poort (UFP) Ingangsvermogen van de interface
Apparaten met een dubbele rol(Dubbele rolpoort, DRB) Apparaten met een dubbele rol (DFP of UFP) 1. De interface kan zowel een stroomvoorzieningspartij als een stroomverbruikspartij zijn. Dubbelrolomschakeling (DFP of UFP) vindt plaats tijdens de verbinding. Beide partijen identificeren en bepalen de rollen wanneer de twee apparaten met elkaar zijn verbonden.
2. Wanneer een ander aangesloten apparaat de voeding is, is deze interface de stroomverbruiker;
3. Wanneer een ander aangesloten apparaat een stroomverbruiker is, is deze interface de voeding;
4. Wanneer het aangesloten apparaat ook een dubbele rol heeft, kan deze interface een voeding of een stroomverbruiker zijn.
 
  • Vanuit het perspectief van voeding kan de Type-C-interface een voeding (Source) of een stroomverbruiker (Sink) of een dual role part (DRP) zijn.
  • Vanuit het oogpunt van communicatiefuncties kan de Type-C-interface een stroomafwaarts Gezichtspoort (DFP) of een stroomopwaarts Gezicht haven(UFP) of een dubbelrol.
  • Voor hun functies en rollen wordt het bepaald op basis van de rol van de voeding bij het aansluiten. Wanneer de rol van de voeding de partij van de voeding is, wordt de functionele rol standaard ingesteld op DFP; wanneer de rol van de voeding de stroomverbruiker is, is de functionele rol standaard ingesteld op UFP.

De rol van Type-C-apparaten wordt over het algemeen bepaald voordat ze worden geproduceerd en of twee Type-C-apparaten elkaar kunnen herkennen en met elkaar kunnen samenwerken wanneer ze zijn aangesloten.
 
  • "Werkt niet" betekent dat nadat de apparaten zijn aangesloten, kan geen van beide partijen de ander herkennen en is er geen stroomvoorziening en signaaloverdracht, maar dit zal geen schade aan de apparaten veroorzaken.
  • "Werkend" betekent dat nadat de apparaten met elkaar zijn verbonden, beide partijen elkaar kunnen identificeren en de stroomvoorziening en communicatie kunnen uitvoeren.

Zoals uit bovenstaande tabel blijkt, kan de leverende partij niet werken in samenhang met de stroomleverende partij, en kan de stroomverbruikende partij niet werken in samenhang met de stroomverbruiker. Apparaten met een dubbele rol kunnen verbinding maken met elk apparaat, als een apparaat met een dubbele rol is aangesloten op een voedingsapparaat, werkt het apparaat als een stroomverbruiker; Als het apparaat is aangesloten op een apparaat dat stroom verbruikt, werkt het als een stroomleverancier. Als het apparaat is aangesloten op een ander apparaat met dubbele rol, werkt het willekeurig als voeding of stroomverbruiker.
 
Rollen Stroomvoorziening partij Stroomverbruik partij Apparaten met een dubbele rol
Stroomvoorziening partij Werkt niet Werkend Werkend
Stroomverbruik feestje Werkend Werkt niet Werkend
Apparaten met een dubbele rol Werkend Werkend Werkend