Rolclassificatie en definitie van USB Type-C

13 oktober 2023

Rolclassificatie en definitie van USB Type-C

De USB-kabel is een bus met een master-slave relatie. In een USB-kabel kan er slechts één USB-host zijn en de andere apparaten zijn slaves.

Voordat twee apparaten in een USB-kabel worden aangesloten, wordt hun master-slave-relatie over het algemeen 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 het USB2.0- en USB3.0-tijdperk gebruikten de meeste apparaten nog steeds interfaces zoals TYPE-A en TYPE-B, die gemakkelijk hun rollen per type kunnen 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 TYPE-C-interfaces gebruiken. Dit type interface is hetzelfde aan de apparaatzijde en de hostzijde. Dit is tot op zekere hoogte dat het onmogelijk is om te zeggen welke de gastheer is en welke het slave-apparaat is.

Als in het vorige USB-protocol 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 worden de oorspronkelijke twee rollen uitgebreid en opnieuw gedefinieerd. 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 power supply party: Het kan alleen worden gebruikt als een voedingspartij (Bron) en kan niet worden overgeschakeld naar een stroomverbruiker (Sink) via de stroomvoorzieningsovereenkomst.
  • Standaard voedingspartij: Het is standaard de voedingspartij en kan via het voedingsprotocol naar de stroomverbruiker worden geschakeld.
  • Pure stroomverbruiker: Het kan alleen worden gebruikt als een stroomverbruiker en kan niet worden overgeschakeld naar een energieleverancier via de stroomvoorzieningsovereenkomst.
  • Standaard stroomverbruiker: Het is standaard de stroomverbruiker en kan via het voedingsprotocol naar de stroomleverancier worden overgeschakeld.
  • Schakelbare dubbele rol: Standaard ingesteld op dual role (DRP), rollen kunnen worden geschakeld via het voedingsprotocol.
  • Dual-role voedingsapparaat: Het werkt standaard als dual-role en kan de voedingsrol schakelen via het voedingsprotocol. Het heeft DFP- en UFP-functies, maar kan niet worden gebruikt als een USB-host, zoals de upstreamGezicht poort (UFP) van een HUB.
  • Dual-role energieverslindende host: Het werkt standaard als een dual-role en kan de voedingsrol schakelen via het voedingsprotocol. Het heeft DFP- en UFP-functies, maar kan niet worden gebruikt als een USB-apparaat (detico), zoals de downstream van de HubGezicht poort(DFP).
 
Rollen Rol van de initiële verbindingscommunicatiefunctie illustreren
Voeding Partij(Bron) DownStreaming Face Port (DFP) Interface uitgangsvermogen
stroomverbruik partij(Gootsteen) UpStreaming Face Port (UFP) Interface ingangsvermogen
Apparaten met twee rollen(Dual Role Port, DRB) Dual-role apparaten (DFP of UFP) 1. De interface kan een voedingspartij of een stroomverbruikspartij zijn. Schakelen tussen twee rollen (DFP of UFP) vindt plaats tijdens de verbinding. Beide partijen identificeren en bepalen de rollen wanneer de twee apparaten 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 de voeding kan de Type-C-interface een voeding (bron) of een stroomverbruiker (Sink) of een dubbelrolonderdeel (DRP) zijn.
  • Vanuit het perspectief van communicatiefuncties kan de Type-C-interface eenstroomafwaartsFace port (DFP) of eenstroomopwaartsGezicht haven(UFP) of een dubbelroldeel.
  • Voor hun functies en rollen wordt het bepaald op basis van de voedingsrol bij het aansluiten. Wanneer de voedingsrol de voedingspartij is, wordt de functionele rol standaard ingesteld op DFP; wanneer de voedingsrol de stroomverbruiker is, wordt de functionele rol standaard ingesteld op UFP.

De rol van Type-C-apparaten wordt over het algemeen bepaald vóór de productie en of twee Type-C-apparaten elkaar kunnen herkennen en met elkaar kunnen werken wanneer ze zijn aangesloten.
 
  • "Werkt niet" betekent dat na de apparaten zijn aangesloten, geen van beide partijen kan de ander herkennen en er is geen voeding en signaaloverdracht, maar het zal geen schade aan de apparaten veroorzaken.
  • "Werken" 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 stroomvoorzieningspartij niet werken in samenhang met de stroomvoorzieningspartij en kan de stroomverbruiker niet werken in verband met de stroomverbruikspartij. Dual-role apparaten kunnen op elk apparaat worden aangesloten, als een dual-role apparaat is aangesloten op een voedingsapparaat, werkt het apparaat als een stroomverbruiker; Als het apparaat is aangesloten op een energieverslindend apparaat, werkt het als een energieleverancier. Als het apparaat is aangesloten op een ander apparaat met twee rollen, werkt het willekeurig als voeding of stroomverbruiker.
 
Rollen Stroomvoorziening Partij Stroomverbruik Feestje Apparaten met een dubbele rol
Voeding Partij Werkt niet Werkend Werkend
stroomverbruik partij Werkend Werkt niet Werkend
Apparaten met twee rollen Werkend Werkend Werkend