סיווג תפקידים והגדרה של USB Type-C

אוק 13, 2023

סיווג תפקידים והגדרה של USB Type-C

כבל ה-USB הוא אפיק עם יחסי אדון-עבד. בכבל USB, יכול להיות מארח USB אחד בלבד, ושאר המכשירים הם עבדים.

לפני חיבור שני התקנים בכבל USB, יחסי אדון-עבד שלהם נקבעים בדרך כלל (למעט OTG). לדוגמה, DownStreaming Face Port (DFP) של USB הוא בדרך כלל המחשב המארח, בעוד ש- UpStreaming Face Port (UFP) של USB הוא התקן העבד. בעידן USB2.0 ו-USB3.0, רוב המכשירים עדיין השתמשו בממשקים כגון TYPE-A ו-TYPE-B, שקל להבחין בין תפקידיהם לפי סוג. באופן כללי, TYPE-A הוא המארח, TYPE-B, MICRO B ו- MINI הם מכשירי העבד.

החל מ- USB3.1, שני הקצוות של כבל ה- USB עשויים להיות ממשקי TYPE-C. USB4 המתקדם יותר יכול להשתמש רק בממשקי TYPE-C. סוג זה של ממשק זהה בצד המכשיר ובצד המארח. זה במידה מסוימת שאי אפשר לדעת מי הוא המארח ומי הוא מכשיר העבד.

בפרוטוקול USB הקודם, אם הממשק של התקן הוא DFP, הוא חייב להיות מארח או בעל פונקציה של מארח. אם הממשק של מכשיר הוא UFP, הוא חייב להיות מכשיר עבד או להיות בעל פונקציה של מכשיר עבד. עם זאת, מכיוון ש-TYPE-C מציגה את פרוטוקול טעינת PD, היא מבינה את המעבר בין מכשירי אדון לעבד, ומרחיבה ומגדירה מחדש את שני התפקידים המקוריים. ממשק DFP הוא לא רק מארח USB, וממשק UFP הוא גם לא רק UFP.


TYPE-C מגדיר סוגי תפקידים נוספים בהשוואה למפרט ה-USB הקודם, שהם:
  • צד ספק כוח טהור: ניתן להשתמש בו רק כגורם ספק כוח (מקור) ולא ניתן להעבירו לצרכן חשמל (כיור) באמצעות הסכם אספקת החשמל.
  • צד ספק כוח ברירת מחדל: זהו צד ספק הכוח כברירת מחדל וניתן לעבור אותו לצרכן החשמל באמצעות פרוטוקול ספק הכוח.
  • צרכן חשמל טהור: ניתן להשתמש בו רק כצרכן חשמל ולא ניתן להעבירו לספק חשמל באמצעות הסכם אספקת החשמל.
  • צרכן חשמל ברירת מחדל: זהו צרכן החשמל כברירת מחדל וניתן לעבור לספק החשמל באמצעות פרוטוקול ספק הכוח.
  • תפקיד כפול הניתן להחלפה: ברירת המחדל היא תפקיד כפול (DRP), ניתן להחליף תפקידים באמצעות פרוטוקול ספק כוח.
  • התקן ספק כוח בעל תפקיד כפול: הוא פועל כברירת מחדל כתפקיד כפול ויכול להחליף את תפקיד ספק הכוח באמצעות פרוטוקול ספק הכוח. יש לו פונקציות DFP ו- UFP אך לא ניתן להשתמש בו כמארח USB, כגון במעלה הזרםפנים יציאה (UFP) של רכזת.
  • מארח זולל חשמל בעל תפקיד כפול: כברירת מחדל הוא פועל כתפקיד כפול, ויכול להחליף את תפקיד ספק הכוח באמצעות פרוטוקול ספק הכוח. יש לו פונקציות DFP ו- UFP אך לא ניתן להשתמש בו כהתקן USB (detico), כגון במורד הזרם של הרכזתפאש פורט(DFP).
 
תפקידי תפקיד פונקציית תקשורת חיבור ראשונית להמחיש
מסיבת ספק כוח(מקור) DownStreaming Face Port (DFP) הספק פלט ממשק
מסיבת צריכת חשמל(כיור) יציאה קדמית בשדרוג (UFP) עוצמת קלט ממשק
התקנים בעלי תפקיד כפול(יציאה בעלת תפקיד כפול, DRB) התקנים בעלי תפקיד כפול (DFP או UFP) 1. הממשק יכול להיות צד ספק כוח או צד צריכת חשמל. החלפת תפקידים כפולה (DFP או UFP) מתרחשת במהלך החיבור. שני הצדדים מזהים וקובעים את התפקידים כאשר שני המכשירים מחוברים.
2. כאשר מכשיר מחובר אחר הוא ספק הכוח, ממשק זה הוא צרכן החשמל;
3. כאשר מכשיר מחובר אחר הוא צרכן חשמל, ממשק זה הוא ספק הכוח;
4. כאשר למכשיר המחובר יש גם תפקידים כפולים, ממשק זה עשוי להיות ספק כוח או צרכן חשמל.
 
  • מנקודת המבט של ספק כוח, ממשק Type-C יכול להיות ספק כוח (מקור) או צרכן חשמל (כיור) או חלק בעל תפקיד כפול (DRP).
  • מנקודת המבט של פונקציות תקשורת, ממשק Type-C יכול להיותבמורדFace Port (DFP) אובמעלה הזרםפנים נמל(UFP) או חלק בעל תפקיד כפול.
  • עבור תפקידיהם ותפקידיהם, הוא נקבע על בסיס תפקיד אספקת החשמל בעת החיבור. כאשר תפקיד ספק הכוח הוא צד ספק הכוח, ברירת המחדל של התפקיד הפונקציונלי היא DFP; כאשר תפקיד ספק הכוח הוא צרכן החשמל, ברירת המחדל של התפקיד הפונקציונלי היא UFP.

התפקיד של התקני Type-C נקבע בדרך כלל לפני הייצור, ואם שני התקני Type-C יכולים לזהות ולעבוד זה עם זה כאשר הם מחוברים.
 
  • "לא עובד" פירושו שאחרי המכשירים מחוברים, אף אחד מהצדדים לא יכול לזהות את השני, ואין ספק כוח והעברת אותות, אבל זה לא יגרום נזק למכשירים.
  • "עבודה" פירושה שלאחר שהמכשירים מחוברים זה לזה, שני הצדדים יכולים לזהות זה את זה ולבצע אספקת חשמל ותקשורת.

כפי שניתן לראות מהטבלה לעיל, צד ספק הכוח אינו יכול לעבוד בקשר עם צד אספקת החשמל, וצד צריכת החשמל אינו יכול לעבוד בקשר עם צד צריכת החשמל. התקנים בעלי תפקיד כפול יכולים להתחבר לכל התקן, אם התקן בעל תפקיד כפול מחובר להתקן המספק חשמל, ההתקן פועל כצרכן חשמל; אם ההתקן מחובר להתקן זולל חשמל, הוא פועל כספק כוח. אם הוא מחובר להתקן אחר בעל תפקיד כפול, ההתקן יפעל באופן אקראי כספק כוח או כצרכן חשמל.
 
תפקידי מסיבת ספק כוח מסיבת צריכת חשמל התקנים בעלי תפקיד כפול
מסיבת ספק כוח לא עובד עובד עובד
מסיבת צריכת חשמל עובד לא עובד עובד
התקנים בעלי תפקיד כפול עובד עובד עובד