Classification des rôles et définition de l’USB Type-C

13 octobre 2023

Classification des rôles et définition de l’USB Type-C

Le câble USB est un bus avec une relation maître-esclave. Dans un câble USB, il ne peut y avoir qu’un seul hôte USB et les autres périphériques sont esclaves.

Avant de connecter deux appareils dans un câble USB, leur relation maître-esclave est généralement déterminée (sauf pour OTG). Par exemple, le port DownStreaming Face Port (DFP) de l’USB est généralement l’hôte, tandis que le port UpStreaming Face Port (UFP) de l’USB est le périphérique esclave. À l’ère de l’USB2.0 et de l’USB3.0, la plupart des appareils utilisaient encore des interfaces telles que TYPE-A et TYPE-B, qui permettent de distinguer facilement leurs rôles par type. En général, TYPE-A est l’hôte, TYPE-B, MICRO B et MINI sont les appareils esclaves.

À partir de l’USB3.1, les deux extrémités du câble USB peuvent être des interfaces TYPE-C. L’USB4, plus avancé, ne peut utiliser que des interfaces TYPE-C. Ce type d’interface est le même côté périphérique et côté hôte. C’est dans une certaine mesure qu’il est impossible de dire lequel est l’hôte et lequel est le dispositif esclave.

Dans le protocole USB précédent, si l’interface d’un périphérique est DFP, il doit s’agir d’un hôte ou avoir la fonction d’un hôte. Si l’interface d’un périphérique est UFP, il doit s’agir d’un périphérique esclave ou avoir la fonction d’un périphérique esclave. Cependant, comme TYPE-C introduit le protocole de charge, il réalise la commutation entre les dispositifs maître et esclave, et étend et redéfinit les deux rôles d’origine. Une interface DFP n’est pas seulement un hôte USB, et une interface UFP n’est pas non plus seulement un UFP.


TYPE-C définit plus de types de rôles par rapport à la spécification USB précédente, à savoir :
  • Alimentation pure : elle ne peut être utilisée que comme source et ne peut pas être convertie en consommateur d’énergie (récepteur) par le biais du contrat d’alimentation.
  • Partie d’alimentation par défaut : Il s’agit de la partie d’alimentation par défaut et peut être commutée sur le consommateur d’énergie via le protocole d’alimentation.
  • Consommateur d’énergie pure : il ne peut être utilisé que comme consommateur d’énergie et ne peut pas être transféré à un fournisseur d’énergie par le biais du contrat d’alimentation.
  • Consommateur d’énergie par défaut : Il s’agit du consommateur d’énergie par défaut et peut être commuté vers le fournisseur d’énergie via le protocole d’alimentation.
  • Double rôle commutable : par défaut, il s’agit d’un double rôle (DRP), les rôles peuvent être échangés via le protocole d’alimentation.
  • Dispositif d’alimentation à double rôle : il fonctionne comme un double rôle par défaut et peut changer le rôle d’alimentation via le protocole d’alimentation. Il dispose de fonctions DFP et UFP mais ne peut pas être utilisé comme hôte USB, comme l’amont Visage (UFP) d’un HUB.
  • Hôte consommateur d’énergie à double rôle : il fonctionne comme un double rôle par défaut et peut changer le rôle d’alimentation via le protocole d’alimentation. Il dispose des fonctions DFP et UFP mais ne peut pas être utilisé comme un périphérique USB (detico), comme le Port facial(DFP).
 
Rôles Rôle de la fonction de communication de la connexion initiale illustrer
Partie de l’alimentation électrique(La source) Port de visage DownStreaming (DFP) Puissance de sortie de l’interface
Consommation d’énergie Partie(Évier) Port de visage UpStreaming (UFP) Puissance d’entrée de l’interface
Dispositifs à double rôle(port à double rôle, DRB) Dispositifs à double rôle (DFP ou UFP) 1. L’interface peut être soit une partie de l’alimentation, soit une partie de la consommation d’énergie. La commutation à double rôle (DFP ou UFP) se produit pendant la connexion. Les deux parties identifient et déterminent les rôles lorsque les deux appareils sont connectés.
2. Lorsqu’un autre appareil connecté est l’alimentation électrique, cette interface est le consommateur d’énergie ;
3. Lorsqu’un autre appareil connecté est un consommateur d’énergie, cette interface est l’alimentation ;
4. Lorsque l’appareil connecté a également deux rôles, cette interface peut être une alimentation ou un consommateur d’énergie.
 
  • Du point de vue de l’alimentation, l’interface Type-C peut être une alimentation (Source) ou un consommateur d’énergie (Sink) ou une pièce à double rôle (DRP).
  • Du point de vue des fonctions de communication, l’interface Type-C peut être un en aval Port de visage (DFP) ou un en amont Visage port(UFP) ou une partie à double rôle.
  • Pour leurs fonctions et rôles, il est déterminé en fonction du rôle de l’alimentation lors de la connexion. Lorsque le rôle d’alimentation est l’entité d’alimentation, le rôle fonctionnel est défini par défaut sur DFP ; lorsque le rôle d’alimentation est le consommateur d’énergie, le rôle fonctionnel est UFP par défaut.

Le rôle des appareils de type C est généralement déterminé avant la fabrication, et si deux appareils de type C peuvent se reconnaître et fonctionner l’un avec l’autre lorsqu’ils sont connectés.
 
  • « Ne fonctionne pas » signifie qu’après les appareils sont connectés, aucune des parties ne peut reconnaître l’autre, et il n’y a pas d’alimentation électrique et de transmission de signal, mais cela n’endommagera pas les appareils.
  • « Travail » signifie qu’une fois les appareils interconnectés, les deux parties peuvent s’identifier mutuellement et effectuer l’alimentation électrique et la communication.

Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, la partie alimentation ne peut pas fonctionner en relation avec la partie alimentation, et la partie consommation d’énergie ne peut pas fonctionner en relation avec la partie consommation d’énergie. Les dispositifs à double rôle peuvent se connecter à n’importe quel appareil, si un dispositif à double rôle est connecté à un dispositif d’alimentation, le dispositif fonctionne comme un consommateur d’énergie ; S’il est connecté à un appareil énergivore, l’appareil fonctionne comme un fournisseur d’alimentation. S’il est connecté à un autre appareil à double rôle, celui-ci fonctionnera de manière aléatoire en tant qu’alimentation ou consommateur d’énergie.
 
Rôles Partie de l’alimentation électrique Fête de la consommation d’énergie Appareils à double rôle
Partie de l’alimentation électrique Ne fonctionne pas Travaillant Travaillant
Consommation d’énergie Partie Travaillant Ne fonctionne pas Travaillant
Dispositifs à double rôle Travaillant Travaillant Travaillant