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

13 oct. 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 appareils sont des esclaves.

Avant de connecter deux appareils dans un câble USB, leur relation maître-esclave est généralement déterminée (sauf pour l’OTG). Par exemple, le port Face DownStreaming (DFP) de l’USB est généralement l’hôte, tandis que l’UpStreaming Face Port (UFP) de l’USB est l’appareil esclave. À l’époque 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. Généralement, TYPE-A est l’hôte, TYPE-B, MICRO B et MINI sont les dispositifs esclaves.

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

Dans le protocole USB précédent, si l’interface d’un appareil est DFP, il doit être un hôte ou avoir la fonction d’un hôte. Si l’interface d’un appareil est UFP, il doit être un dispositif esclave ou avoir la fonction d’un dispositif esclave. Cependant, comme TYPE-C introduit le protocole de chargement, il permet de basculer entre les dispositifs maîtres et esclaves, et développe et redéfinit les deux rôles originaux. Une interface DFP n’est pas seulement un hôte USB, et une interface UFP n’est pas non plus qu’un UFP.


TYPE-C définit plus de types de rôles par rapport à la spécification USB précédente, à savoir :
  • Partie d’alimentation pure : Elle ne peut être utilisée que comme partie d’alimentation (Source) et ne peut pas être commutée vers un consommateur d’énergie (Sink) via l’accord d’alimentation électrique.
  • Partie d’alimentation par défaut : C’est la partie d’alimentation par défaut et peut être commutée vers le consommateur via le protocole d’alimentation.
  • Consommateur d’énergie pur : Il ne peut être utilisé qu’en tant que consommateur d’énergie et ne peut pas être transféré à un fournisseur via l’accord d’alimentation électrique.
  • Consommateur d’énergie par défaut : C’est le consommateur d’énergie par défaut et peut être basculé vers le fournisseur via le protocole d’alimentation.
  • Double rôle commutable : Par défaut, les rôles à double rôle (DRP), les rôles peuvent être commutés via le protocole d’alimentation électrique.
  • Dispositif d’alimentation à double rôle : Il fonctionne par défaut en double rôle et peut basculer 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’amontVisage port (UFP) d’un HUB.
  • Hôte à double rôle et consommant en énergie : Il fonctionne par défaut en double rôle et peut basculer le rôle d’alimentation via le protocole d’alimentation. Il possède des fonctions DFP et UFP mais ne peut pas être utilisé comme périphérique USB (detico), comme le Hub en avalFace Port (DFP).
 
Rôles Rôle de la fonction de communication de connexion initiale illustrer
Partie d’alimentation électrique (Source) Port facial en streaming descendant (DFP) Puissance de sortie de l’interface
Parti de la consommation d’énergie (Évier) UpStreaming Face Port (UFP) Alimentation d’entrée d’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 d’alimentation, soit une partie de consommation électrique. 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, cette interface est le consommateur d’énergie ;
 3. Lorsqu’un autre appareil connecté consomme beaucoup d’énergie, cette interface est l’alimentation ;
 4. Lorsque l’appareil connecté a également un double rôle, cette interface peut servir d’alimentation ou de consommatrice d’énergie.
 
  • Du point de vue de l’alimentation électrique, l’interface Type-C peut être une alimentation (Source), un consommateur d’énergie (Sink) ou une pièce à double rôle (DRP).
  • Du point de vue des fonctions de communication, l’interface de type C peut être unEn avalFace port (DFP) ou unEn amontVisage Port (UFP) ou un rôle à double rôle.
  • Pour leurs fonctions et rôles, elle est déterminée en fonction du rôle de l’alimentation lors de la connexion. Lorsque le rôle de l’alimentation est la partie d’alimentation, le rôle fonctionnel est par défaut DFP ; lorsque le rôle de l’alimentation est le consommateur d’énergie, le rôle fonctionnel revient par défaut à UFP.

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

Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, la partie alimentation électrique ne peut pas fonctionner en lien avec la partie alimentation, et la partie consommation d’énergie ne peut pas fonctionner en lien avec la partie consommation. Les dispositifs à double rôle peuvent se connecter à n’importe quel appareil, si un appareil à double rôle est connecté à un appareil d’alimentation électrique, l’appareil fonctionne comme un consommateur d’énergie ; S’il est connecté à un appareil consommant beaucoup d’énergie, l’appareil fonctionne comme un fournisseur d’alimentation. S’il est connecté à un autre appareil à double rôle, celui-ci fonctionnera aléatoirement comme source d’alimentation ou consommateur d’énergie.
 
Rôles Fête d’alimentation électrique Fête de la consommation d’énergie Dispositifs à double rôle
Partie d’alimentation électrique Ça ne marche pas Fonctionnement Fonctionnement
Parti de la consommation d’énergie Fonctionnement Ça ne marche pas Fonctionnement
Dispositifs à double rôle Fonctionnement Fonctionnement Fonctionnement


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