تصنيف الأدوار وتعريف USB Type-C

13 أكتوبر 2023

تصنيف الأدوار وتعريف USB Type-C

كابل USB هو حافلة بعلاقة سيد وعبد. في كابل USB، يمكن أن يكون هناك مضيف USB واحد فقط، والأجهزة الأخرى تابعة.

قبل توصيل جهازين في كابل USB، يتم تحديد علاقة الماستر-العبد بينهما عادة (باستثناء OTG). على سبيل المثال، منفذ وجه التدفق السفلي (DFP) في USB هو عادة المضيف، بينما منفذ وجه التدفق العلوي (UFP) هو الجهاز التابع. في عصري USB2.0 وUSB3.0، كانت معظم الأجهزة لا تزال تستخدم واجهات مثل TYPE-A و TYPE-B، والتي يسهل تمييز أدوارها حسب النوع. بشكل عام، TYPE-A هو المضيف، وTYPE-B، وMICRO B، وMINI هي الأجهزة التابعة.

بدءا من USB3.1، قد يكون كلا طرفي كابل USB يكونا واجهات TYPE-C. يمكن ل USB4 الأكثر تقدما استخدام واجهات TYPE-C فقط. هذا النوع من الواجهات هو نفسه على جانب الجهاز والجانب المضيف. وهذا إلى حد ما يجعل من المستحيل التمييز بين المضيف وأيهما هو جهاز العبودية.

في بروتوكول USB السابق، إذا كانت واجهة الجهاز DFP، يجب أن يكون مضيفا أو له وظيفة مضيف. إذا كانت واجهة الجهاز عبارة عن UFP، فلا بد أن يكون جهازا تابعا أو له وظيفة جهاز تابع. ومع ذلك، نظرا لأن TYPE-C يقدم بروتوكول شحن PD، فإنه يحقق التبديل بين الأجهزة الرئيسية والأجهزة التابعة، ويوسع ويعيد تعريف الدورين الأصليين. واجهة DFP ليست مجرد مضيف USB، وواجهة UFP ليست مجرد واجهة UFP.


يحدد TYPE-C أنواع أدوار أكثر مقارنة بمواصفات USB السابقة، وهي:
  • طرف مزود الطاقة الخالص: يمكن استخدامه فقط كطرف مزود طاقة (المصدر) ولا يمكن تحويله إلى مستهلك طاقة (الحوض الكهربائي) من خلال اتفاقية مزود الطاقة.
  • طرف مزود الطاقة الافتراضي: هو طرف مزود الطاقة بشكل افتراضي ويمكن تحويله إلى مستهلك الطاقة عبر بروتوكول مزود الطاقة.
  • مستهلك الطاقة الخالص: يمكن استخدامه فقط كمستهلك للطاقة ولا يمكن تحويله إلى مزود طاقة من خلال اتفاقية مزود الطاقة.
  • مستهلك الطاقة الافتراضي: هو مستهلك الطاقة بشكل افتراضي ويمكن تحويله إلى مزود الطاقة عبر بروتوكول مزود الطاقة.
  • الدور المزدوج القابل للتبديل: يغير الدور الافتراضي إلى الدور المزدوج (DRP)، ويمكن تبديل الأدوار عبر بروتوكول مزود الطاقة.
  • جهاز مزود الطاقة ذو الدورين: يعمل كثنائي الدور بشكل افتراضي ويمكنه تبديل دور مزود الطاقة عبر بروتوكول مزود الطاقة. يحتوي على وظائف DFP وUFP لكنه لا يمكن استخدامه كمضيف USB، مثل البث الصاعدالوجه نقل (UFP) من HUB.
  • مضيف ذو دورين يستهلك الطاقة: يعمل كدور مزدوج بشكل افتراضي، ويمكنه تبديل دور مزود الطاقة عبر بروتوكول مزود الطاقة. يحتوي على وظائف DFP وUFP لكنه لا يمكن استخدامه كجهاز USB (detico)، مثل التنزيل في المركزمنفذ الوجه(DFP).
 
الأدوار دور وظيفة الاتصال الأولي توضيح
حزب تزويد الطاقة(المصدر) منفذ الوجه النزولي (DFP) طاقة خرج الواجهة
حزب استهلاك الطاقة(صوت الحوض) منفذ الوجه للتدفق السريع (UFP) طاقة إدخال الواجهة
الأجهزة ذات الدور المزدوج(منفذ الدورين، DRB) الأجهزة ذات الدور المزدوج (DFP أو UFP) 1. يمكن أن تكون الواجهة إما طرف مزود طاقة أو طرف استهلاك طاقة. يحدث تبديل الدور المزدوج (DFP أو UFP) أثناء الاتصال. يحدد الطرفان الأدوار ويحددان عندما يكون الجهازان متصلين.
2. عندما يكون جهاز متصل آخر هو مصدر الطاقة، تكون هذه الواجهة هي مستهلك الطاقة؛
3. عندما يكون جهاز متصل آخر مستهلكا للطاقة، فإن هذه الواجهة هي مصدر الطاقة؛
4. عندما يكون للجهاز المتصل أيضا دورين، قد تكون هذه الواجهة مصدر طاقة أو مستهلك طاقة.
 
  • من منظور مزود الطاقة، يمكن أن تكون واجهة النوع C مصدر طاقة (المصدر) أو مستهلك طاقة (الحوض الكهربائي) أو جزء ذو دور مزدوج (DRP).
  • من منظور وظائف الاتصال، يمكن أن تكون واجهة Type-Cأسفل النهرمنفذ الوجه (DFP) أوأعلى النهرالوجه الميناء(UFP) أو دور مزدوج.
  • بالنسبة لوظائفها وأدوارها، يتم تحديدها بناء على دور مزود الطاقة عند الاتصال. عندما يكون دور مزود الطاقة هو طرف مزود الطاقة، يصبح الدور الوظيفي افتراضيا هو DFP؛ عندما يكون دور مزود الطاقة هو مستهلك الطاقة، يتحول الدور الوظيفي افتراضيا إلى UFP.

يتم تحديد دور أجهزة النوع C بشكل عام قبل التصنيع، وما إذا كان بإمكان جهازين من النوع C التعرف على بعضهما البعض والعمل معا عند الاتصال.
 
  • "لا يعمل" يعني أنه بعد الأجهزة متصلة، ولا يمكن لأي طرف التعرف على الآخر، ولا يوجد مزود طاقة أو إرسال إشارة، لكن ذلك لن يسبب ضررا للأجهزة.
  • "يعمل" يعني أنه بعد توصيل الأجهزة، يمكن للطرفين التعرف على بعضهما البعض وأداء مزود الطاقة والتواصل.

كما هو واضح من الجدول أعلاه، لا يمكن لطرف مزود الطاقة العمل باتصال مع طرف مزود الطاقة، ولا يمكن لطرف استهلاك الطاقة العمل باتصال مع طرف استهلاك الطاقة. يمكن للأجهزة ذات الدور المزدوج الاتصال بأي جهاز، وإذا كان الجهاز مزدوج الدور متصلا بجهاز تزويد الطاقة، يعمل الجهاز كمستهلك للطاقة؛ إذا تم توصيله بجهاز يستهلك الطاقة، يعمل الجهاز كمزود طاقة. إذا تم توصيله بجهاز مزدوج الدور، سيعمل الجهاز عشوائيا كمصدر طاقة أو مستهلك طاقة.
 
الأدوار حفلة تزويد الطاقة حزب استهلاك الطاقة الأجهزة ذات الدور المزدوج
حزب تزويد الطاقة لا يعمل العمل العمل
حزب استهلاك الطاقة العمل لا يعمل العمل
الأجهزة ذات الدور المزدوج العمل العمل العمل