C型USB改變USB生態(tài)系統(tǒng)的一種重要途徑是通過USB電纜兩端互換(不只是翻動)。這使得諸如膝上型電腦或智能手機(jī)的USB設(shè)備取決于其所連接的其它USB裝置具有不同的行為,因為數(shù)據(jù)角色和功率角色可獨立交換。USB開發(fā)者論壇已經(jīng)發(fā)布了C型USB 1.2版本規(guī)格。其在1.1版本上做出幾個關(guān)鍵變化,我將在此博文中總結(jié),但最大的區(qū)別是用來描述這種新型USB生態(tài)系統(tǒng)的術(shù)語變化。您可能會說了C型USB術(shù)語通過此版本進(jìn)行了“返工”。
新的術(shù)語更好地解釋了這一新型USB世界,旨在澄清并強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)角色和功率角色是彼此正交的(除了初始功率角色確定初始數(shù)據(jù)角色)。換句話說,USB完全融入這一新型二維生態(tài)系統(tǒng)。下述表格具有一些需了解的關(guān)鍵術(shù)語。
術(shù)語 | 說明 |
DFP | 朝下端口(數(shù)據(jù)角色) |
UFP | 朝上端口(數(shù)據(jù)角色) |
DRD | 雙重角色數(shù)據(jù),可以是UFP或DFP(需要USB PD) |
源碼唯一 | 為USB連接器(功率角色)的VBUS引腳提供電源 |
匯唯一 | 耗費USB連接器(功率角色)的VBUS引腳電源 |
DRP | 雙重作角色功率,可為源或匯 |
默認(rèn)源 | 除非連接到一個源碼唯一(功率角色),DRP連接作為一個源。 |
默認(rèn)匯 | 除非連接到匯唯一裝置(功率角色),DRP連接作為一個匯。 |
圖1為許多可能的應(yīng)用分類,并顯示它們落在此二維網(wǎng)格中的位置。
圖1:C型USB 1.2版的應(yīng)用實例
USB供電啟用交換或更改數(shù)據(jù)的作用。例如,可能有一個雙角色數(shù)據(jù)(DRD)系統(tǒng),該系統(tǒng)通常是一個動力源,但可以是DFP(主機(jī))或UFP(裝置)。或可能有一個雙角色功率(DRP)系統(tǒng),該系統(tǒng)是一個DFP(主機(jī)),同時采集功率,但在功率下降時不支持?jǐn)?shù)據(jù)。討論所有可能的應(yīng)用是另一篇博文的主題,但在此博文中,我只是想強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)角色和電源角色的分離。
初始功率角色和初始數(shù)據(jù)角色仍相關(guān),因為它們總是一直處在C型USB中。初始化作為源的設(shè)備要么是DFP或無法獲得數(shù)據(jù);它可能不會作為一個UFP進(jìn)行初始化。同樣,初始化作為匯的設(shè)備要么是UFP或無法獲得數(shù)據(jù)。為了在初始連接后交換數(shù)據(jù)角色,您必須使用USB供電消息DR_Swap。
C型USB具有兩種特性,稱之為默認(rèn)源和默認(rèn)匯。(1.2版增加了有關(guān)這些功能的澄清,之前的版本分別稱之為試驗源和試驗匯。)默認(rèn)源功能旨在用于主要提供電源、有時也會造成能量沉降的系統(tǒng),如移動電源。除非它連接到源碼唯一或其電池耗盡,否則移動電源應(yīng)提供電源。默認(rèn)接收器功能旨在用于主要造成能量沉降的系統(tǒng),如智能手機(jī),但若連接到一個源碼唯一附件,其也可采集電源。這兩個特征可以動態(tài)利用,也就是說,取決于它的電池電量或一些其它標(biāo)準(zhǔn),該系統(tǒng)可變?yōu)閮H用于匯唯一或默認(rèn)源。下表總結(jié)了C型USB設(shè)備的不同種類的角色。
C型USB 1.2版還有哪些新功能呢?表1列出了其他一些變化。
變更 | 說明 |
最大源VBUS電容 | 在空插座的VBUS上,源電容不得超過10mF。實際上,A型端口的傳統(tǒng)浪涌電容測試現(xiàn)在適用于所有C型端口。 |
調(diào)試輔助模式 | 這些鮮為人知的C型模式進(jìn)行了全面修改。 |
C到傳統(tǒng)A電纜 | 由于宣傳不利,早期C到A傳統(tǒng)電纜的構(gòu)建并不恰當(dāng),而新的規(guī)格充分說明了如何正確構(gòu)建這些電纜。 |
二進(jìn)制頻移鍵控(BFSK)引用 | 刪除了參照非現(xiàn)存的USB供電1.0標(biāo)準(zhǔn)的BFSK。 |
接收器斷開檢測 | 當(dāng)電壓增加超過5V時,定義接收器如何檢測逸出。這僅適用于電力輸送匯。 |
IR壓降(即,澄清電纜中的壓降) | 在USB電纜電源線和接地線的IR壓降后,澄清在什么電壓水平條件下可以看到匯。 |
最大源VBUS電容變化仍值得商榷。它論證了USB-IF與傳統(tǒng)USB相兼容有多重要。傳統(tǒng)USB A型接口在VBUS上通常具有5V電壓,即使未連接到任何設(shè)備也是如此。其結(jié)果是,當(dāng)連接到一個USB B型端口時,在B型端口有一股浪涌電流涌入VBUS電容。USB-IF早已要求USB B型端口的電容不能超過10μF,以限制浪涌電流。
由于帶插座的一個C型USB系統(tǒng)可連接到一個USB傳統(tǒng)A型插座,所有C型USB插座也必須限制VBUS的電容不超過10μF。若不這樣要求,傳統(tǒng)A型USB系統(tǒng)可能無法提供浪涌電流,且其內(nèi)部電壓軌可能會下垂。如果下垂足夠嚴(yán)重,可能會導(dǎo)致藍(lán)屏。已知大浪涌電流若重復(fù)多次也會導(dǎo)致連接器損壞。
TI最新的C型USB電力傳輸設(shè)備,TPS25740與TPS25740A,都符合最新的C型USB 1.2版本要求。了解TI公司的C型USB解決方案的全系列產(chǎn)品。
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