Главная » Статьи о компьютерах » Заметки о новшествах USB-шины

Заметки о новшествах USB-шины

В число новейших технологических инициатив, реализованных в архитектуре USB-шины, входит не только гонка скоростей (см. публикацию «USB 3.1: в погоне за SuperSpeedPlus»). Кроме скоростных характеристик доработке подверглась также система управления передачи данных. В ближайшее время мы станем свидетелями того, как хост-контроллер и исполнительное устройство поменяются своими обязанностями по ходу взаимной коммуникации. Технология двойного назначения USB-агентов хорошо изложена в статье на сайте «Компостер» под названием «Microsoft поддерживает Dual Role USB».

Есть еще один эксплуатационный аспект USB-шины, без которого немыслимо ее использование в современных условиях: зарядка подключенных устройств. Если для USB 2.0 возможности шины были ограничены током в 500 мА (да и то — только после конфигурирования!), с появлением USB 3.0 эта цифра увеличилась до 900 мА. Но даже в этом плане зарядка USB-периферии испытывала известные трудности. Чего стоит только зарядка прожорливого iPad от ноутбука ASUS, обзор который мы публиковали ранее.

Итак, для зарядки всевозможных гаджетов в IT появилась сначала спецификация Battery Charging, а затем (когда оказалось, что ее функциональность ограничена) — спецификация Power Delivery.

Заглядывая в дебри спецификации

Power Delivery Specification определяет раздельную классификацию статусов устройств:

  1. Источник тока (Port Power Role) для зарядки подключенного USB-устройства:
    • Sink — потребитель питания;
    • Source — источник питания.
  2. Управление передачей данных (Port Data Role):
    • DFP (Downstream Facing Port) — это хост-мастер шины;
    • UFP (Upstream Facing Port) — это сопряженное устройство.

Port Power Role может изменяться в ходе программно-аппаратного реконфигурирования. После реконфигурирования, источником питания может быть как хост, так и устройство.

Port Data Role определяется аппаратно по ID pin (0=Host, 1=Device), а затем в соответствии с назначенными ролями настраивается драйверная подсистема. Для этого задействуется Microsoft URS Driver, но правильное конфигурирование питания должно быть гарантировано и без вмешательства данного драйвера.

Тонкость в том, что в первый момент, до того как конфигурирование состоялось, Power Delivery Specification требует, чтобы питание поступало от хоста. В этот момент Power Role и Data Role привязаны. Это требование называется Initial Operating Conditions.

Формально из этого следует, что устройство, не имеющее питания, не может быть хостом, поскольку до конфигурирования порт должен питаться от хоста. Фактически, Power Delivery Specification толерантно относится к нарушению данного требования, поскольку определяет:

Sources must have the ability to tolerate vSafe5V applied by both Port Partners.

Это означает, что допускается подача питания с обеих сторон, и цепи питания должны быть сделаны так, чтобы это не приводило к выходу из строя. Значит, порт и до конфигурирования может получить питания от любого из двух соединенных устройств.

Итоги

Два статуса [источник и потребитель питания], в сочетании с двумя статусами [хост и устройство], дают в общей сложности 4 возможных состояния, в каждом из которых требуется обеспечить работоспособность. Видимо, такова расплата за гибкость.


21.07.2017
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru