Standard L’alimentazione via USB è iniziato con i dispositivi portatili. Ora, grazie ad una potenza disponibile di 100W gli orizzonti sono ben più ampi. 14 Sistemi Integrati - Audio/Video Volume 2 - 2016 Le operazioni della porta Source quando si connette un cavo 1) Invia sul contatto Vbus la tensione di 5 V; 2) Se viene connesso un connettore type A o type B, setta la massima corrente supportata dal tipo di cavo; 3) Se viene connesso un cavo type C, vengono inviati i SOP’ packets, per verificare se si possano fare transitare 5 A oppure solo 3 A; 4) Dopo queste operazioni, la porta Source invia periodicamente dei messaggi che indicano la sua capacità di funzionare come USB PD (Source_Capabilites Message); 5) La porta Source si accorge della presenza di una porta Sink collegata all’altro capo del cavo, se riceve un messaggio di controllo di tipo GoodCRC in risposta. Per una porta Source, un contratto esplicito è perfezionato e sussiste quando: durante la fase iniziale 1) La porta Sink scarta correttamente, senza cercare di interpretarli, i SOP’ packets inviati dalla porta Source e volti ad identificare il cavo; 2) La porta Source riceve un messaggio di tipo Request dalla porta Sink e risponde con messaggio Accept, seguito da un messaggio PS_RDY, in cui, sostanzialmente, si comunica alla porta Sink che la Source è pronta ad erogare tensione e corrente ai valori richiesti; durante la fase di Power Delivering 1) Le porte sono in grado di inviare e ricevere messaggi appropriati; 2) Da parte delle porte esiste la capacità di gestione dei messaggi inizializzati dai pacchetti di tipo SOP’ con il cavo, senza interferenze con i messaggi inizializzati dai pacchetti SOP scambiati direttamente tra di loro; 3) La porta Source è in grado di informare la Sink, o viceversa, che la sua capacità di fornire energia o che la richiesta di energia sta cambiando; 4) La porta Source, dopo un certo periodo di funzionamento, genera dei messaggi Ping se non vengono scambiati altri messaggi (ciò non avviene se la porta sta operando nella modalità vSafe5V, o se viene usato un connettore type C). I dati scambiati tra le due porte USB per la negoziazione, che transitano sul Vbus, sono modulati secondo lo schema BFSK (Binary Frequency Shift Keyed), nel quale una portante di frequenza fCarrier e di ampiezza v TX vien modulata sottraendo o sommando una frequenza determinata (fDeviation). Questa modulazione risulta essere molto ‘robusta’ e virtualmente insensibile ai disturbi causati dalla presenza dell’alimentazione sullo stesso conduttore. Lo stato logico 0 è indicato dalla frequenza risultante da fCarrier – fDeviation Lo stato logico 1 dalla frequenza, invece, da fCarrier + fDeviation Invece, quando questi dati transitano sul contatto CC, essi sono modulati in corrente continua secondo la codifica BMC (Biphase Mark Coding), una variante della codifica Manchester. La negoziazione tra due porte USB PD risulta essere composta da una serie di messaggi scambiati, volti a definire quali siano i profili energetici da attivare. Ogni messaggio inizia con un pacchetto chiamato SOP (Start of Packet), seguito da un pacchetto di comunicazione vero e proprio (Payload), da un pacchetto di controllo (CRC) e da un pacchetto EOF (End of Packet). Ogni negoziazione porta alla ‘stipula di un contratto’ tra le porte, senza il quale non viene autorizzato alcun trasferimento di potenza. In realtà, esistono due tipi di contratti: 1) Contratto implicito. Un’intesa tra le porte per cui viene settato il voltaggio (5 V, chiamato anche vSafe5V) e la corrente massima caratteristica della porta stessa. Questo contratto ‘preliminare’, viene adottato durante la prima negoziazione (ovvero appena si connettono le porte), oppure quando quando viene collegato a una porta PD un dispositivo a basso
SI_AV0216_digitale.pdf
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