我們日常生活中在手機連接電腦或者U盤傳輸數據的時候，雖然是傳輸數據，但是主從關系是不同的，在手機連接電腦的時候可以同時給手機充電，而連接U盤的時候是手機提供電力給U盤，造成這種區別到底是由什么控制呢？

首先我們要知道數據和供電是兩個角色，數據和供電都有主從關系。就拿手機的Type-C接口來說，接口里搭載的PD協議里定義了 Data Role 和 Power Role 。

在USB2.0端口的Data Role里，USB根據數據傳輸的方向定義了HOST/Device/OTG三種角色，其中OTG即可作為HOST，也可作為Device，在Type-C中，也有類似的定義，只是名字有了些許修改。

1.DFP(Downstream Facing Port)：

下行端口，可以理解為Host或者是HUB，DFP提供VBUS、VCONN，可以接收數據。在協議規范中DFP特指數據的下行傳輸，籠統意義上指的是數據下行和對外提供電源的設備。

2.UFP（Upstream Facing Port）：

上行端口，可以理解為Device，UFP從VBUS中取電，并可提供數據。典型設備是U盤，移動硬盤。

3.DRP（Dual Role Port）：

請注意DRP分為DRD(Dual Role Data)/DRP(Dual Role Power)雙角色端口，類似于以前的OTG，DRP既可以做DFP(Host)，也可以做UFP(Device)，也可以在DFP與UFP間動態切換。典型的DRP設備是筆記本電腦。設備剛連接時作為哪一種角色，由端口的Power Role（參考后面的介紹）決定；后續也可以通過switch過程更改（如果支持USB PD協議的話）。

而在Type-C的Power Role里，同樣根據USB PORT的供電（或者受電）情況，USB Type-C將port劃分為Source、Sink等power角色

Power Role 詳細可以分為：

1.Source Only

2.默認Source，但是偶爾能夠通過PD SWAP切換為SINK模式

3.Sink Only

4.默認SINK，但是偶爾能夠通過PD SWAP切換為Source模式

5.Source/SINK 輪換

6.Sourcing Device （能供電的Device，顯示器）

7.Sinking Host（吃電的Host，筆記本電腦）

USB Type-C的插座中有兩個CC腳，以下的角色檢測，都是通過CC腳進行的，但是對于插頭、或者線纜正常只有一個CC引腳，兩個端口連接在一起之后，只存在一個CC引腳連接，通過檢測哪一個CC有連接，就可以判斷連接的方向。如果USB線纜中有需供電的器件，其中一個CC引腳將作為VCONN供電。

CC引腳有如下作用：

1.檢測USB Type-C端口的插入，如Source接入到Sink

2.用于判斷插入方向，翻轉數據鏈路

3.在兩個連接的Port之間，建立對應的Data Role

4.配置VBUS，通過下拉電阻判斷規格，在PD協商中使用，為半雙工模式

5.配置VCONN

6.檢測還有配置其他可選的配置模式，如耳機或者其他模式

再回到實際應用中，正常來說Power Role和Data Role都是同步的，比如手機連接U盤的時候，手機的Power Role是DFP，Data Role也是做host；當手機連接筆記本，手機的Power Role是UFP，Data Role也是做device。如果要讓手機Power Role做UFP，Data Role做host就需要用到PD協議芯片切換。

我們拿樂得瑞科技推出的PD協議芯片LDR6028舉例，看看是如何實現邊充電邊傳輸數據？

手機和PD協議芯片LDR6028都屬于DRP，都是雙角色端口。想實現邊充電邊傳輸數據的狀態，需要LDR6028跟手機進行PD協議溝通切換Power Role和Data Role。切換成功后的狀態，手機的Data Role是做DFP（Host 主機），Power Role是做Sink（UFP 受電方）。

在沒做角色切換之前，sink（受電方）只能是UFP（從機），source（供電方）只能是DFP（主機），例如手機接U盤的時候，手機作為source（供電方），U盤作為sink（受電方），所以手機會放電給U盤使用。

為了達到邊充電邊傳輸數據的狀態，PD協議芯片LDR6028有兩種做法：

1.PR_Swap（Power Role Swap 供電角色切換）：

第一種是手機的數據角色保持不變，僅切換供電角色，就能實現手機邊充電邊傳輸數據，這種做法有個好處就是數據不用重連，連接聽歌或者投屏的時候，插上充電數據不掉，體驗非常好。

2.DR_Swap（Data Role Swap 數據角色切換）：

第二種是手機的供電角色保持不變，僅切換數據角色，也可以實現手機邊充電邊傳輸數據，但是這種做法因為是切換數據角色，所以數據傳輸過程中會強制中斷再重連，就像投屏的時候黑屏一下又恢復正常，體驗并沒那么好。

那么有人就會問了，都用第一種PR_Swap體驗好不就行了，但是事實并沒有那么簡單，目前市面上的手機型號五花八門，而且不少手機的PD協議做的并不規范，在角色切換過程中出現的問題也千奇百怪，只用第一種PR_Swap可能會溝通失敗，導致無法切換角色，所以退而求其次，想成功邊充電邊傳輸數據，有時候是不得不采用第二種DR_Swap的。

總結：

在這個科技急速發展的時代，手機的功能越來越強大，我們可以用手機連接各種外設實現不同的需求，比如連接顯示器投屏，連接麥克風直播，連接VR眼鏡等等，但手機只有一個Type-C接口，而連接外設的時候耗電速度驚人，所以實現邊充電邊傳輸數據顯得尤為重要。

審核編輯：湯梓紅