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最無傷大雅的小故障有時也會發展為較大的工程師練習和學習的機會。有一天，我在后院的露天平臺上看書，書名是《冰與火之歌》系列中的第一冊《權力的游戲》。確切地說，我是在谷歌的Nexus 7(2013版)平板電腦上用Kindle應用看這本書。刺眼的太陽光(很少見，至少這個夏天還很少見)照得我看不清LCD屏，因此我跑到室內想拿Kindle Keyboard閱讀器出來看書。但我很受打擊，因為這個電子書閱讀器已經完全沒電了。 閱讀器配套的USB轉Micro USB充電線深藏在我的公文包內，因此我順手抓起了桌上放著的、最近才買的三星5英尺電纜。我把這根線的一頭連接閱讀器，另一頭插進同樣就在手邊的蘋果10W USB電源適配器，結果……什么事也沒發生。 Kindle Keyboard閱讀器底部的橙色(表示充電，電充滿后變綠色)LED并沒有點亮，電子墨水屏也沒有任何指示。我又嘗試用另外兩個多端口USB充電器來給三星電纜加上Kindle Keyboard組合進行充電，一個是提供1A和2A輸出選項的Orico DCT-5U，它提供OTG(便攜式)兼容端口對： 另一個是Sabrent AX-U5PB，通常它的5個USB端口每個都能提供2A電流。 這兩款充電器的端口都不起作用，這不禁讓我懷疑手邊的電纜有問題。然而我有種預感，我把三星電纜連到我的兩個安卓智能手機上，一個是HTC One M7，另一個是摩托羅拉的第一代Moto X……它們都愉快地報告正在很好地充電，不管是用三個電源適配器中的哪個，也不管選用多端口中的哪個電流輸出選項，都能正常充電。 難道我的Kindle Keyboard壞了？也沒有，因為我把原配的電纜從公文包中找出來給它充電是好好的。難道這根電纜有什么特殊之處？我同時購買的另外4條三星普通電纜都可以正常使用。這根特定的三星電纜對Kindle Keyboard來說可能存在某些缺陷。在我寫這篇文章之時A4C正在給這條電纜換貨，但我仍然非常好奇。 我所學的知識并沒有讓我得出任何明確的結論，但使我對USB電源適配器以及需要充電的設備的設計師肅然起敬。首先，作為提醒，USB硬件標準通常是帶屏蔽的四線配置：一對雙絞線用于半雙工差分數據(USB 3.0另外增加了兩對雙絞線，用于支持全雙工和更高的速度)，一根5V電源線，一根地線。Micro USB連接器增加了第5個“ID”引腳用于支持OTG，該引腳在主機側接地，在設備側處于懸浮狀態。 我最初懷疑三星電纜中的5V線可能無法提供足夠的電流給Kindle Keyboard充電。事實上，所用的線纜直徑會顯著影響充電速度和數據傳輸帶寬；著名的消費電子評論網站Wirecutter專門根據這些特定的參數對各種線纜進行了測試和分類。但鑒于我的兩部安卓智能手機都能使用這同一根電纜正常充電(沒有彈出充電緩慢的告警消息)，我懷疑5V線是罪魁禍首。互聯網上涉及這個主題的參考意見提醒我注意電纜外殼的線徑標志；但我的電纜上沒有線徑標志，倒是在這根長5英尺的電纜上重復多次出現了以下的字母數字組合(???代表我不認識的符號)： B239426-C5 ??? AWM 21100 80oC 30V VW-1 ...... C??? I/II A 80oC 30V FT1 HONGLIN NON-PVC 我從概念上早就知道，在第一次通過電纜連接時，充電器和設備會進行一次初始協商過程，用來確定設備的最大可接受的電流消耗以及充電器最大可能的輸出電流。我認為這個握手過程本質上是模擬的(并且基于5V線)；設備會測量充電器是否能夠輸出設備“接收器”能夠接受的最大電流，如果不能，會根據“更低”的可用電流量作出評估和調整。 基于數據線的情況則更加復雜，這也解釋了為何我過去經歷過其它一些充電器+電纜+設備組合無法成功實現充電的情形。我引用下述文字進行說明： 設備制造商競爭激烈，目前還沒有一個標準的協商過程——有點類似于講六國語言。 蘋果從iPhone開始——因為最初的USB規范對高速電池充電沒有設立標準，因此蘋果提出了自己的“電子簽名”方案。 如果一部iPhone或iPad遇到D+線是2.0VDC、D-線是2.7VDC的USB端口，那么它就會判定這個端口是可以提供1000mA電流的蘋果iPhone(DCP)充電器。如果電壓反過來(D+/D-線分別是2.7V/2.0V)，那么它一定是最大可提供2000mA的iPad充電器。 但事情至此還沒有結束。雖然USB論壇發布了一個通用的“簽名”標準，但其它制造商提出了他們自己的簽名方案，因此目前市場上至少有6種D+/D-簽名方案： ·2.0V/2.0V – 低功耗(500mA) ·2.0V/2.7V – Apple iPhone (1000mA/5watt) ·2.7V/2.0V – Apple iPad (2100mA/10watt) ·2.7V/2.7V – 12watt (2400mA, 可能是黑莓在使用) ·D+/D- 短路在一起 – USB-IF BC 1.2 標準 ·1.2V/1.2V – 三星設備 目前，前面4種基于電阻的電壓檢測方案被認為是“傳統”模式，而我們相信所有新設備會使用基于芯片的檢測方法。 然而，由于市場上有成千上萬的“傳統”設備(以及更多的交流適配器)，這些方案仍必須認真應對。像TI公司的TSP2514 和TSP2543、Microchip公司的USB2534以及意法半導體公司的STCC5011都可以處理這些多種多樣的簽名組合。 因此如果我必須要賭一把的話，應該是兩根數據線中的一根有問題，要么就是電阻高了(為電纜的5英尺長度所累)，要么完全開路，或者跟另一個短路了。安卓的智能手機能夠輕松處理這種被改變的線纜情形，但Kindle Keyboard看不到要找的東西，因此完全放棄了充電企圖。我猜想如果我用這根不好的電纜在安卓手機間傳送數據，而不是給它們充電，其結果也不會好到那兒去。 |
