Зарядка lightning что это

Как выбрать кабель Lightning, если официальный Apple не устраивает

Поменял десяток кабелей Lightning разных производителей, большинство из которых не прослужило и пары месяцев. Не разочаровался в официальном решении Apple, но оставил его только для дома и офиса.

Сейчас у меня всегда с собой Зебра Native Union, которая сегодня более чем нравится.

И именно на этом примере рассмотрим выбор стороннего решения для зарядки и синхронизации, если официальное не устраивает надежностью, форм-фактором или другими особенностями.

Сертификация Apple в рамках MFi

Что такое MFi? Программу сертификации MFi Apple представила еще в 2005 году. С помощью нее производители могут получить одобрение на выпуск аксессуаров для мобильных устройств компании.

Чтобы пройти сертификацию производителю аксессуара нужно выполнить солидный перечень требований по качеству и надежности.

При этом процесс получения лицензии отличается в зависимости от авторитета компании и сложности устройства.

Один из вариантов логотипа сертификации MFi

Компании, которые прошли регистрацию MFi получают эксклюзивную возможность размещения соответствующего логотипа на коробке с изделием. Он дает пользователю уверенность в качестве аксессуара.

Почему нужно выбирать MFi? В случае Lightning сертификация по стандартам MFi дает уверенность, что кабель точно можно будет использовать для зарядки и синхронизации устройства.

Дело в том, что такой аксессуар — это не просто кабель с двумя штекерами на концах. Внутри Lightning установлена специальная микросхема, которая дает iPhone, iPod и iPad понять, что к устройству подключили надежный шнурок.

Рентген кабеля Lightning.

Производители несертифицированных решений пробуют обмануть эту защиту.

Иногда у них это получается, но чаще пользователь встречается с сообщением Этот аксессуар, вероятно, не поддерживается (или другое в зависимости от версии iOS) — оно может появиться сразу или через недели использования.

Тот момент, когда защиту Apple обойти не удалось

Рекомендую не рисковать и выбирать MFi. Такие аксессуары зачастую дороже, но они не подведут в самый неподходящий момент.

Этим компаниям можно доверять:

И это только самые популярные среди производителей, которые сертифицированы по MFi — смотрите на логотип на упаковке и не обращайте внимание на дешевые китайские поделки за пару центов.

Надежность самого кабеля

Форма кабеля. За долгие годы использования мобильных устройств Apple я сталкивался с двумя формами кабелей Lightning: круглые и плоские (или так называемая лапша).

Производители позиционируют второй вариант в роли идеального средства, чтобы кабель не запутывался.

Вот такое решение производства ROCK оказалось самым отвратительным в моей жизни. Оно продержалось всего два месяца.

Но практика показывает, что плоские кабели закручиваются не хуже обычных круглых. А распутывать их куда сложнее — здесь важнее не форма, а материал.

Толщина кабеля. Производители настаивают, что толстый кабель Lightning сложнее порвать или перетереть.

Но на практике толстые кабели лопаются не хуже тонких. И на первое место в данном случае должна выходить эластичность, а не толщина.

Материал оплётки. Кабель может быть завернут в пластик или резину, текстиль, кожу и даже металл.

Первый материал использует и сама Apple. Он достаточно просто лопается после недель и месяцев интенсивного использования. Поэтому не рекомендую.

Металлические кабели использовать просто неудобно. Они плохо сгибаются, поэтому постоянно мешаются в сумке или кармане.

Мой NU гибкий как молодая гимнастка.

Рекомендую смотреть на текстильные или кожаные варианты оплётки. Эти материалы достаточно эластичны, чтобы не лопнуть и доставлять удовольствие при использовании. Они отлично защищают «сердцевину» и не запутываются.

Продуманность соединительных креплений

Они должны быть достаточно длинными и гибкими — вот и весь секрет. Кабель часто рвется у основания короткого крепления. А недостаточная гибкость усугубляет этот процесс.

Обратите внимание на отверстие.

В моем случае на креплении используется специальное отверстие с округлыми углами, с помощью которого повышается гибкость при сохранении упругости и надежности.

Практика длительного использования еще должна доказать это, но сегодня думаю, что такое решение не переломается очень долго.

Кроме этого обратите внимание на качество коннекторов Lightning и USB. Они должны быть монолитно собраны, а не практически разваливаться при сильном нажатии.

Длина кабеля и его форм-фактор

Мне не нравятся короткие кабели, которые удобно носить с собой, но сложно использовать. Причина одна — если подключить iPhone к блоку питания или компьютеру с помощью них, смартфоном нельзя будет пользоваться во время зарядки или синхронизации.

Поэтому я выбираю универсальные метровые варианты, которые подойдут для дома или офиса и выручат в дороге. Но это мое личное мнение — оно может не совпадать с вашим.

Кроме универсальных есть длинные кабели на два и больше метров, а также короткие по 10-20 сантиметров и даже брелоки или браслеты, превращающиеся в Lightning для зарядки и синхронизации. Выбирайте по вкусу и потребностям.

Дополнительные особенности

Некоторые производители сторонних Lightning-кабелей привлекают потенциальных покупателей какими-то дополнительными особенностями аксессуаров.

Это могут быть встроенные коннекторы microUSB для зарядки беспроводных наушников, Android-смартфонов и других устройств. Но в моей практике таких сертифицированных по программе MFi не было.

Есть также кабели, которые не скатываются со стола благодаря специальным грузилам и так далее. Но я выбрал решение с удобной застежкой для хранения кабеля в свернутом виде, ведь использую его в переносном формате.

В итоге рекомендую:

А каким Lightning-кабелем пользуетесь вы? Выбрали официальный вариант Apple или решение другого производителя?

Источник

Как устроен Apple Lightning

Это моя маленькая статья с описанием (почти) всего, что я знаю об интерфейсе Apple Lightning и связанных с ним технологиях: Tristar, Hydra, HiFive, SDQ, IDBUS и др. Но сначала маленькое предупреждение…

Читайте эту статью на свой страх и риск! Информация основана на большом количестве внутренних материалов AppleInternal (утечка данных, схем, исходных кодов), которые я прочёл по диагонали. И, конечно, на моих собственных исследованиях. Должен предупредить, что я никогда раньше не проводил подобных исследований. Таким образом, эта статья может использовать неправильные или просто странные термины и оказаться частично или полностью неправильной!

Прежде чем углубиться, давайте кратко разберёмся в терминах:

Что такое Lightning?

Lightning — это цифровой интерфейс, используемый в большинстве устройств Apple iOS с конца 2012 года. Он заменил старый 30-контактный разъём.

На картинке выше гнездо разъёма, а на картинке ниже его распиновка:

Пожалуйста, обратите внимание, что в разъёме контакты с обеих сторон коннектора не соединены в одном и том же порядке. Таким образом, хост-устройство должно определить ориентацию кабеля, прежде чем что-то делать.

Хотя это не всегда так. У многих аксессуаров Lightning, которые мне попадались, в разъёмах зеркальная распиновка.

Что такое Tristar и Hydra?

Tristar — это интегральная схема, встроенная в каждое устройство с гнездом разъёма Lightning. По сути, это мультиплексор:

Кроме всего прочего, его основная цель состоит в том, чтобы соединяться со штекерным разъёмом Lightning, как только он подключён — определять ориентацию, Accessory ID и надлежащим образом маршрутизировать внутренние интерфейсы, такие как USB, UART и SWD.

Hydra — это новый вариант Tristar, используемый начиная с iPhone 8/X. Видимо, наиболее существенным изменением является поддержка беспроводной зарядки, но это ещё предстоит проверить:

Мне известны пять основных вариантов Tristar/Hydra:

Что такое HiFive?

HiFive — это дочерний интерфейс Lightning, то есть штекерный разъём. Он также содержит логический элемент — этот чип известен как SN2025/BQ2025.

Что такое SDQ и IDBUS?

Эти два термина часто считают своего рода синонимами. Для удобства я буду использовать только термин IDBUS, так как он кажется мне более правильным (и именно так технология называется в спецификации THS7383).

Итак, IDBUS — это цифровой протокол, используемый для коммуникации между Tristar и HiFive. Очень похож на протокол Onewire.

Теперь можем начать

Давайте прослушаем коммуникации Tristar и HiFive. Возьмите логический анализатор, переходную плату Lightning с соединением для гнезда и штекерного разъёма, какой-нибудь аксессуар (обычный кабель Lightning-to-USB отлично подойдёт) и, конечно, какое-нибудь устройство с портом Lightning.

Сначала подключите каналы логического анализатора к обеим линиям ID переходной платы (контакты 4 и 8) и подключите плату к устройству, но пока не подключайте аксессуар:

Сразу после этого начните выборку (подойдёт любая частота от 2 МГц и выше). Вы увидите что-то вроде этого:

Как видете, Tristar опрашивает каждую линию ID по очереди — одну за другой. Но поскольку мы не подключили никакого аксессуара, опрос явно провалился. В какой-то момент устройство устанет от этого бесконечного потока отказов и остановит его. А пока давайте разберёмся, что именно происходит во время опроса:

Сначала мы видим длинный интервал (около 1,1 миллисекунды), когда просто уровень высокий, но больше ничего не происходит:

Видимо, это время используется для зарядки внутреннего конденсатора HiFive — энергия от него будет затем использоваться для питания внутренних логических чипов.

Гораздо интереснее то, что происходит потом:

Очевидно, это поток каких-то данных. Но как его интерпретировать? Как расшифровать? Давайте виртуально разделим его на минимальные значимые части — то, что я называю словами:

По сути слово — это сочетание падения-подъёма-падения:

* STOP используется, когда это последний бит в байте

Используя приведённую выше таблицу теперь мы можем построить простой декодер протокола:

Как видите, сначала хост посылает BREAK — когда Tristar хочет отправить новый запрос, хост всегда начинает с этого слова. Затем наступает этап передачи данных. Пожалуйста, обратите внимание, что у последнего (8-го) бита в байте более длительный этап восстановления. Когда этап передачи данных заканчивается, хост отправляет ещё один BREAK. Затем дочернее устройство должно отправить ответ (после задержки не менее 2,5 микросекунд — см. таблицу). Tristar будет ждать ответа около 2,2 мс. Если ответ не выдан в этот промежуток времени, Tristar попытается опросить другую линию ID.

Теперь давайте рассмотрим этап данных на примере выше — 0x74 0x00 0x02 0x1f :

И вот что появляется на IDBUS после запроса 0x74:

HiFive ответил! И если вы прокрутите дальше, то увидите много других пар запрос/ответ:

Некоторые запросы не нуждаются в ответе:

Интерпретация запросов и ответов IDBUS

Самый важный запрос IDBUS — это 0x74, он используется для двух целей: чтобы приказать HiFive включить полное напряжение и силу тока (в случае, если оно поддерживается аксессуаром), спросить его о конфигурации контактов, которые поддерживаются кабелем, и некоторых других метаданных.

О том, как кодируются данные ответа 0x75, известно не так уж много. Но некоторые биты доступны в старой спецификации Tristar:

Первый байт данных ответа 0x75

Используя эти таблицы, давайте расшифруем ID нашего кабеля ( 10 0C 00 00 00 00 ) с учётом того, что линия ID найдена на контакте ID0:

Первый байт ответа 0x75 кабеля

Таким образом, ACCx — это 00, Это означает, что пин ID0 просто привязан к IDBUS, а Dx = 01 означает, что пины DP1/DN1 настроены как USB0_DP/USB0_DN. Именно то, что мы ожидали от стандартного USB-кабеля.

А теперь давайте перехватим что-нибудь поинтереснее:

Вот полный (?) список запросов IDBUS от @spbdimka:

Совет №1: вы можете легко получить свойства аксессуара, включая его идентификатор, используя accctl:

Это внутренняя утилита Apple, поставляемая со сборками NonUI/InternalUI. Но вы можете легко запустить её на любом устройстве после джейлбрейка.

Совет №2: вы можете легко получить конфигурацию контактов кабеля с помощью diags:

Обратите внимание, что эта команда доступна только на iOS 7+.

Совет №3: вы можете легко отслеживать запросы/ответы 0x74/0x75, генерируемые SWD-пробами, установив debug env var, равное 3:

Затем на виртуальном COM от кабеля вы увидите что-то вроде этого:

HOSTID

В одной из таблиц выше можно увидеть упоминание некоего HOSTID. Это 16-битное значение, передаваемое в запросе 0x74. Похоже, что оно также влияет на ответ HiFive. По крайней мере, если установить для него недопустимое значение (да, это возможно с diags), HiFive перестаёт с ним работать:

Впрочем, в прошивке KongSWD/KanziSWD есть переменная окружения disableIdCheck, которую вы можете настроить так, чтобы игнорировать недопустимый HOSTID.

Важное примечание: У Kong и Kanzi нет HiFive в качестве выделенного непрограммируемого чипа. Эти аксессуары эмулируют его с помощью микроконтроллера и/или блока FPGA, что позволяет его легко обновлять/перепрограммировать.

В таблице Accessory ID выше можно заметить, что Kong и Kanzi посылают разные ответы в зависимости от того, запускается или нет Astris, это программное обеспечение AppleInternal, предназначенное для отладки с помощью SWD-проб (или зондов). Если вы расшифруете эти ответы с помощью приведённых выше таблиц, то обнаружите, что когда Astris не запускается, зонд будет действовать точно так же, как DCSD — USB на линиях D1 и debug UART на линиях D2. Но когда отладочное программное обеспечение работает, линии ACCID переключаются на SWD.

Но что, если мы хотим запустить Astris после того, как зонд уже подключён к устройству? Что будет делать кабель? Как он будет переключаться между линиями ACC на SWD? Вот тут-то WAKE и вступает в игру! HiFive (или устройство, которое его эмулирует) может инициировать WAKE — и процесс перечисления IDBUS начнётся снова: Tristar отправит запрос 0x74, Kong/Kanzi ответит новым идентификатором, Tristar подтвердит его и направит линии ACC на внутренние линии SWD (SoC должен это поддерживать на физическом уровне, конечно).

Рукопожатия питания

Последнее, что я собираюсь рассмотреть — рукопожатия питания (power handshakes). Это алгоритм, основанный на запросах/ответах IDBUS, которые драйверы ядра Tristar используют перед тем, как разрешить зарядку от аксессуара.

Когда кабель Lightning просто где-то лежит, подключённый к зарядному устройству/компьютеру, но не подключённый к устройству, HiFive ограничивает ток на PWR действительно небольшим значением (около 10-15 мА по моим измерениям). Чтобы включить полный ток, запрос 0x74 должен быть выдан Tristar и обработан HiFive. Для SecureROM/iBoot этого достаточно, но при загрузке ядра необходимо сделать дополнительные шаги:

Несколько слов об ESN и интерфейсе Tristar I2C

Ещё одна особенность Tristar, о которой я хотел бы рассказать, — ESN. Это маленький блоб, который Tristar хранит в своём EEPROM (на CBTL1610A2 и более поздних версиях). Его можно получить по IDBUS с помощью кабеля Serial Number Reader (или Kanzi, они в основном одинаковые, за исключением разных USB-PID и немного отличающихся корпусов)

Проще говоря, отправив этот блоб на ttrs.apple.com, вы можете получить серийный номер устройства. Этот механизм используется сотрудниками Apple Store/Apple Premium Reseller для извлечения SN с мёртвых устройств (если Tristar ещё жив):

Что происходит на IDBUS при получении ESN, задокументировал @spbdimka:

Подготовка

Процедура «прошивки» ESN на Tristar называется подготовка (provisioning). Она происходит с диагностикой на стороне устройства, через EzLink на принимающей стороне в три этапа.

Вы можете проверить состояние с помощью diags:

… а также получить ESN:

Кстати, у diags вообще богатый набор команд Tristar (доступен, начиная с iOS 7):

Tristar I2C

Tristar доступен на шине I2C (адрес 0x34 для записи, 0x35 для чтения). Именно так diag и драйверы ядра с ним взаимодействуют.

О реестрах публично известно не так уж много. Много информации о самой карте регистра можно получить из утёкшего исходного кода iBoot (только для THS7383 — кажется, обратно совместимого с CBTL1608 — и CBTL1610), но не так много о том, что нужно туда записать, чтобы добиться каких-то интересных результатов.

Ещё одним источником знаний является модуль Tristar из diags (легко извлекаемый через SWD во время его работы). Например, мне удалось отреверсить алгоритмы чтения состояния подготовки и ESN. Затем я реализовал это как дополнение к моей нагрузке для iBoot под названием Lina:

Я также попытался изменить алгоритм записи ESN, но потерпел неудачу — механизм слишком сложный для меня. Однако фрагменты кода от Lina доступны здесь.

Электрические характеристики Tristar

Сам Tristar питается от источника 1,8 В. Линии для IDBUS устойчивы к 3,0 В, согласно моему осциллографу:

Таким образом, без схемы сдвига уровня лучше не пытаться взаимодействовать с IDBUS с помощью устройств, устойчивых к 5 В, как некоторые модели Arduino.

Источник