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2026年02月16日号

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DFP？UFP？USBの基礎用語

脱シリアル変換IC！USBマイコン・プログラミング入門

USBの基本概念とホスト・デバイスの役割

USB（Universal Serial Bus）は，パソコンやスマートフォンなどの機器間でデータや電力をやり取りするための規格です．USBには「ホスト」と「デバイス」という役割があり，ホストは通信を制御する側，デバイスは制御される側になります．たとえばパソコンがホスト，USBメモリがデバイスといった関係です．

USBの通信は原則としてホストから開始されます．デバイスがホストへデータを送信したい場合でも，必ずホストが通信をリクエストし，デバイスが応答する形でやり取りが行われます．このしくみはUSB規格の基本であり，通信の確実性を保つために重要です．

DFPとUFP：データ転送方向の区別

従来のUSB規格ではホストが電力供給を行うことが前提でしたが，近年の規格ではその前提が変わっています．データ転送や電源供給の方向がより柔軟に設定できるようになったため，新しい用語が使われるようになりました．

DFP（Downstream Facing Port）とUFP（Upstream Facing Port）は，データの転送方向を示す用語です．DFPはデータを送信する側，UFPは受信する側を指します．これにより，どちらがデータを送る役割かを明確に区別できるようになっています．たとえば，パソコンのUSBポートはDFP，USBメモリのポートはUFPに該当します．

電源供給の役割：SourceとSink

データ転送方向とは別に，電源供給の役割も区別されています．Sourceは電力を供給する側，Sinkは電力を受け取る側を意味します．これらの用語はUSB PD（Power Delivery）などの規格で重要になっており，従来のホスト=電源供給側という固定概念から離れています．

たとえば，スマートフォンどうしでの充電ケーブル接続時に，どちらが電力を供給し，どちらが受け取るかが動的に決まる場合があります．この場合，SourceとSinkの概念が活用されます．これによりUSB機器の柔軟な電力管理と安全性の向上が実現されています．

ポイント

1. USB通信はホストから必ず開始される
2. DFPとUFPはデータ転送の方向を示す用語
3. SourceとSinkは電源供給の役割を区別する用語
4. USBの新しい規格ではデータ方向と電源供給方向が独立して設定可能
5. USBデバイス開発ではこれらの用語を正しく理解し設計することが重要

〈著：ZEPマガジン〉

動画を見る，または記事を読む

参考文献

1. ［VOD/KIT］LabVIEW×Arduino！初めてのパソコン計測＆制御【改訂版】，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［［VOD/KIT/data］実験キットで学ぶ 初歩の電子回路設計，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［VOD/KIT/data］Arm M4/M7/DSP×500MHz！STM32H7ハイスペック計測通信Module開発，ZEPエンジニアリング株式会社．
4. ［VOD/KIT/data］［VOD/Full KIT/data］USBマルチ測定器付き！実測とシミュレーションで学ぶアナログ回路設計，ZEPエンジニアリング株式会社．
5. ［VOD/KIT/data］［VOD/data］GPU/CPU/量子コンピュータによるサイバーセキュリティ実践プログラミング ，ZEPエンジニアリング株式会社．

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