Cables con Cerebro: ¿Qué es el chip E-Marker y por qué salva tu smartphone?

 

En el post anterior hablamos de el usb c y sus cables

Ahora toca hablar de quien es el encargado de enviar la información de dicho cable.

Todos los cables Tipo-C (excepto la combinación mínima de USB 2.0 y solo 3 A), deben contener estos chips que identifican el cable y sus capacidades a través del protocolo USB PD. Estos datos de identificación incluyen información sobre el producto/proveedor, los conectores del cable, el protocolo de señalización USB (2.0, clasificación de velocidad Gen 2, Gen 2), la construcción pasiva/activa, el uso de la alimentación V _{CONN , la corriente V BUS} disponible , la latencia, la direccionalidad RX/TX, el modo del controlador SOP y la versión de hardware/firmware.

También puede incluir otros mensajes definidos por el proveedor (VDM).

Cómo fluye la información por esas líneas que vimos antes.

1. El Chip E-Marker: El "identidicador" del cable

El E-Marker (Electronic Marker) es un pequeño circuito integrado ubicado dentro de uno (o ambos) conectores del cable. Su trabajo es "presentarse" ante los dispositivos.

• Existe, para evitar incendios y optimizar la velocidad. Un cable delgado que solo soporta 3A se quemaría si le pasas 5A (100W/240W).

• Dentro del chip tenemos info de, capacidad de corriente (3A o 5A), velocidad de datos, voltaje máximo y el fabricante.

• ¿Cómo se alimenta? Se alimenta a través del pin VCONN. Cuando conectas el cable, uno de los pines CC (A5 o B5) se convierte en VCONN para darle energía al chip.

• Protocolo de comunicación: Habla con el cargador y el móvil usando el protocolo USB PD (Power Delivery) sobre la línea CC mediante un código llamado BMC (Biphase Mark Code).

 

2. ¿Cómo pasa la información?

El paso de información en un USB-C es una negociación constante dividida en capas:

A. La Detección

Antes de enviar un solo bit de datos o subir el voltaje, los pines CC1 y CC2 detectan la orientación del cable. Como el conector es reversible, el sistema debe saber por qué pines (fila A o fila B) debe enviar los datos de alta velocidad.

B. La Negociación de Poder

Si el chip E-Marker dice: "trabajo con 100W", el cargador y el teléfono acuerdan subir el voltaje en los pines VBUS. Si el chip no está o no responde, el sistema suele limitarse a 3A por seguridad.

C. El Transporte de Datos

Una vez establecida la conexión, los datos viajan de dos formas:

• USB 2.0 (Lento): Utiliza los pines D+ y D- (A6/A7). Es una comunicación "Half-Duplex" (o hablas o escuchas, pero no ambas a la vez).

• USB 3.1/4.0 (Rápido): Utiliza los pares diferenciales TX (Transmisión) y RX (Recepción).

  • Aquí la comunicación es "Full-Duplex" (envío y recibo simultáneo).

  • Se usa Señalización Diferencial: para cancelar el ruido electromagnético, lo que permite grandes velocidades.

Resumen de funcionamiento:

1. Conexión: Los pines GND hacen contacto primero.

2. Identificación: Los pines CC detectan la posición y leen el chip E-Marker.

3. Configuración: Se activan los pines VBUS con el voltaje acordado.

4. Transferencia: Los datos fluyen por los pines D+/D- (básicos) o por los TX/RX (alta velocidad/video).

Dato de taller: Si un cliente te dice que su cable "solo carga de un lado", usualmente es porque una de las líneas CC del puerto está sucia o tiene la soldadura rota, impidiendo que el chip E-Marker se identifique en esa posición.

Guía de cómo usar el multímetro para verificar si el chip E-Marker de un cable está funcionando correctamente

 El multímetro estándar no puede "leer" los datos del chip E-Marker, sin embargo, podemos hacer una comprobación indirecta de hardware para saber si el chip está vivo o no.

Requisitos Previos

• Un Multímetro (preferiblemente con modo Auto-rango).

• Placa de prueba (USB-C Breakout Board): Es casi imposible meter las puntas del multímetro dentro del conector sin hacer un corto. Necesitas una placa que exponga los 24 pines.

Paso 1: Prueba de Resistencia (Cable Desconectado)

El chip E-Marker se alimenta y comunica por la línea CC (Configuration Channel).

1. Pon el multímetro en escala de Resistencia (Ω).

2. Mide entre el pin GND (A1/B1) y el pin CC1 (A5).

3. Mide entre el pin GND (A1/B1) y el pin CC2 (B5).

   • Resultado esperado: En un cable con E-Marker, una de las líneas CC mostrará una resistencia de Ra (aprox. 800 Ω a 1.2k Ω).

   • Si marca "OL" (Abierto): Probablemente no hay chip E-Marker o el hilo interno está roto.

Paso 2: Prueba de Voltaje VCONN

Para que el chip "despierte", necesita energía. El dispositivo (como un MacBook o un cargador PD) envía 5V a través de la línea CC que no se está usando para datos.

1. Conecta el cable a una fuente de poder USB-C (Cargador PD).

2. Pon el multímetro en Voltaje DC (V).

3. Mide entre GND y los pines CC1/CC2.

   • Análisis: Deberías ver un pulso de voltaje o un valor estable cercano a 5V en uno de los pines (esto es VCONN). Si el voltaje cae a 0V inmediatamente, el chip E-Marker no está respondiendo a la negociación y el cargador corta el flujo por seguridad.

Paso 3: Prueba de Caída de Diodo (Modo Diodo)

Esta es la prueba favorita de los técnicos de microsoldadura para ver si el chip está quemado.

1. Multímetro en Modo Diodo.

2. Punta Roja a GND (sí, invertido).

3. Punta Negra a CC1 y luego a CC2.

   • Resultado normal: Deberías ver un valor entre 0.500V y 0.800V.

   • Resultado de falla: Si ves 0.000V (corto) o "OL" (circuito abierto), el chip E-Marker interno está frito o el cable está cortado.

Tabla de Diagnóstico Rápido

Medida en CC	Valor detectado	Diagnóstico Técnico
Resistencia	~1 k$\Omega$ (Ra)	Hay un componente activo (E-Marker) presente.
Resistencia	5.1 k$\Omega$ (Rd)	Es un cable normal (sin chip) o resistencia de pull-down.
Diodo	0.000 V	Cortocircuito interno en el chip.
Diodo	"OL"	Línea de datos interrumpida o chip inexistente.

La herramienta definitiva

Si quieres testear esto, una recomendación es usar un Probador de cables USB (como el KM003C o un detector C-Type). Estos dispositivos interrogan al chip y te dicen en pantalla: "Cable 5A - 100W - USB 3.2". El multímetro te dice si hay "vida" eléctrica, pero el probador te dice si habla el chip.

 Saludos Devicepc