Сучасні комп'ютери мають широкі можливості для роботи з відео, і їх власники часто дивляться фільми на екрані монітора. А з появою мультимедійних платформ barebone, орієнтованих на використання як домашнього медіацентру, інтерес до підключення аудіо- та відеоапаратури лише посилюється.
Куди як зручніше та практичніше дивитися відео на великому екранітелевізора, тим більше, що практично всі сучасні відеокарти оснащені телевізійним виходом.
Необхідність підключення телевізора до комп'ютера виникає також під час монтажу аматорського відео. Як ви легко зможете переконатися на практиці, зображення та звук на комп'ютері суттєво відрізняються від тих, що ви потім побачите та почуєте по телевізору. Тому всі відеоредактори дають змогу переглядати попередні результати монтажу на телевізійному приймачі прямо з робочої шкали ще до створення фільму. Досвідчені відеолюбителі постійно контролюють зображення та звук, виводячи їх на телевізійний екран, а не на монітор комп'ютера.
Такі теми, як налаштування відеокарт, вибір стандарту зображення, а також порівняння якості відеовиходів відеокарт різних виробників і вирішення проблем, що виникають при цьому, виходять за рамки цієї статті - тут ми розглянемо лише наступні питання: які роз'єми можуть зустрітися на телевізорі та на відеокарті, як вони узгоджуються між собою та які існують способи підключення комп'ютера до телевізора.

Інтерфейси для підключення дисплея

Класичний аналоговий інтерфейс (VGA)

У комп'ютерах вже давно використовується 15-контактний аналоговий інтерфейс D-Sub HD15 (Mini-D-Sub), який за традицією називають VGA-інтерфейсом. Інтерфейс VGA передає сигнали червоного, зеленого та синього кольорів (RGB), а також інформацію про горизонтальну розгортку (H-Sync) та вертикальну синхронізацію (V-Sync).

Всі сучасні відеокарти мають такий інтерфейс або забезпечують його за допомогою перехідника з універсального комбінованого інтерфейсу DVI-I (DVI-integrated).

Таким чином, до роз'єму DVI-I можна підключати цифрові і аналогові монітори. Перехідник з інтерфейсу DVI-I на VGA зазвичай входить у комплект поставки до багатьох графічних карт і дозволяє підключати старі монітори з 15-контактною вилкою D-Sub (VGA).

Зауважте, що не будь-який DVI-інтерфейс підтримує аналогові VGA-сигнали, які можна отримати через подібні перехідники. Деякі відеокарти мають цифровий інтерфейс DVI-D, до якого можна підключати тількицифрові монітори. Візуально такий інтерфейс відрізняється від DVD-I відсутністю чотирьох отворів (контактів) навколо горизонтального прорізу (порівняйте праві частини білих DVI-роз'ємів).

Часто сучасні графічні карти оснащуються двома виходами DVI, й у разі вони, зазвичай, універсальні - DVI-I. Така відеокарта може одночасно працювати з будь-якими моніторами, причому як з аналоговими, так і цифровими в будь-якому наборі.

Цифровий інтерфейс DVI

DVI-інтерфейс (TDMS) був розроблений головним чином для цифрових моніторів, які не вимагають від графічної карти переведення цифрових сигналів в аналогові.

Але оскільки перехід із аналогових моніторів на цифрові йде повільно, то розробники графічного обладнання зазвичай використовують ці технології паралельно. Крім того, сучасні відеокарти можуть працювати з двома моніторами одночасно.

Універсальний інтерфейс DVI-I дозволяє використовувати як цифрове, так і аналогове підключення, а DVI-D лише цифрове. Втім, інтерфейс DVI-D зустрічається сьогодні досить рідко і зазвичай застосовується лише у дешевих відеоадаптерах.

Крім того, цифрові роз'єми DVI (причому як DVI-I, так і DVI-D) мають два різновиди - Single Link і Dual Link, які відрізняються кількістю контактів (у Dual Link задіяні всі 24 цифрові контакти, а в Single Link - лише 18 ). Single Link підходить для застосування в пристроях з роздільною здатністю аж до 1920x1080 (повна роздільна здатність HDTV), для б обільших дозволів потрібно вже Dual Link, який дозволяє вдвічі збільшити кількість пікселів, що виводяться.

Цифровий інтерфейс HDMI

Цифровий мультимедійний інтерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface) розроблений спільно цілим рядом великих компаній- Hitachi, Panasonic, Philips, Sony та ін. 19-контактний варіант HDMI широко використовується сьогодні для передачі сигналів телебачення високої чіткості (HDTV) з роздільною здатністю до 1920x1080 (1080i). Для передачі відеосигналу вищої роздільної здатності потрібні вже 29-контактні роз'єми типу B. Крім того, HDMI може забезпечити до восьми каналів звуку з розрядністю 24 біт і частотою 192 кГц і має вбудований механізм захисту авторських прав Digital Rights Management (DRM).

Інтерфейс HDMI відносно новий, але в комп'ютерному секторі у нього досить багато конкурентів - як з боку традиційного інтерфейсу DVI, так і з боку нових і прогресивних інтерфейсів, таких як UDI або DisplayPort. Однак продукти з портами HDMIпланомірно просуваються ринку, оскільки сучасна побутова відеотехніка дедалі більше оснащується саме роз'ємами HDMI. Таким чином, розвиток популярності мультимедійних комп'ютерних платформ стимулюватиме появу графічних і материнських платз портами HDMI, навіть незважаючи на те, що комп'ютерним виробникам для використання цього стандарту доводиться купувати досить дорогу ліцензію і платити деякі фіксовані ліцензійні відрахування з кожного проданого продукту з інтерфейсом HDMI.

Ліцензійні виплати призводять і до подорожчання виробів з HDMI-портами для кінцевого виробника - наприклад, відеокарта з портом HDMI буде коштувати приблизно на 10 дол. дорожче. Крім того, навряд чи в комплект поставки входитиме дорогий HDMI-кабель (10-30 дол.), тому його доведеться купувати окремо. Однак є надія, що зі зростанням популярності інтерфейсу HDMI розмір подібної націнки поступово зменшуватиметься.

Інтерфейс HDMI використовує ту ж технологію сигналів TDMS, що і DVI-D, тому є недорогі перехідники для цих інтерфейсів.

І доки інтерфейс HDMI ще не замінив DVI, такі перехідники можуть використовуватися для підключення відеоапаратури за DVI-інтерфейсом. Зверніть увагу, що HDMI-кабелі не можуть бути довшими за 15 м.

Новий інтерфейс UDI

На початку цього року компанія Intel анонсувала новий цифровий інтерфейс Unified Display Interface (UDI) для підключення цифрових моніторів до комп'ютера. Поки що Intel тільки заявила про розробку нового типу підключення, але найближчим часом вона планує повністю відмовитися від старого аналогового інтерфейсу VGA і здійснювати підключення комп'ютерів до пристроїв відображення інформації через новий цифровий інтерфейс UDI, нещодавно розроблений інженерами цієї компанії.

Створення нового інтерфейсу обумовлено тим, що аналоговий VGA-інтерфейс, і навіть цифровий DVI-інтерфейс, на думку представників компанії Intel, сьогодні безнадійно застаріли. Крім того, ці інтерфейси не підтримують новітні системи захисту контенту, якими оснащуються цифрові носії нового покоління, такі як HD-DVD та Blu-ray.

Таким чином, UDI є практично аналогом інтерфейсу HDMI, який використовується для підключення комп'ютерів до сучасних HD-телевізорів. Основною (і, мабуть, єдиною) відмінністю UDI від HDMI буде відсутність звукового каналу, тобто UDI буде передавати тільки відео і повністю розрахований на роботу з комп'ютерними моніторами, а не з HD-телевізорами. Крім того, Intel, мабуть, не хоче платити ліцензійні відрахування за кожен вироблений HDMI-пристрій, тому UDI стане гарною альтернативою для компаній, які прагнуть здешевлення своїх продуктів.

Новий інтерфейс повністю сумісний з HDMI, а також підтримуватиме всі відомі в даний час системи захисту контенту, що дозволить безперешкодно відтворювати нові носії, обладнані захистом від копіювання.

Новий інтерфейс DisplayPort

Ще один новий відеоінтерфейс – DisplayPort – нещодавно отримав схвалення з боку компаній, що входять до складу асоціації VESA (Video Electronics Standards Association).

Відкритий стандарт DisplayPort розроблений рядом великих компаній, у тому числі ATI Technologies, Dell, Hewlett-Packard, nVidia, Royal Philips Electronics та Samsung Electronics. Передбачається, що у перспективі DisplayPort стане універсальним цифровим інтерфейсом, що дозволяє підключати дисплеї. різних типів(плазмові, рідкокристалічні, ЕПТ-монітори та ін.) до побутовим пристроямта до комп'ютерного обладнання.

Специфікація DisplayPort 1.0 передбачає можливість одночасної передачі та відеосигналу та аудіопотоку (у цьому сенсі новий інтерфейс повністю аналогічний HDMI). Зазначимо, що максимальна пропускна спроможністьза стандартом DisplayPort становить 10,8 Гбіт/с, причому для передачі використовується відносно тонкий кабель з чотирма провідниками.

Інша особливість DisplayPort полягає у підтримці функцій захисту контенту (аналогічно HDMI та UDI). Вбудовані засоби безпеки дозволяють відображати вміст документа або відеофайлу лише на обмеженій кількості «санкціонованих» пристроїв, що теоретично зменшує ймовірність незаконного копіювання матеріалів, захищених авторськими правами. І нарешті, рознімання, виконані відповідно до нового стандарту, тонше сучасних роз'ємів DVI і D-Sub. Завдяки цьому порти DisplayPort можна буде використовувати в обладнанні невеликого формфактора і легко робити багатоканальні пристрої.

Про підтримку стандарту DisplayPort вже оголосили компанії Dell, HP та Lenovo. Очевидно, перші пристрої, забезпечені новими відеоінтерфейсами, з'являться до кінця поточного року.

Відеороз'єм на графічній карті

На сучасних відеокартах, крім роз'ємів для підключення моніторів (аналогових – D-Sub або цифрових – DVI), знаходиться композитний вихід для виведення відео («тюльпан»), або 4-штирковий S-Video-вихід, або 7-штирковий комбінований відеовихід ( одночасно і S-Video і композитні входи та виходи).

У випадку S-Video ситуація проста - у продажу є кабелі S-Video або перехідники під інші роз'єми типу SCART.

Однак коли на відеокартах зустрічається нестандартний 7-штирковий роз'єм, то в цьому випадку краще зберегти той перехідник, який є в комплекті відеокарти, тому що стандартів розведення такого кабелю є кілька.

Композитний відеосигнал (RCA)

Так званий композитний відеовихід давно і широко використовується для підключення побутової аудіо та відеоапаратури. Роз'єм цього сигналу зазвичай позначається як RCA (Radio Corporation of America), а народі називається «тюльпан» чи VHS-разъем. Зверніть увагу, що подібними штекерами відеоапаратури може передаватися не тільки композитне відео або аудіо, але і багато інших сигналів типу компонентного відео або телебачення високої чіткості (HDTV). Зазвичай вилки «тюльпанів» мають кольорове маркування, щоб користувачам було легше орієнтуватися в клубку проводів. Поширені значення кольорів наведено у табл. 1.

Таблиця 1

Провід для передачі композитного сигналу може бути досить довгим (для подовження проводів можна застосовувати прості перехідники).

Однак використання невисокої якості з'єднань та неохайної комутації «тюльпанами» поступово відходить у минуле. До того ж дешеві RCA-роз'єми на устаткуванні часто ламаються. Сьогодні на цифровій аудіо- та відеоапаратурі все частіше застосовуються інші типи комутації і навіть при передачі аналогових сигналівзручніше використовувати SCART.

S-Video

Часто на відеокарті і телевізорі є чотириконтактний роз'єм S-Video (Y/C, Hosiden), який служить передачі відеосигналів вищої якості, ніж композитний. Справа в тому, що стандарт S-Video використовує різні лінії для передачі яскравості (сигнал яскравості та синхронізації даних позначається буквою Y) та кольору (сигнал кольоровості позначається буквою C). Поділ сигналів яскравості та кольору дозволяє досягти кращої якості картинки порівняно з композитним RCA-інтерфейсом (тюльпаном). Більше висока якістьпри передачі аналогового відео можуть забезпечити лише повністю роздільні RGB або компонентні інтерфейси. Для отримання композитного сигналу S-Video використовується простий перехідник S-Video - RCA.

Якщо такого перехідника у вас немає, його можна зробити самостійно. Втім, існує два варіанти виведення композитного сигналу з відеокарти, обладнаної S-Video-інтерфейсом, і вибір залежить від типу відеокарти. Деякі картки вміють перемикати режими виводу і подають на S-Video вихід простий композитний сигнал. У режимі подачі такого сигналу на S-Video потрібно просто з'єднати контакти, на які подається композитний сигнал з відповідними виходами тюльпана.

Розведення RCA-кабелю проста: центральною жилою подається відеосигнал, а зовнішня оплетка - це «земля».

Розведення S-Video таке:

• GND – «земля» для Y-сигналу;
• GND – «земля» для С-сигналу;
• Y - сигнал яскравості;
• С - сигнал кольоровості (містить обидва кольорові).

Якщо S-Video-вихід може працювати у режимі подачі композитного сигналу, то другий контакт його роз'єму подається «земля», але в четвертий - сигнал. На розбірному S-Video-штекері, який буде потрібно для виготовлення перехідника, контакти зазвичай нумеруються. Роз'єми гнізда та штекера нумеруються дзеркально.

Якщо відеокарта немає режиму виведення композитного сигналу, то його отримання доведеться змішати сигнал кольоровості і яскравості з S-Video-сигналу через конденсатор ємністю 470 пФ. Отриманий таким чином сигнал подається на центральну жилу, а «земля» з другого контакту – на обплетення композитного шнура.

SCART

SCART є найцікавішим комбінованим аналоговим інтерфейсом та широко поширений у Європі та Азії. Його назва походить від французької абревіатури, запропонованої 1983 року Об'єднанням розробників радіо- та телеапаратури Франції (Syndicat des Constructeurs d'Appareils, Radiorecepteurs et Televiseurs, SCART). Цей інтерфейс поєднує аналогові сигнали відео (композитного, S-Video та RGB), стереозвуку та управління. Сьогодні кожен вироблений для Європи телевізор або відеомагнітофон оснащений як мінімум одним роз'ємом SCART.

Для передачі простих аналогових сигналів (композитного та S-Video) на ринку є багато різних перехідників для SCART. Цей інтерфейс зручний не тільки тим, що все підключається за допомогою тільки одного кабелю, але й тим, що дозволяє підключити до телевізора джерело високоякісного RGB-відео без проміжного кодування композитних або S-Video-сигналів і отримати найкраща якістьзображення на екрані побутового телевізора (якість зображення та звуку при подачі через SCART помітно перевершує якість інших аналогових підключень). Подібна можливість, щоправда, реалізується не у всіх відеомагнітофонах та телевізорах.

Крім того, розробники заклали до інтерфейсу SCART додаткові можливості, зарезервувавши кілька контактів на майбутнє. І з того часу, як інтерфейс SCART став стандартом у європейських країнах, він набув кількох нових властивостей. Наприклад, за допомогою деяких сигналів на контакті 8 можна керувати через SCART режимами телевізора (переводити його в режим монітор і назад), перемикати телевізор в режим роботи з RGB-сигналами (контакт 16) і т.д. Контакти 10 і 12 призначені передачі через SCART цифрових даних, що робить кількість команд практично необмеженим. Існує кілька відомих систем обміну інформацією за допомогою SCART: Megalogic, використовувана фірмою Grundig; Easy Link від компанії Philips; SmartLink від фірми Sony. Щоправда, їх застосування обмежене спілкуванням між телевізором та відеомагнітофоном цих фірм.

До речі, стандарт передбачає чотири види кабелів SCART: тип U – універсальний, що забезпечує всі з'єднання, V – без сигналів звуку, С – без сигналів RGB, А – без відеосигналів та RGB. На жаль, сучасні компонентні режими (Y, Cb/Pb, Cr/Pr) у стандарті SCART не підтримуються. Однак деякі виробники DVD-плеєрів і телевізорів великого формату вбудовують можливість передачі через SCART та компонентного відеосигналу, який передається через контакти, що використовуються у стандарті для RGB-сигналу (втім, від підключення RGB така можливість практично не відрізняється).

Для підключення до SCART композитних або S-Video-джерел у продажу є різні перехідники. Багато з них універсальні (двонаправлені) з перемикачем вхід-вихід.

Є також прості односпрямовані перехідники, перехідники для підключення моно-або стереозвуку, а також роз'єми для керування перемиканням. У випадку, коли необхідно до одного пристрою під'єднати відразу два, можна використовувати SCART-розгалужувач на два або три напрямки. Ті ж, кого не влаштовують або кому недоступні запропоновані варіанти, можуть зробити власний відповідно до призначення контактів SCART, наведеними в табл. 2 .

Нумерація штирьків зазвичай вказана на роз'єм:

Звичайно, в комп'ютерах не використовується роз'єм SCART, однак, знаючи його специфікацію, завжди можна виготовити відповідний перехідник для використання аналогового комп'ютерного монітора як приймач відеосигналу з магнітофона або, навпаки, для подачі відеосигналу з комп'ютера на телевізор, обладнаний роз'ємом SCART.

Наприклад, щоб ввести або вивести композитний сигнал з роз'єму SCART, необхідно взяти коаксіальний кабельз хвильовим опором 75 Ом і розподілити зовнішнє обплетення («землю») та внутрішню жилу (композитний сигнал) на SCART-роз'ємі.

Виведення відеосигналу з комп'ютера на телевізор (TV-OUT):

• композитний сигнал подається на 20 контакт роз'єму SCART;

Для введення відеосигналу з відеомагнітофона до комп'ютера (TV-IN):

• композитний сигнал – на 19-й контакт роз'єму SCART;
• "земля" - на 17-й контакт роз'єму SCART.

p align="justify"> Відповідність контактів при виготовленні перехідника для S-Video також зазначено в табл. 2.

Виведення відеосигналу з комп'ютера в телевізор S-Video (TV-OUT):

• 3-й контакт S-Video – 20-й контакт SCART;

Введення відеосигналу з відеомагнітофона в комп'ютер S-Video (TV-IN):

• 1-й контакт S-Video – 17-й контакт SCART;
• 2-й контакт S-Video – 13-й контакт SCART;
• 3-й контакт S-Video – 19-й контакт SCART;
• 4-й контакт S-Video – 15-й контакт SCART.

Для підключення комп'ютера до телевізора RGB необхідно, щоб комп'ютер видавав RGB-сигнал у вигляді, зрозумілому для телевізора. Іноді RGB-сигнал подається через спеціальний 7-, 8- або 9-штирковий комбінований відеовихід. У цьому випадку в налаштуваннях відеокарти має бути можливість перемикання відеовиходу в режим RGB. Якщо відеовихід на відеокарті має сім контактів (такий штекер називається mini-DIN 7-pin), то в нормальному режимі S-Video-сигнал подається точно на ті ж контакти, що і в звичайному чотириконтактному S-Video-роз'єм. А в RGB-режимі сигнали контактів можуть розподілятися різними способамиЗалежно від виробника відеокарти.

Як приклад можна навести відповідність контактів одного з таких 7-штирькових роз'ємів зі SCART (така розводка застосовується на деяких відеокартах, що базуються на чіпі NVIDIA, але на вашій відеокарті може бути по-іншому):

• 1-й контакт mini-DIN 7-pin (GND, "земля") - 17-й контакт SCART;
• 2-й контакт mini-DIN 7-pin (Green, зелений) – 11-й контакт SCART;
• 3-й контакт mini-DIN 7-pin (Sync, розгортка) – 20-й контакт SCART;
• 4-й контакт mini-DIN 7-pin (Blue, синій) – 7-й контакт SCART;
• 5-й контакт mini-DIN 7-pin (GND, "земля") - 17-й контакт SCART;
• 6-й контакт mini-DIN 7-pin (Red, червоний) – 15-й контакт SCART;
• 7-й контакт mini-DIN 7-pin (+3 V керування режимом RGB) - 16-й контакт SCART.

Для будь-яких видів перехідників потрібно використовувати якісні кабелі з опором 75 Ом.

На графічній карті немає роз'єму для підключення відео

Якщо у вас на відеокарті відсутній телевізійний вихід, то, в принципі, телевізор можна підключити і до звичайного VGA-роз'єму. Однак у цьому випадку знадобиться електрична схемаузгодження сигналів (загалом, щоправда, нескладна). На ринку є спеціальні пристрої, які конвертують звичайний комп'ютерний VGA-сигнал RGB і сигнал розгортки (синхронізації) для телевізора. Такий пристрій підключається до кабелю VGA між комп'ютером і монітором і дублює сигнал, який йде через VGA-вихід.

У принципі такий пристрій можна зробити і самостійно. Відповідність сигналів VGA і SCART буде такою:

• VGA SCART PIN SCART Description;
• VGA RED – на 15-й контакт SCART;
• VGA GREEN – на 11-й контакт SCART;
• VGA BLUE – на 7-й контакт SCART;
• VGA RGB GROUND - на 13-й, чи 9-й, чи 5-й контакт SCART;
• VGA HSYNC & VSYNC - на 16-й та 20-й контакти SCART.

Також необхідно буде подати +1-3 на 16-й контакт SCART і 12 на 8-й контакт SCART для перемикання в AV-режим зі співвідношенням сторін 4:3.

Однак пряме підключення, швидше за все, не спрацює і для синхронізації доведеться робити електросхему, як показано на http://www.tkk.fi/Misc/Electronics/circuits/vga2tv/circuit.html або http://www.e.kth .se/~pontusf/index2.html .

Незважаючи на поширення цифрових мереж, аналогові канали передачі даних все ще використовуються. Тому є кілька причин.

У системах промислової автоматики існує велика кількість розроблених і виготовлених багато років тому пристроїв, які використовують аналогові канали передачі даних. Це можуть бути датчики, виконавчі пристрої (клапани, насоси) та пристрої реєстрації (самописці). Заміна цього обладнання йде повільно і потребує великих капіталовкладень. Крім того, переведення будь-якого підприємства повністю на цифрові мережі означає одномоментну заміну практично всього обладнання та інформаційних кабельних мереж. Така масштабна реконструкція потребує як величезних коштів, а й зупинки виробничого процесу, що у часто неприпустимо. Тому при створенні чи модернізації автоматичних системуправління доводиться використовувати аналогові канали передачі для отримання інформації від датчиків і передачі управління на виконавчі механізми.

Переваги

Основною перевагою використання як інтерфейс передачі даних від датчиків струмової петлі 4 ... 20 мА є використання всього двох проводів для з'єднання з системою збору даних. Крім цього, на відміну від цифрових інтерфейсів, не потрібні додаткові апаратні та програмних засобівдля реалізації стандартного протоколу обміну даними або додаткового налаштування(наприклад, програмування адреси) під час інсталяції.

Струм або напруга

Рис. 1.

У той же час використання аналогових інтерфейсів з інтелектуальними датчиками (в які вбудовуються мікроконтролери для попередньої обробки сигналу) або виконавчими пристроями з аналоговим інтерфейсом, керування якими повинен здійснювати цифровий контролер, вимагає застосування цифроаналогового перетворювача. Враховуючи, що у різних випадках можуть використовуватися як струмові, так і потенційні інтерфейси, для спрощення схеми та зменшення її вартості бажано вибирати мікросхему ЦАП, здатну без додаткових елементів забезпечувати обидва типи вихідних сигналів.

Така мікросхема спеціалізованого шістнадцятирозрядного цифро-аналогового перетворювача МАХ5661(Див. рис. 2).

Рис. 2.

Можливості мікросхеми різко вирізняють її серед аналогічних пристроїв. Варто зазначити, що вона здатна формувати як струмові сигнали в діапазоні 0...20/4...20 мА, так і потенційні (у тому числі за 4-провідною схемою з компенсацією опору з'єднувальних проводів) з амплітудою до ±10, причому початкове зміщення нуля вбирається у 0,1%, а повна похибка становить трохи більше 0,3% від повної шкали. Передатна характеристика ЦАП має гарантовану монотонність, що дуже важливо для замкнутих регуляторів.

При конструюванні мікросхеми було прийнято рішення використати зовнішнє джерелоопорної напруги 4,096 В. Це пов'язано з тим, що при роботі ЦАП температура кристала може значно змінюватися, що може істотно вплинути на параметри вбудованого ІОН і значно знизити точність системи в цілому. Така зміна температури особливо сильно проявляється на струмовому виході при високій напрузіживлення (яке може становити до 40 В) і малому опорі навантаження, оскільки в мікросхему вбудований вихідний транзистор перетворювача «напруга струм». При малій розрядності ЦАП це мало б великого значення, проте для 16-битных систем перенесення джерела опорного напруги межі основного кристала може значно поліпшити точнісні характеристики.

Ще однією перевагою описуваної ІВ можна вважати використання для зв'язку з керуючим мікроконтролером високошвидкісного (до 10 МГц) послідовного SPI/QSPI/Microwire-інтерфейсу, причому можливе послідовне включення кількох мікросхем (Daisy Chaining). Є вихід FAULT, який стає активним при короткому замиканні виходу напруги або обрив струмової петлі. Інформація про аварійний стан виходів також доступна і за послідовним інтерфейсом. Конфігурувати вихідні каскади мікросхеми можна програмно або за допомогою спеціальних входів, які з'єднуються з землею або з напругою живлення (+5 В ном.).

Мікросхема МАХ5661 також має два входи для асинхронного керування. Один з них – CLR – дозволяє або обнулити ЦАП, або завантажити встановлене значення (визначається програмно). Інший – LDAC – дозволяє завантажити значення вхідного регістру даних. Обидва входи можуть бути використані для одночасного асинхронного керування кількома мікросхемами.

Висновок

Аналогова передача інформації ще зберегла популярність у традиційно консервативної індустріальної галузі застосування. Це підтверджується тим, що виробники мікросхеми продовжують пропонувати нові інтегральні рішення для її реалізації.

Отримання технічної інформації, замовлення зразків, постачання
e-mail:

Лекція 6. Інтерфейси та адаптери дисплеїв

Інтерфейси дисплеї.

Адаптери дисплеїв.

Опції відеосистеми.

Література: 1. Гук. М. Апаратні засоби IBM PC. Пітер, 2005, с. 510-545.

1. Інтерфейси дисплеї.

1.1. Загальна характеристикаінтерфейсів дисплеї.

У традиційній техніці кольорового телевізійного мовлення (PAL, SECAM або NTSC) відеосигнал безпосередньо несе інформацію про миттєве значення яскравості f н, а колірна інформація передається в модульованому вигляді на додаткових частотах f д. Таким чином забезпечується сумісність чорно-білого приймача, що ігнорує колірну інформацію, з кольоровим каналом, що передає.

f д1 = 4,43 Мгц f н = 4,5 МГц f д2 = 4,6 МГц

Однак для виведення графічної інформації з високою роздільною здатністю жодна з традиційних мовних систем не підходить, оскільки вони мають суттєво обмежену смугу пропускання колірних каналів (тобто мінімальні 35 МГц, недосяжні). Для моніторів при високому дозволіможна використовувати лише пряму подачу сигналу на входи відеопідсилювачів базових кольорів. RGB-Вхід (Red Green Blue - червоний, зелений та синій).

Інтерфейс між відеоадаптером і монітором може бути дискретним (з сигналами ТТЛ), так і аналоговим. У ході еволюції дискретний інтерфейс монохромних та перших кольорових моніторів CGAі EGAзмінився популярним нині аналоговим інтерфейсом VGA, що забезпечує передачу великої кількості кольорів. Однак далі якість передачі аналогового сигналу перестала задовольняти потреби, що зростають (з підвищенням частот розгортки і дозволу), і з'явився новий цифровий інтерфейс DVI. Для плоских дисплеїв з їхньою матричною організацією та відносно великою інерційністю осередків доцільно використовувати спеціалізований цифровий інтерфейс (Flat Panel Monitor Interface, але не DVI).

У сучасних адаптерах з'явилася можливість підключення стандартного телевізора через спеціальний конвертор сигналу. Для телевізійного інтерфейсу можливе забезпечення синхронізації від зовнішньої телевізійної системи (конвертора), що важливо для поєднання комп'ютерного відеосигналу із зовнішнім телевізійним оточенням.

1.2. Дискретний інтерфейс RGB TTL

Перші монітори для PC мали дискретний інтерфейс із рівнями ТТЛ- RGB TTL. Для монохромного монітора використовували лише два сигнали - відео (включити/вимкнути промінь) та підвищеної яскравості. Таким чином, монітор міг відобразити три градації яскравості: хоча 2 2 - 4, темний піксел і темний з підвищеною яскравістю невиразні.

Вкл/Окл Монітор

У кольорових моніторах класу CD { Color Display) було по одному сигналу для включення кожного променя та загальний сигнал підвищеної яскравості. Таким чином, можна було задати 42 = 16 кольорів.

G Монітор

Наступний клас – покращений кольоровий дисплей ECD (Enhanced Color Display) мав дискретний інтерфейс із двома сигналами на кожен базовий колір. Сигнали дозволяли задавати одну із чотирьох градацій інтенсивності; загальна кількість кодованих кольорів досягла (2 2) 3 = 2 6 = 64.

2 - два сигнали на один канал;

3 – три канали.

Сигнали RED, GREEN, BLUE та Red, Green, Blue позначають відповідно старші та молодші біти базисних кольорів.

G,g Монітор

Рядкова та кадрова синхронізація монітора здійснюється сигналами H.Sync та V.Sync. (горизонтальна, вертикальна синхроніхації)

Інтерфейс VGA RGB Analog з аналоговою передачею сигналів яскравості базових кольорів дозволяє передавати 224 @ 16,7 млн ​​кольорів. Для зменшення перехресних перешкод ці сигнали передаються витим парам, із власними зворотними лініями (Return). Для узгодження з кабелем кожна сигнальна пара моніторі навантажується резистором. Чорному кольору пікселя на моніторі відповідає нульовий потенціал на лініях всіх кольорів, повної яскравості кожного кольору відповідає рівень або 0,7 або 1 В (опціально). Сигнали синхронізації, керування, стану передаються рівнями ТТЛ. Тимчасові діаграми інтерфейсу VGA RGB Analog наведено на рис. 2.46.

Рис. 2.46 Тимчасові діаграми інтерфейсу RGB Analog:

а - мала розгортка; б - кодова розгортка; в – загальна картина

На рис. 2.46 сигнали RGB показані умовно: зображені інтервали часу, в яких сигнали призводять до засвічення точок екрана, решта входів RGB примусово замикаються спеціальною напругою. Значення часових інтервалів а, b, c, d, e, f, g, h визначаються режимом відеосистеми. Стандарт VESA DMT (Discrete Monitor Timing 1994-1998) задає дискретний ряд варіантів параметрів для відповідного відеорежиму. Більш пізній стандарт VESA GTF (Generalized Timing Formula Standard) визначає формули для визначення всіх параметрів синхронізації в залежності від формату екрану в пікселях, необхідності додаткового видимого обрамлення (Overscan Borders), типу розгортки (рядкова або черезрядкова), частоти кадрів.

У відеоадаптерах VGA та SVGA використовується малогабаритний 15-контактний роз'єм DВ15. На контакти роз'єму виведені сигнали Red, Green, Blue, Red Return, Green Return, Blue Return, HSync, VSync, GND і IDO ID3, або сигнали VESA DDC: SDA, SCL.

Зазначимо, що на комп'ютерах Macintosh для підключення монітора також використовується роз'єм DB15, на моніторі встановлюється частина DB15P та призначення контактів інше.

Крім сигналів яскравості базових кольорів та синхронізації за інтерфейсом передаються також дані, необхідні для автоматизації узгодження параметрів та режимів монітора та комп'ютера. Інтереси комп'ютера представляє відеоадаптер. З його допомогою забезпечується ідентифікація монітора, необхідна підтримки PnP, і управління енергоспоживанням монітора.

Для найпростішої ідентифікації монітора в інтерфейсі спочатку ввели чотири логічні сигнали IDO-ID3, якими відеоадаптер міг визначити тип підключеного IBM-сумісного монітора. Однак із цих сигналів використовувався лише сигнал ID1, яким визначався факт підключення монохромного монітора. В принципі, монохромний монітор може бути упізнаний відеоадаптером за відсутністю навантаження на лініях Red та Blue.

Тому паралельну ідентифікацію моніторів замінили на послідовну канал цифрового інтерфейсу VESA DDC (Display Data Channel). Цей канал побудований на інтерфейсах I 2 C (DDC 2B) або ACCESS.BUS (DDC 2AB), які вимагають лише два ТТЛ-сигнали -SCL і SDA. На каналах DDC передаються ідентифікаційні параметри монітора.

Дані про ідентифікаційні параметри монітора зберігаються в незалежній пам'яті в моніторі. Структура блоку параметрів розширеної ідентифікації дисплея EDID (Extended Display Identification Data) та сама для будь-якої реалізації DDC: заголовок (індикатор початку потоку EDID); ідентифікатор виробу (призначається виробником); версія EDID; основні параметри та можливості дисплея; встановлені параметри синхронізації; дескриптори параметрів синхронізації; прапор розширення; контрольна сума.