За да се разширят възможностите на адаптера за дисплей, главно към обработка на видео, много графични адаптери имат вътрешен интерфейс за предаване на информация за пиксели, синхронно с регенерирането на екрана. Този интерфейс се използва за свързване на графичния адаптер с карти за видео наслагване (видео бластери) и MPEG декодери. Конекторът на графичния адаптер е свързан към същия конектор на видеокартата с помощта на плосък лентов кабел.

VGA адаптерите имаха 26-пинов краен конектор VGA допълнителен видео конекторсъс стъпка на ламела 0,1". Впоследствие е стандартизиран Конектор за функции VESA(VFC) (Таблица 8.17), в която целта на сигналите е почти същата, но използва двуредов щифтов конектор. Този конектор за VGA и SVGA графичен адаптер ви позволява да получавате поток от байтове данни от сканирани пиксели, когато адаптерът работи в до 640x480 пиксела x 256 цвята. Обикновено интерфейсът работи за изход и се синхронизира от генератора на графичен адаптер. Въпреки това, след инсталиране ниско нивоСигнал за активиране на данни, видеокартата може да принуди графичната карта да приема пиксели; сигналът за активиране на синхронизацията превключва графичния адаптер да получава хоризонтални сигнали и сигнали за кадрова синхронизация; Сигналът PCLK Enable превключва графичния адаптер, за да работи от него външен сигналпикселна синхронизация.

Таблица 8.17. VFC конектор

Сигнал	Контакт	Контакт	Сигнал
GND			Данни 0
GND			Данни 1
GND			Данни 2
Разрешаване на данни			Данни 3
Синхронизиране. активирайте			Данни 4
Активиране на PCLK			Данни 5
(Vcc)			Данни 6
GND			Данни 7
GND			PCLK
GND			ПРАЗНО
GND			HSYNC
(Vcc)			VSYNC
(GND)			GND

За режими до 1024×768 с дълбочина на цветовете High Color и True Color се предоставя VAFC конектор - Конектор за усъвършенствани функции VESA(Таблица 8.18) - двуредова, със стъпка 0,05" и разстояние между редовете 0,1". Той има битова дълбочина от 16/32 бита и при максимална честота на точките от 37,5 MHz осигурява скорост на потока от данни от 150 MB/s. 16-битовата версия на VAFC използва първите 56 пина, докато 32-битовата версия използва всичките 80 пина на конектора. Допустимата дължина на кабела е 7". В този интерфейс сигналите GRDY и VRDY показват готовността (способността за генериране на пикселни данни) съответно на графичния адаптер и видео системата, а посоката на трансфер на данни се контролира от сигнала EVID# .

Таблица 8.18. VAFC конектор

Контакт	Сигнал	Цел	Контакт	Сигнал	Цел
	RSRV0	резерва		GND	Земя
	RSRV1	резерва		GND	Земя
	GENCLK	Genclock вход		GND	Земя
	OFFSET0	Пикселно отместване 2		GND	Земя
	OFFSET1	Отместване на пиксела 1		GND	Земя
	FSTAT	Състояние на FIFO буфер		GND	Земя
	VRDY	Видеото е готово		GND	Земя
	GRDY	Готова графика		GND	Земя
	ПРАЗНО #	Бланкиране		GND	Земя
	VSYNC	Вертикална синхронизация		GND	Земя
	HSYNC	Хоризонтална синхронизация		GND	Земя
	EGEN#	Активирайте genclock		GND	Земя
	VCLK	Часовник за графични данни		GND	Земя
	RSRV2	резерва		GND	Земя
	DCLK (PCLK)	Часовник за видео данни (пиксел).		GND	Земя
	EVIDEO#	Контрол на посоката на видео данни		GND	Земя
	P0	Видео данни 0		P1	Видео данни 1
	GND	Земя		P2	Видео данни 2
	P3	Видео данни 3		GND	Земя
	P4	Видео данни 4		P5	Видео данни 5
	GND	Земя		P6	Видео данни 6
	P7	Видео данни 7		GND	Земя
	P8	Видео данни 8		P9	Видео данни 9
	GND	Земя		P10	Видео данни 10
	P11	Видео данни 11		GND	Земя
	P12	Видео данни 12		P13	Видео данни 13
	GND	Земя		P14	Видео данни 14
	P15	Видео данни 15		GND	Земя
	P16	Видео данни 16		P17	Видео данни 17
	GND	Земя		P18	Видео данни 18
	P19	Видео данни 19		GND	Земя
	P20	Видео данни 20		P21	Видео данни 21
	GND	Земя		P22	Видео данни 22
	P23	Видео данни 23		GND	Земя
	P24	Видео данни 24		P25	Видео данни 25
	GND	Земя		P26	Видео данни 26
	P27	Видео данни 27		GND	Земя
	P28	Видео данни 28		P29	Видео данни 29
	GND	Земя		P30	Видео данни 30
	P31	Видео данни 31		GND	Земя

В допълнение към тези стандарти има и специална вътрешна 32-битова шина за обмен на данни между мултимедийни устройства - VESA Media Channel(VM канал). Тази шина (канал), за разлика от обсъдените по-горе интерфейси от точка до точка, е фокусирана върху предаване на данни за излъчване между няколко абоната.

Видео интерфейси

В традиционната технология за цветно телевизионно излъчване видеосигналът директно носи информация за моментната стойност на яркостта (съдържа и синхронизиращи импулси с отрицателна полярност), а информацията за цвета се предава в модулирана форма на допълнителни честоти. Това гарантира съвместимост на черно-бял приемник, който игнорира информацията за цвета, с канал за предаване на цвят. Въпреки това, начинът, по който се кодира информацията за цвета и честотата на сканиране са различни в системите PAL, SECAM и NTSC. Във видеотехнологиите се използват различни нискочестотни интерфейси (радиочестотният път не се разглежда тук).

В интерфейса Композитно видеоПълен стандартен видео сигнал от около 1,5 V пик до пик се предава по коаксиален кабел (75 ома). За свързване се използват коаксиални RCA конектори („звънци“). Този интерфейс е типичен за битови видеорекордери, аналогови камери и телевизори. В персоналните компютри този интерфейс се използва като допълнителен изходен интерфейс за графичната карта и като входен интерфейс в устройствата за заснемане на видео.

Интерфейс S-Video(Отделно видео) използва отделни сигнални линии: Y за осветеност и канал за синхронизация (осветеност + синхронизация, обикновен черно-бял видео сигнал) и C за цветен сигнал. Линия C носи подносеща честота, модулирана от сигнали за цветова разлика (сигнал за пакет). Сигналът Y има колебание от 1 V, сигналът C в стандарта NTSC има колебание от 0,286 V, в PAL/SECAM - 0,3 V. И двете линии трябва да бъдат терминирани с терминатор 75 Ohm. Стандартен 4-пинов mini-DIN S-Video конектор (фиг. 8.14, А) се използва като интерфейс за висококачествени видео системи, имената му са синоними на S-VHSи Y/C. Този PC интерфейс може да се използва и като вход и допълнителен изход; осигурява по-високо качество на видео предаване. Понякога се използват и 7-пинови mini-DIN конектори; техните външни 4 пина имат същото предназначение, а 3-те вътрешни пина се използват за различни цели (може да има и композитен сигнал). S-Video изходът може лесно да се преобразува в сигнал за композитен вход (фиг. 8.14, b); тази схема не осигурява правилно съгласуване на импеданса, но осигурява приемливо качество на изображението. Обратното преобразуване на тази схема е много по-лошо, тъй като сигналът за яркост ще бъде повлиян от смущения под формата на сигнала за цветност.

ориз. 8.14. S-Video интерфейс: а- конектор, b- преобразуване в композитен сигнал

Топ качествопредаването осигурява професионален(студио) YUV интерфейс(професионално видео), използвайки три сигнални линии: тук сигналите за цветна разлика U и V се предават в немодулирана форма.

Интерфейси на аудио устройства

Звуковата карта има набор от конектори за свързване на външни аудио сигнали, аналогови и цифрови, както и MIDI интерфейс за комуникация с електронни музикални инструменти. Цифровите аудио данни могат да се предават и чрез универсални USB и Fire Wire шини (вижте раздел 4.2).

Аналогови интерфейси

Аналоговите интерфейси ви позволяват да свържете стандартно домакинско оборудване, микрофон и аналогов CD-ROM изход. На повечето потребителски карти за аналогови сигналиИзползват се конектори с малък размер - „мини жакове“ (жак) с диаметър 3,5 mm, моно и стерео. Тези съединители са универсални (използвани в домакинско оборудване), но имат много нискокачествени контакти - те са източник на шум (шумоляне и пращене), а понякога просто губят контакт. Техните пълноразмерни 6-милиметрови „роднини“, характерни за професионалното оборудване, са с много високо качество, но поради големите си размери не се използват на звукови карти. Някои висококачествени карти извеждат входни и изходящи сигнали към двойки RCA жакове, които осигуряват много добър контакт, особено в позлатената версия. Разговорно, такива съединители, често използвани в битови видеорекордери, се наричат ​​„камбани“ или „лалета“.

Разположението на веригите на минижаковете е унифицирано: левият канал е на централния контакт, екранът (земята) е на външния цилиндър, десният канал е на междинния цилиндър. Ако стерео жак е включен в моно жак и обратно, сигналът ще премине само през левия канал. Всички връзки в стерео системите се извършват с "прави" кабели (контактите на конектора са свързани "един към един"). Няма единен подход за свързване на централните и нискочестотните канали в система с 6 високоговорителя - може да е необходим кръстосан кабел. Неправилната връзка ще бъде забележима чрез „скърцане“ бас високоговорител(субуфер) и „бълбукането“ на централния високоговорител.

Връзка към звукова картаСвързването на устройства чрез външни конектори обикновено не създава проблеми - те са унифицирани и е достатъчно да знаете предназначението на конекторите, отбелязани на задния панел.

♦ Line In- линеен вход от магнетофон, тунер, плейър, синтезатор и др. Чувствителността е около 0,1–0,3 V.

♦ Линеен изход- линеен изходен сигнал към външен усилвател или магнетофон, ниво на сигнала около 0,1–0,3 V.

♦ Изход на високоговорителя- достъп до високоговорителни системиили слушалки. Не е препоръчително да свързвате външен усилвател на мощност към него, тъй като изкривяването тук е по-голямо, отколкото при линейния изход.

♦ Вход за микрофон- микрофонен вход, чувствителност 3-10 mV. Този вход обикновено е моно, но понякога се използва три-щифтов жак (както при стерео) с допълнителен щифт (на мястото на десния канал), предназначен за захранване на електретния микрофон.

Връзка вътрешни устройствааналоговите входове могат да бъдат по-обезпокоителни. За целта се използват четирипинови конектори, различаващи се както по стъпката между изводите, така и по предназначението си. За да свържете CD-ROM, два или дори три конектора със сигнални контакти, свързани паралелно, често се поставят един до друг, но това може да не помогне, ако кабелът има различно разположение на сигнала. Може да се спести чрез пренареждане на контактите на кабелния конектор, за което натиснете фиксиращата издатина на контакта с игла. След това контактът може да бъде издърпан към кабела и преместен в друг контакт. Опциите за тип и местоположение за сигнални контакти на аудио входове са показани на фиг. 8.15. За да завършим картината, добавяме, че конекторът може да има ключ от противоположната страна (поради грешка на монтажника на кабела или според вътрешния стандарт на неговия производител). Задачата за свързване все още не е безнадеждна, тъй като изисква правилното поставяне само на два сигнални контакта и контактите общ проводникОтличават се с това, че се свързват към шината на платката, а към екрана на кабела. Позицията на левия и десния канал на аудио CD в повечето случаи не е толкова важна.

ориз. 8.15. Аудио конектори

Цифрови интерфейси

S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface Format) - цифров сериен интерфейс(и формати на данни) за предаване на аудио сигнали между блокове на потребителско цифрово аудио оборудване (DAT, CD-ROM и др.). Този интерфейс е опростена версия на студийния интерфейс AES/EBU (Общество на аудио инженерите/Европейски съюз за излъчване). AES/EBU интерфейсът използва симетричен двужилен екраниран кабел с импеданс 110 ома, XLR конектори, ниво на сигнала - 3-10 V, дължина на кабела - до 12 m.

S/PDIF интерфейсът използва коаксиален кабел 15 Ohm, RCA или BNC конектори, ниво на сигнала - 0,5–1 V, дължина на кабела - до 2 m В звуковите карти вътрешните S/PDIF конектори са по-прости - те са само чифт щифтове (като джъмпери) на платката. със съответна свързваща част на кабела. Същите опростени конектори се използват при новите CD-ROM устройства с S/PDIF изход. „Стандартната“ S/PDIF предавателна верига съдържа разделителна импулсен трансформатор(1:1), поради което свързаните устройства са галванично изолирани. Има и опростени опции, без изолационен трансформатор. При свързване на устройства с нестандартни интерфейси могат да възникнат проблеми поради несъответстващи нива на сигнала. В този случай сигналът може да е нестабилен (звукът ще бъде прекъснат) или изобщо да не се получава. Тези проблеми могат да бъдат решени с помощта на импровизирани средства - инсталиране на допълнителни климатизатори на сигнала.

В допълнение към електрическата версия има и оптична версия на интерфейса S/PDIF - Toslink, стандарт EIAJ CP-1201 - с инфрачервени излъчватели (660 nm). Използването на оптика позволява пълна галванична изолация на устройствата, което е необходимо за намаляване на нивото на смущения. За пластмасови влакна (POF) дължината на кабела е не повече от 1,5 m, за стъклени влакна - 3 m В Интернет се предлагат редица схеми за преобразуване на интерфейси, една от които е показана на фиг. 8.16. Тук е първият инвертор чрез обратна връзкадоведени до линейния участък на предавателната характеристика, поради което малък входен сигнал предизвиква превключването му. Веригата предлага чип HCT74U04 (6 инвертора); Вместо светодиод можете да използвате патентован трансивър Toslink; той трябва да бъде свързан без баластно съпротивление (220 ома) директно към изхода на инвертора (резисторът се намира в трансивъра).

ориз. 8.16. S/PDIF схема на преобразувател на електрически към оптичен интерфейс (Toslink)

Чрез интерфейса S/PDIF информацията се предава в сериен код кадър по кадър, осигурявайки синхронизация и следейки надеждността на предаване (кодове на Рийд-Соломон). Рамката съдържа индикатор за формат на данните - PCM или не-PCM, който ви позволява да предавате пакетирани цифрови данни (например MPEG за AC-3) през този интерфейс. Има също бит за защита от копиране, флаг за предварително подчертаване и някои други сервизни данни. В режим PCM семплите на всеки канал могат да бъдат с ширина 16, 20 или 24 бита, честотата на семплиране определя честотата цифров сигнал. Самият S/PDIF приемник определя честотата на семплиране от получения сигнал; най-често използваните честоти са 32, 44,1 и 48 kHz.

В допълнение към тези интерфейси, студийното оборудване използва ADAT и TDIF интерфейси, които се предлагат само на скъпи професионални звукови карти. Цифровият сериен интерфейс I2S се използва за комуникация с DVD устройства.

MIDI интерфейс

Цифров интерфейс за музикален инструмент MIDI(Цифров интерфейс за музикални инструменти) е сериен асинхронен интерфейс с честота на предаване от 31,25 Kbps. Този интерфейс, разработен през 1983 г., се превърна в де факто стандарт за свързване на компютри, синтезатори, устройства за запис и възпроизвеждане, миксери, устройства за специални ефекти и друго електронно музикално оборудване. В момента както скъпите синтезатори, така и евтините музикални клавиатури имат MIDI интерфейс, който може да се използва като компютърно входно устройство. С помощта на интерфейса MIDI устройствата обменят съобщения помежду си, които са описани накратко в книгата. На един интерфейс могат да бъдат организирани до 16 логически канала, всеки от които може да управлява свой собствен инструмент.

IN физически интерфейссе прилага токова верига 5 mA(възможно до 10 mA) с галванична (оптрона) изолация на входната верига. Логическата нула съответства на наличието на ток, логическата единица (и почивката) съответства на липсата на ток (в „класическия“ телекомуникационен токов контур е обратното).

Интерфейсът дефинира три типа портове: MIDI вход, MIDI изходи MIDI Thru .

Входен порт MIDI входе входът на интерфейса "токова верига", галванично изолиран от приемника чрез оптрон със скорост не по-лоша от 2 μs. Устройството проследява информационен потокна този вход и отговаря на команди и данни, адресирани до него.

Изходен порт MIDI изходпредставлява изхода на източник на ток, галванично свързан към веригата на устройството. Ограничителните резистори предпазват изходните вериги от късо съединение към маса или източник на 5 V, от който получава информационния поток на това устройство. Ако устройството е специално конфигурирано, този поток може също да съдържа преведен входен поток, но това не е типично.

MIDI-Thru проходен портслужи само за предаване на входния поток; електрическите му свойства са подобни на изходния. Неговото присъствие не е задължително за всички устройства.

Използваните конектори са 5-пинови DIN конектори, често срещани в домашното аудио оборудване; диаграмата на свързващия кабел е показана на фиг. 8.17.

ориз. 8.17. MIDI свързващи кабели

Външният MIDI порт (с TTL сигнали) обикновено се насочва към неизползваните щифтове (12 и 15) на съединителя на адаптера за игра (DB-15S). В този случай за свързване стандартни устройстваИзисква се MIDI адаптер, реализиращ интерфейса “current loop” (TTL интерфейс на конектора на картата). Адаптерът обикновено е вграден в специален кабел, чиято диаграма е показана на фиг. 8.18. Някои модели компютри имат вградени адаптери и стандартни 5-пинови MIDI конектори.

ориз. 8.18. Опция за диаграма на MIDI адаптерния кабел

Софтуерният MIDI порт обикновено е съвместим с MPU-401 UART. МПУ-401 Roland е първата PC разширителна карта с MIDI интерфейс, която се използва широко. MPU означава MIDI Processing Unit - устройство за обработка на MIDI съобщения. Този контролер е в допълнение към асинхронния сериен порт(UART), прилагане физически интерфейс MIDI имаше усъвършенстван хардуер за използване на компютър като секвенсер. Контролерът MPU-401 поддържа прост режим на работа - UART режим, който използва само двупосочен асинхронен порт; В съвременните звукови карти съвместимостта с MPU-401 се поддържа само в този режим.

В I/O пространството MPU-401 заема два съседни адреса MPU (обикновено 330h) и MPU+1.

♦ DATA порт (адрес MPU+0) - запис и четене на байтове, предавани и получавани през MIDI интерфейса. В интелигентен режим спомагателните данни от MPU (които не са свързани с MIDI потока) също се четат през същия порт.

♦ STATUS/COMMAND порт (MPU+1 адрес) - четене на команди за състояние/запис (запис - само за интелигентен режим). Следните битове са дефинирани в байта на състоянието:

Бит 7 - DSR (Data Set Ready) - готовност (DSR=0) на получените данни за четене (битът се установява на единица, когато всички получени байтове са прочетени от регистъра на данните);

Бит 6 - DRR (Data Ready Ready) - готовност (DRR=0) на UART да записва в регистъра на данните или командата (условието за готовност за запис няма да се случи, ако приемникът има непрочетен байт данни).

При включване на захранването „истинската“ карта MPU-401 се инсталира в интелигентен режим, от който може да се превключи в режим UART с команда с код 3Fh. Софтуерното нулиране на MPU-401 (отново в интелигентен режим) се извършва с помощта на командата RESET (код FFh), MPU ще отговори на тази команда с ACK (FEh) потвърждение. Байтът за потвърждение се извлича от регистъра на данните; MPU няма да приеме следващата команда, докато не пристигне. MPU не отговаря на команда с код 3Fh с потвърждение (някои емулатори също отговарят на тази команда).

Въвеждане на данниможе да се извърши чрез софтуерно запитване на бита DSR или чрез прекъсвания. Хардуерни прекъсванияот MPU в режим UART се генерират при получаване на байт. Манипулаторът на прекъсванията трябва да прочете всички получени байтове, като преди да излезе, провери дали DSR = 1 (в противен случай получените байтове могат да бъдат загубени).

Извеждане на данниразрешено от бита DRR, прекъсванията за готовност на изхода не се генерират.

Съвместим с MPU-401, намиращ се в повечето съвременни звукови карти с MIDI интерфейс, означава наличието на трансивър, който е софтуерно съвместим с MPU-401 в UART режим; Функциите на интелигентния режим обикновено не се поддържат.

Някои дънни платки използват LSI интерфейсни контролери, в които режимът UART, използван за COM порта, може да бъде превключен на режим на MIDI порт чрез конфигуриране чрез BIOS SETUP.

Можете да използвате USB шината, за да свържете голям брой MIDI устройства към вашия компютър. За това например Roland произвежда 64-канален процесорен блок S-MPU64, който в допълнение към USB шината има 4 входни и 4 изходни MIDI порта. Софтуерпозволява комбиниране на до 4 блока в един USB шина, което увеличава броя на каналите до 256.

Интерфейс на дъщерна карта

Редица модели звукови карти имат вътрешен интерфейсен конектор за свързване на дъщерна карта с MIDI синтезатор (конектор на дъщерна платка). Конекторът (Таблица 8.19) от основната карта извежда сигнал на MIDI порт (TTL, както и конектора на джойстика) и сигнал за нулиране на хардуера за синтезатора, а стерео аналогов сигнал се получава от дъщерната карта, която отива към миксер на основната карта. На захранващите шини аналоговата земя (AG) е отделена от цифровата земя (DG). Освен това може да се използва MIDI вход (също TTL). Конекторът може също да бъде обозначен като WT (Wavetable) конектор, конектор Waveblaster.

Таблица 8.19. Разпределение на щифта на конектора на дъщерната карта

Свързването на дъщерна карта е еквивалентно на свързване на външен синтезатор към MIDI изхода на звуковата карта. Ако звуковата карта няма конектор за свързване на дъщерна карта, тогава дъщерната карта може да бъде свързана към външния джойстик/MIDI конектор и аналоговите входове на звуковата карта. Разбира се, трябва да се подаде захранване към дъщерната карта, както и сигнал за нулиране на хардуера.

Трансферът на данни започва с проверка на готовността на принтера - състоянието на линията Busy. Стробът на данните може да бъде кратък - част от микросекунда и портът прекратява формирането си, без да обръща внимание на сигнала зает. По време на светкавицата данните трябва да са валидни. Потвърждението за получаване на байт (символ) е сигнал Ack#, който се генерира след получаване на светкавицата след неопределено време (през това време принтерът може да извърши някои дълга операция, например подаване на хартия). Пулс Ack#е заявка на принтера за получаване на следващия байт, използва се за генериране на сигнал за прекъсване от порта на принтера. Ако не се използват прекъсвания, тогава сигналът Ack#се игнорира и целият обмен се контролира от двойка сигнали Строб #и зает. Принтерът може да докладва състоянието си на порта чрез линии Изберете, Грешка #, PaperEnd- чрез тях можете да определите дали принтерът е включен, дали работи правилно и дали има хартия. Образуване на импулс на линията Инициал #Принтерът може да се инициализира (в този случай той ще изчисти целия си буфер с данни). Режим автоматичен преводлинии обикновено не се използват, а сигналът AutoLF#има високо ниво. Сигнал Изберете в #ви позволява логически да изключите принтера от интерфейса.
Чрез паралелния порт (LPT) протоколът Centronics може да бъде реализиран чисто софтуерно, използвайки режим на стандартен порт ( SPP), достигайки скорости на трансфер до 150 KB/s, когато процесорът е напълно зареден. Благодарение на „разширените“ порт режими, протоколът може да бъде внедрен и хардуерно ( Бърз Centronics), докато скорости до 2 MB/s се постигат с по-малко натоварване на процесора.
Повечето съвременни принтери с паралелен интерфейс също поддържат стандарта IEEE 1284, в който оптималният режим на предаване е ECP (вижте раздел 1.3.4).
За свързване на принтера е необходим кабел Centronics, подходящ за всички паралелни режими. Най-простият кабелен вариант - 18-жилен с неусукани проводници - може да се използва за работа в режим SPP. За дължина над 2 м е желателно поне линиите Строб #и заетбяха преплетени с отделни общи проводници. За високоскоростни режими (Fast Centronics, ECP) ​​такъв кабел може да е неподходящ - възможни са нередовни грешки при предаване, възникващи само при определени последователности от предавани кодове. Има кабели на Centronics, които нямат връзка между пин 17 на конектора на компютъра и пин 36 на конектора на принтера. Ако се опитате да свържете принтер, използвайки стандарта 1284, като използвате този кабел, ще се появи съобщение, което показва, че трябва да използвате „двупосочен кабел“. Принтерът не може да каже на системата, че поддържа разширени функции, което очаква драйверът на принтера. Друго проявление на липсваща връзка е, че принтерът замръзва след отпечатване на задание от Windows. Тази връзка може да се осъществи чрез запояване на допълнителен проводник или просто подмяна на кабела.
Лентовите кабели, в които сигналните вериги (контролните сигнали) се редуват с обикновени проводници, имат добри електрически свойства. Но използването им като външен интерфейс е непрактично (няма втори защитен слой изолация, висока уязвимост) и неестетично (кръглите кабели изглеждат по-добре).
Идеалният вариант са кабели, при които всички сигнални линии са преплетени с общи проводници и затворени в общ екран - това, което се изисква от IEEE 1248. Такива кабели гарантирано работят при скорости до 2 MB/s с дължина до 10 м.
В табл 8.4 показва окабеляването кабел за свързване на принтерс конектор X1 тип A (DB25-P) от страната на компютъра и X2 тип B ( Центроникс-36) или тип C (миниатюрен от страната на принтера. Използване на обикновени кабели ( GND) зависи от качеството на кабела (вижте по-горе). В най-простия случай (18-жилен кабел) всички GND сигнали се комбинират в един проводник. Висококачествените кабели изискват отделен връщащ проводник за всяка сигнална линия, но няма достатъчно контакти в конекторите тип A и B за това (Таблица 8.4 показва номерата на контактите на контактите на PC конектор тип A в скоби, които съответстват на връщащите проводници). В конектор тип C има връщащ проводник ( GND) е наличен за всяка сигнална верига; сигнални щифтове 1-17 на този конектор съответстват на щифтове GND 19-35.

Лекция 6. Интерфейси и дисплей адаптери

Интерфейси на дисплея.

Адаптери за дисплей.

Параметри на видеосистемата.

Литература: 1. Hooke. M. IBM PC хардуер. Петър, 2005, стр. 510-545.

1. Интерфейси на дисплея.

1.1. Общи характеристики на дисплейните интерфейси.

При традиционните техники за цветно телевизионно излъчване (PAL, SECAM или NTSC) видеосигналът директно пренася информация за моментната стойност на яркостта fn, а информацията за цвета се предава в модулирана форма на допълнителни честоти fd. Това осигурява съвместимост на черно-бяло приемник, който игнорира информация за цвета, с канал за предаване на цвят.

f d1 =4,43 MHz f n =4,5 MHz f d2 =4,6 MHz

Въпреки това, нито една от традиционните системи за излъчване не е подходяща за показване на графична информация с висока разделителна способност, тъй като те имат значително ограничена честотна лента на цветни канали (т.е. минимум 35 MHz е недостижим). За монитори с висока разделителна способност можете да използвате само директно подаване на сигнал към входовете на видео усилватели на основни цветове - RGB- вход (червено Зелено Синьо - червено, зелено и синьо).

Интерфейсът между видео адаптера и монитора може да бъде дискретен (с TTL сигнали) или аналогов. По време на еволюцията на дискретния интерфейс на монохромните и първите цветни монитори C.G.A.и E.G.A.заменен от сега популярния аналогов интерфейс VGA, осигуряване на предаване голямо количествоцветя. По-късно обаче качеството на предаване на аналогов сигнал престана да задоволява нарастващите нужди (с нарастващи скорости на сканиране и разделителна способност) и се появи нов цифров интерфейс DVI. За плоски дисплеи с тяхната матрична организация и относително висока инерция на клетката е препоръчително да се използва специализиран цифров интерфейс (интерфейс за монитор с плосък панел, но не и DVI).

Съвременните адаптери отново направиха възможно свързването на стандартен телевизор чрез специален преобразувател на сигнала. За телевизионния интерфейс е възможно да се осигури синхронизация от външна телевизионна система (конвертор), което е важно за комбиниране на компютърния видео сигнал с външната „телевизионна среда“.

1.2. Дискретен rgb ttl интерфейс

Първите компютърни монитори имаха дискретен интерфейс с TTL нива RGB TTL. За монохромен монитор са използвани само два сигнала - видео (включване / изключване на лъча) и повишена яркост. По този начин мониторът може да показва три степени на яркост: въпреки че 2 2 - 4, „тъмен пиксел“ и „тъмен с повишена яркост“ са неразличими.

Монитор за включване/изключване

В клас цветни монитори CD { Цвят Дисплей) имаше един сигнал за включване на всеки лъч и общ сигнал за повишена яркост. Така беше възможно да се зададат 4 2 = 16 цвята.

G монитор

Следващ клас - подобрен цветен дисплей ECD (Подобрено Цвят Дисплей) имаше дискретен интерфейс с два сигнала за всеки основен цвят. Сигналите позволяват да се зададе една от четири градации на интензивност; общият брой достигнати кодирани цветове (2 2) 3 =2 6 = 64.

2 – два сигнала на канал;

3 – три канала.

Сигналите RED, GREEN, BLUE и Red, Green, Blue показват съответно най-значимите и най-малко значимите битове на основните цветове.

G,g Монитор

Хоризонталната и кадрова синхронизация на монитора се осъществява чрез H.Sync и V.Sync сигнали. (Хоризонтална, Вертикална синхронизация)

Аналоговите интерфейси ви позволяват да свържете стандартно домакинско оборудване, микрофон и аналогов CD-ROM изход. Повечето потребителски карти използват конектори с малък размер за аналогови сигнали - „мини жакове“ с диаметър 3,5 mm, моно и стерео. Тези съединители са универсални (използвани в домакинско оборудване), но имат много лошо качество на контактите - те са източник на шум (шумоляне и пукане), а понякога

8.5. Интерфейси на аудио устройства ________________________________________________ 343

Те просто губят контакт. Техните пълноразмерни 6-милиметрови „роднини“, характерни за професионалното оборудване, са с много високо качество, но поради големите си размери не се използват на звукови карти. Някои висококачествени карти насочват входни и изходящи сигнали към двойки RCA жакове, които осигуряват много добър контакт, особено в позлатената версия. Разговорно, такива съединители, често използвани в битови видеорекордери, се наричат ​​„камбани“ или „лалета“.

Разположението на веригите на минижаковете е унифицирано: левият канал е на централния контакт, екранът (земята) е на външния цилиндър, десният канал е на междинния цилиндър. Ако стерео жак е включен в моно жак и обратно, сигналът ще премине само през левия канал. Всички връзки в стерео системите се извършват с "прави" кабели (контактите на конектора са свързани "един към един"). Няма единен подход за свързване на централните и нискочестотните канали в система с 6 високоговорителя - може да е необходим кръстосан кабел. Неправилната връзка ще бъде забележима от „скърцането“ на нискочестотния високоговорител (субуфер) и „бумтенето“ на централния високоговорител.

Свързването на устройства към звукова карта чрез външни конектори обикновено не създава проблеми - те са унифицирани и е достатъчно да знаете предназначението на конекторите, отбелязани на задния панел.

♦ Линеен вход -линеен вход от магнетофон, тунер, плейър, синтезатор и др. Чувствителността е около 0,1-0,3 V.

♦ Линеен изход- линеен изходен сигнал към външен усилвател или магнетофон, ниво на сигнала около 0,1-0,3 V.

♦ Изход за високоговорители -изход към високоговорители или слушалки. Не е препоръчително да свързвате външен усилвател на мощност към него, тъй като изкривяването тук е по-голямо, отколкото при линейния изход.

♦ Mgs In- микрофонен вход, чувствителност 3-10 mV. Този вход обикновено е моно, но понякога се използва три-щифтов жак (както при стерео) с допълнителен щифт (на мястото на десния канал), предназначен за захранване на електретния микрофон.

Свързването на вътрешни устройства към аналогови входове може да бъде по-трудно. За целта се използват четирипинови конектори, различаващи се както по стъпката между изводите, така и по предназначението си. За да свържете CD-ROM, два или дори три конектора със сигнални контакти, свързани паралелно, често се поставят един до друг, но това може да не помогне, ако кабелът има различно разположение на сигнала. Може да се спести чрез пренареждане на контактите на кабелния конектор, за което натиснете фиксиращата издатина на контакта с игла. След това контактът може да бъде издърпан към кабела и преместен в друг контакт. Опциите за тип и местоположение за сигнални контакти на аудио входове са показани на фиг. 8.15. За да завършим картината, добавяме, че конекторът може да има ключ от противоположната страна (поради грешка на монтажника на кабела или според вътрешния стандарт на неговия производител). Задачата за свързване все още не е безнадеждна, тъй като изисква правилното поставяне само на два сигнални контакта, а контактите на общия проводник са разделени

VGA RGB Аналогов интерфейс с аналогово предаване на сигнали за яркост на основния цвят позволява 2 24 @16,7 милиона цвята. За да се намалят кръстосаните смущения, тези сигнали се предават усукани двойки, със собствени обратни линии (Return). За да съответства на кабела, всяка сигнална двойка в монитора е заредена с резистор. Черният цвят на пиксел на монитора съответства на нулев потенциал на линиите на всички цветове; пълната яркост на всеки цвят съответства на ниво от 0,7 V или 1 V (по избор). Сигналите за синхронизация, управление и състояние се предават чрез TTL нива. Времевите диаграми на VGA RGB аналоговия интерфейс са показани на фиг. 2.46.

ориз. 2.46 RGB Времеви диаграми за аналогов интерфейс:

a – редово сканиране; b – кодово сканиране; c – обща картина

На фиг. 2.46 RGB сигналите са показани условно: показани са интервали от време, в които сигналите водят до осветяване на точките на екрана; през останалото време RGB входовете са принудително блокирани от специално напрежение. Стойностите на времевите интервали a, b, c, d, e, f, g, h се определят от режима на видеосистемата. Стандартът VESA DMT (Discrete Monitor Timing 1994–1998) определя дискретен диапазон от опции за параметри за съответния видео режим. По-късният стандарт VESA GTF (Обща формула за синхронизиране) определя формули за определяне на всички параметри за синхронизация в зависимост от формата на екрана в пиксели, необходимостта от допълнителни видими рамки (Overscan Borders), типа сканиране (преплетено или презредово) и скоростта на кадрите.

VGA и SVGA видео адаптерите използват малък 15-пинов конектор DB15. Щифтовете на съединителя извеждат сигнали Червен, Зелен, Син, Червен връщане, Зелен връщане, Син връщане, HSync, VSync, GND и IDO ¸ ID3 или VESA DDC сигнали: SDA, SCL.

Имайте предвид, че компютрите Macintosh също използват конектор DB15 за свързване на монитор; частта DB15P е инсталирана на монитора и разпределението на щифтовете е различно.

В допълнение към сигналите за яркост на основните цветове и синхронизация, интерфейсът също предава данни, необходими за автоматизиране на координацията на параметрите и режимите на монитора и компютъра. Интересите на компютъра се представляват от видео адаптера. Той осигурява идентификация на монитора, необходима за поддръжка на PnP и управление на захранването на монитора.

За най-проста идентификация на монитора в интерфейса първо бяха въведени четири логически сигнала IDO-ID3, чрез които видеоадаптерът можеше да определи типа на свързания IBM-съвместим монитор. От тези сигнали обаче беше използван само сигналът ID1, който определяше дали е свързан монохромен монитор. По принцип монохромният монитор може да бъде разпознат от видео адаптера по липсата на натоварване на червените и сините линии.

Поради това паралелната идентификация на мониторите беше заменена със серийна: цифров интерфейсен канал VESA DDC (Display Data Channel). Този канал е изграден върху интерфейсите I 2 C (DDC 2B) или ACCESS.BUS (DDC 2AB), които изискват само два TTL сигнала – SCL и SDA. Параметрите за идентификация на монитора се предават чрез DDC канали.

Данните за идентификация на монитора се съхраняват в енергонезависима памет на монитора. Структурата на блока с параметри EDID (Разширени данни за идентификация на дисплея) е една и съща за всяка реализация на DDC: заглавка (индикатор за стартиране на EDID поток); идентификатор на продукта (присвоен от производителя); EDID версия; основни параметри и възможности за показване; зададени параметрисинхронизация; дескриптори на параметри за синхронизация; флаг за разширение; контролна сума.