Displeja saskarnes. Analogo mikrokontrolleru saskarnes Jauns UDI interfeiss

22.03.2022

Lai paplašinātu displeja adaptera iespējas, galvenokārt video apstrādes virzienā, daudziem grafikas adapteriem ir iekšējais interfeiss pikseļu informācijas pārsūtīšanai sinhroni ar ekrāna atjaunošanu. Šo interfeisu izmanto, lai savienotu grafisko adapteri ar video pārklājuma kartēm (video blasteriem) un MPEG dekoderiem. Grafikas adaptera savienotājs ir savienots ar to pašu videokartes savienotāju, izmantojot plakanu lentes kabeli.

VGA adapteriem bija 26 kontaktu malas savienotājs VGA papildu video savienotājs ar lameles soli 0,1". Pēc tam tas tika standartizēts VESA funkcijas savienotājs(VFC) (8.17. tabula), kurā signālu mērķis ir gandrīz vienāds, bet tiek izmantots divu rindu tapu savienotājs. Šis VGA un SVGA grafikas adaptera savienotājs ļauj saņemt skenēto pikseļu datu baitu straumi, kad adapteris darbojas līdz pat 640 x 480 pikseļu x 256 krāsās. Parasti interfeiss darbojas izvadei un tiek sinhronizēts no grafikas adaptera ģeneratora. Tomēr, uzstādot zems līmenis Data Enable signāls, videokarte var piespiest grafisko karti pieņemt pikseļus; Sync Enable signāls pārslēdz grafisko adapteri, lai saņemtu horizontālos un kadru sinhronizācijas signālus; PCLK Enable signāls pārslēdz grafikas adapteri darbam ārējais signāls pikseļu sinhronizācija.

8.17. tabula. VFC savienotājs

Signāls Sazināties Sazināties Signāls
GND Dati 0
GND 1. dati
GND 2. dati
Datu iespējošana 3. dati
Sinhronizēt. iespējot 4. dati
PCLK iespējošana Dati 5
(Vcc) 6. dati
GND Dati 7
GND PCLK
GND TUKŠS
GND HSYNC
(Vcc) VSYNC
(GND) GND

Režīmiem līdz 1024 × 768 ar High Color un True Color krāsu dziļumu tiek nodrošināts VAFC savienotājs - VESA uzlaboto funkciju savienotājs(8.18. tabula) - divrindu, ar soli 0,05" un attālumu starp rindām 0,1". Tā bitu dziļums ir 16/32 biti, un ar maksimālo punktu frekvenci 37,5 MHz tas nodrošina datu plūsmas ātrumu 150 MB/s. VAFC 16 bitu versijā tiek izmantoti pirmie 56 kontakti, savukārt 32 bitu versijā tiek izmantoti visi 80 savienotāja tapas. Pieļaujamais kabeļa garums ir 7". Šajā interfeisā GRDY un VRDY signāli norāda attiecīgi grafiskā adaptera un video sistēmas gatavību (spēju ģenerēt pikseļu datus), un datu pārraides virzienu kontrolē EVID# signāls. .

8.18. tabula. VAFC savienotājs

Sazināties Signāls Mērķis Sazināties Signāls Mērķis
RSRV0 Rezerve GND Zemējums
RSRV1 Rezerve GND Zemējums
GENKLKS Genclock ieeja GND Zemējums
OFFSET0 2. pikseļu nobīde GND Zemējums
OFFSET1 1. pikseļu nobīde GND Zemējums
FSTAT FIFO bufera statuss GND Zemējums
VRDY Video gatavs GND Zemējums
GRDY Grafika gatava GND Zemējums
TUKŠS# Tukšošana GND Zemējums
VSYNC Vertikālā sinhronizācija GND Zemējums
HSYNC Horizontālā sinhronizācija GND Zemējums
EGEN# Iespējot genclock GND Zemējums
VCLK Grafikas datu pulkstenis GND Zemējums
RSRV2 Rezerve GND Zemējums
DCLK (PCLK) Video datu (pikseļu) pulkstenis GND Zemējums
EVIDEO# Video datu virziena kontrole GND Zemējums
P0 Video dati 0 P1 Video dati 1
GND Zemējums P2 Video dati 2
P3 Video dati 3 GND Zemējums
P4 Video dati 4 P5 Video dati 5
GND Zemējums P6 Video dati 6
P7 Video dati 7 GND Zemējums
P8 Video dati 8 9. lpp Video dati 9
GND Zemējums P10 Video dati 10
P11 Video dati 11 GND Zemējums
P12 Video dati 12 P13 Video dati 13
GND Zemējums P14 Video dati 14
P15 Video dati 15 GND Zemējums
P16 Video dati 16 P17 Video dati 17
GND Zemējums P18 Video dati 18
P19 Video dati 19 GND Zemējums
P20 Video dati 20 P21 Video dati 21
GND Zemējums P22 Video dati 22
P23 Video dati 23 GND Zemējums
P24 Video dati 24 P25 Video dati 25
GND Zemējums P26 Video dati 26
P27 Video dati 27 GND Zemējums
P28 Video dati 28 P29 Video dati 29
GND Zemējums P30 Video dati 30
P31 Video dati 31 GND Zemējums

Papildus šiem standartiem ir arī īpaša iekšējā 32 bitu kopne datu apmaiņai starp multivides ierīcēm - VESA mediju kanāls(VM kanāls). Šī kopne (kanāls), atšķirībā no iepriekš apskatītajām punkta-punkta saskarnēm, ir vērsta uz apraides datu pārraidi starp vairākiem abonentiem.

Video saskarnes

Tradicionālajā krāsu televīzijas apraides tehnoloģijā video signāls tieši nes informāciju par momentāno spilgtuma vērtību (tajā ir arī negatīvas polaritātes sinhronizācijas impulsi), un krāsu informācija tiek pārraidīta modulētā veidā papildu frekvencēs. Tas nodrošina, ka melnbaltais uztvērējs, kas ignorē krāsu informāciju, ir saderīgs ar krāsu pārraides kanālu. Tomēr krāsu informācijas kodēšanas veids un skenēšanas biežums PAL, SECAM un NTSC sistēmās atšķiras. Video tehnoloģijā tiek izmantotas dažādas zemfrekvences saskarnes (radiofrekvenču ceļš šeit netiek ņemts vērā).

Interfeisā Salikts video pa koaksiālo kabeli (75 omi) tiek pārraidīts pilns standarta video signāls aptuveni 1,5 V no maksimuma līdz maksimumam. Savienošanai tiek izmantoti koaksiālie RCA savienotāji (“zvani”). Šī saskarne ir raksturīga mājsaimniecības videomagnetofoniem, analogajām kamerām un televizoriem. Personālajos datoros šis interfeiss tiek izmantots kā papildu izejas interfeiss grafikas kartei un kā ievades interfeiss video uztveršanas ierīcēs.

Interfeiss S-Video(Separate Video) izmanto atsevišķas signāla līnijas: Y spilgtuma un sinhronizācijas kanālam (spilgtums + sinhronizācija, parasts melnbalts video signāls) un C krāsu signālam. C līnija nes apakšnesēja frekvenci, ko modulē krāsu atšķirības signāli (pārraides signāls). Y signālam ir svārstības 1 V, C signālam NTSC standartā ir 0,286 V, PAL/SECAM - 0,3 V. Abas līnijas jābeidz ar 75 omu terminatoru. Standarta 4-pin mini-DIN S-Video savienotājs (8.14. att., A) tiek izmantots kā interfeiss augstas kvalitātes video sistēmām, tā nosaukumi ir sinonīmi S-VHS Un J/C. Šo datora saskarni var izmantot arī kā ievadi un papildu izvadi; tas nodrošina augstākas kvalitātes video pārraidi. Dažreiz tiek izmantoti arī 7 kontaktu mini-DIN savienotāji; to ārējiem 4 kontaktiem ir vienāds mērķis, un 3 iekšējie kontakti tiek izmantoti dažādiem mērķiem (var būt arī salikts signāls). S-Video izeju var viegli pārveidot par signālu saliktai ieejai (8.14. att., b); šī shēma nenodrošina pareizu pretestības saskaņošanu, taču nodrošina pieņemamu attēla kvalitāti. Šīs ķēdes apgrieztā pārveidošana ir daudz sliktāka, jo spilgtuma signālu ietekmēs traucējumi krāsainas signāla veidā.

Rīsi. 8.14. S-Video interfeiss: a- savienotājs, b- pārveidošana saliktā signālā

Augstākā kvalitāte pārraide nodrošina profesionālis(studija) YUV interfeiss(profesionāls video), izmantojot trīs signāla līnijas: šeit krāsu atšķirības signāli U un V tiek pārraidīti nemodulētā veidā.

Audio ierīču saskarnes

Skaņas kartei ir savienotāju komplekts ārējo, analogo un digitālo audio signālu savienošanai, kā arī MIDI interfeiss saziņai ar elektroniskajiem mūzikas instrumentiem. Digitālos audio datus var pārsūtīt arī, izmantojot universālās USB un Fire Wire kopnes (skatiet 4.2. sadaļu).

Analogās saskarnes

Analogās saskarnes ļauj pieslēgt standarta sadzīves aprīkojumu, mikrofonu un analogo CD-ROM izeju. Lielākajā daļā patērētāju karšu par analogie signāli Tiek izmantoti maza izmēra savienotāji - “mini-ligzdas” ar diametru 3,5 mm, mono un stereo. Šie savienotāji ir universāli (izmantoti mājsaimniecības iekārtās), taču tiem ir ļoti sliktas kvalitātes kontakti - tie ir trokšņa avots (čaukstēšana un sprakšķēšana), un dažreiz tie vienkārši zaudē kontaktu. Profesionālajam aprīkojumam raksturīgie pilna izmēra 6 mm “radinieki” ir ļoti kvalitatīvi, taču lielo izmēru dēļ tos neizmanto skaņas kartēs. Dažas augstas kvalitātes kartes izvada līnijas ieejas un izejas signālus uz RCA ligzdu pāriem, kas nodrošina ļoti labs kontakts, īpaši apzeltītajā versijā. Sarunvalodā šādus savienotājus, ko bieži izmanto mājsaimniecības videomagnetofonos, sauc par “zvaniņiem” vai “tulpēm”.

Mini domkratu ķēžu izkārtojums ir vienots: kreisais kanāls atrodas uz centrālā kontakta, ekrāns (zemējums) atrodas uz ārējā cilindra, labais kanāls ir uz starpcilindra. Ja stereo ligzda ir pievienota mono ligzdai un otrādi, signāls iet tikai pa kreiso kanālu. Visi savienojumi stereosistēmās tiek veikti ar “taisniem” kabeļiem (savienojuma kontakti ir savienoti “viens pret vienu”). Centrālo un zemfrekvences kanālu savienošanai 6 skaļruņu sistēmā nav vienotas pieejas - var būt nepieciešams krustojuma kabelis. Nepareizs savienojums būs pamanāms pēc zemfrekvences skaļruņa (zemfrekvences skaļruņa) “čīkstēšanas” un centrālā skaļruņa “dūkšanas”.

Savienojums ar Skaņas karte Ierīču pievienošana caur ārējiem savienotājiem parasti problēmas nesagādā – tie ir vienoti, un pietiek zināt uz aizmugurējā paneļa atzīmēto savienotāju mērķi.

Līnija- lineārā ieeja no magnetofona, uztvērēja, atskaņotāja, sintezatora utt. Jutība ir aptuveni 0,1–0,3 V.

Line Out- lineāra signāla izvade uz ārējo pastiprinātāju vai magnetofonu, signāla līmenis aptuveni 0,1–0,3 V.

Skaļrunis Out- piekļuve Akustiskās sistēmas vai austiņas. Nav ieteicams tam pievienot ārēju jaudas pastiprinātāju, jo kropļojumi šeit ir lielāki nekā lineārajā izejā.

Mikrofons iekšā- mikrofona ieeja, jutība 3-10 mV. Šī ieeja parasti ir mono, bet dažreiz tiek izmantota trīs kontaktu ligzda (kā stereo) ar papildu tapu (labā kanāla vietā), kas paredzēta elektretmikrofona barošanai.

Savienojums iekšējās ierīces analogās ieejas var būt apgrūtinošākas. Šim nolūkam tiek izmantoti četru kontaktu savienotāji, kas atšķiras gan ar soli starp tapām, gan pēc to mērķa. Lai pievienotu CD-ROM, bieži vien blakus tiek novietoti divi vai pat trīs savienotāji ar paralēli savienotiem signāla kontaktiem, taču tas var nepalīdzēt, ja kabelim ir atšķirīgs signāla izvietojums. To var ietaupīt, pārkārtojot kontaktus uz kabeļa savienotāja, kuram ar adatu piespiež kontakta fiksējošo izvirzījumu. Pēc tam kontaktu var pavilkt uz kabeļa pusi un pārvietot uz citu kontaktligzdu. Audio ieeju signāla kontaktu veids un atrašanās vietas opcijas ir parādītas attēlā. 8.15. Lai pabeigtu attēlu, mēs pievienojam, ka savienotājam var būt atslēga pretējā pusē (kabeļa montētāja kļūdas dēļ vai saskaņā ar tā ražotāja iekšējo standartu). Savienojuma uzdevums joprojām nav bezcerīgs, jo tas prasa pareizu tikai divu signāla kontaktu izvietojumu, un parastie vadu kontakti atšķiras ar to, ka tie ir savienoti ar kopni uz tāfeles un ar ekrānu uz kabeļa. Audio kompaktdiska kreisā un labā kanāla pozīcija vairumā gadījumu nav tik svarīga.

Rīsi. 8.15. Audio savienotāji

Digitālās saskarnes

S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface Format) — digitāls seriālais interfeiss(un datu formāti) audio signālu pārraidīšanai starp patērētāju digitālās audioiekārtu blokiem (DAT, CD-ROM utt.). Šī saskarne ir AES/EBU (Audio Engineers Society/European Broadcast Union) studijas saskarnes vienkāršota versija. AES/EBU saskarnē tiek izmantots simetrisks divu vadu ekranēts kabelis ar pretestību 110 omi, XLR savienotāji, signāla līmenis - 3-10 V, kabeļa garums - līdz 12 m.

S/PDIF interfeiss izmanto koaksiālais kabelis 15 omi, RCA vai BNC savienotāji, signāla līmenis - 0,5–1 V, kabeļa garums - līdz 2 m. Skaņas kartēs iekšējie S/PDIF savienotāji ir vienkāršāki - tie ir tikai tapu pāris (kā džemperi) uz plates ar atbilstošu savienojuma daļu uz kabeļa. Tie paši vienkāršotie savienotāji tiek izmantoti jaunos CD-ROM diskdziņos ar S/PDIF izvadi. “Standarta” S/PDIF raidītāja ķēde satur atdalītāju impulsu transformators(1:1), kā dēļ pieslēgtās ierīces ir galvaniski izolētas. Ir arī vienkāršotas iespējas bez izolācijas transformatora. Savienojot ierīces ar nestandarta saskarnēm, var rasties problēmas nesaskaņotu signāla līmeņu dēļ. Šajā gadījumā signāls var būt nestabils (skaņa tiks pārtraukta) vai vispār nesaņemts. Šīs problēmas var atrisināt, izmantojot improvizētus līdzekļus - uzstādot papildu signālu kondicionētājus.

Papildus elektriskajai versijai ir arī S/PDIF interfeisa optiskā versija - Toslink, standarta EIAJ CP-1201 - ar infrasarkanajiem izstarotājiem (660 nm). Optikas izmantošana ļauj veikt pilnīgu ierīču galvanisko izolāciju, kas ir nepieciešama, lai samazinātu traucējumu līmeni. Plastmasas šķiedrai (POF) kabeļa garums ir ne vairāk kā 1,5 m, stikla šķiedrai - 3 m Internetā tiek piedāvātas vairākas saskarnes pārveidošanas shēmas, no kurām viena ir parādīta att. 8.16. Šeit pirmais invertors caur atsauksmes nogādāts pārsūtīšanas raksturlīknes lineārajā sadaļā, kā dēļ neliels ieejas signāls izraisa tā pārslēgšanos. Shēma piedāvā HCT74U04 mikroshēmu (6 invertori); Gaismas diodes vietā varat izmantot patentētu Toslink raiduztvērēju; tas ir jāpievieno bez balasta rezistora (220 omi) tieši pie invertora izejas (rezistors atrodas raiduztvērējā).

Rīsi. 8.16. S/PDIF elektriskā un optiskā interfeisa pārveidotāja ķēde (Toslink)

Caur S/PDIF interfeisu informācija tiek pārraidīta seriālā kodā kadru pa kadram, nodrošinot sinhronizāciju un pārraugot pārraides uzticamību (Rīda-Solomona kodi). Rāmis satur datu formāta indikatoru - PCM vai ne-PCM, kas ļauj pārsūtīt iepakotos digitālos datus (piemēram, MPEG for AC-3) pa šo interfeisu. Ir arī kopēšanas aizsardzības bits, priekšuzsvara karodziņš un daži citi pakalpojuma dati. PCM režīmā katra kanāla paraugi var būt 16, 20 vai 24 biti plati, paraugu ņemšanas ātrums nosaka frekvenci digitālais signāls. S/PDIF uztvērējs pats nosaka diskretizācijas frekvenci no saņemtā signāla, visbiežāk izmantotās frekvences ir 32, 44,1 un 48 kHz.

Papildus šīm saskarnēm studijas aprīkojums izmanto ADAT un TDIF saskarnes, kas ir pieejamas tikai dārgās profesionālās skaņas kartēs. I2S digitālais seriālais interfeiss tiek izmantots, lai sazinātos ar DVD diskdziņiem.

MIDI interfeiss

Mūzikas instrumentu digitālais interfeiss MIDI(Mūzikas instrumentu digitālais interfeiss) ir seriālā asinhronā saskarne ar pārraides frekvenci 31,25 Kbps. Šis 1983. gadā izstrādātais interfeiss ir kļuvis par de facto standartu datoru, sintezatoru, ierakstīšanas un atskaņošanas ierīču, mikseru, specefektu ierīču un citu elektroniskās mūzikas iekārtu savienošanai. Šobrīd gan dārgajiem sintezatoriem, gan lētajām mūzikas klaviatūrām ir MIDI interfeiss, ko var izmantot kā datora ievadierīces. Izmantojot MIDI interfeisu, ierīces savā starpā apmainās ar ziņojumiem, kas īsi aprakstīti grāmatā. Vienā saskarnē var organizēt līdz 16 loģiskiem kanāliem, no kuriem katrs var vadīt savu instrumentu.

IN fiziskais interfeiss attiecas strāvas cilpa 5 mA(iespējams, līdz 10 mA) ar ievades ķēdes galvanisko (optocoupler) izolāciju. Loģiskā nulle atbilst strāvas klātbūtnei, loģiskā nulle (un atpūta) atbilst strāvas trūkumam (“klasiskajā” telekomunikāciju strāvas cilpā ir otrādi).

Interfeiss definē trīs veidu portus: MIDI-In, MIDI-Out Un MIDI cauri .

Ievades ports MIDI-In ir “strāvas cilpas” interfeisa ievade, kas galvaniski izolēta no uztvērēja ar optronu ar ātrumu, kas nav mazāks par 2 μs. Ierīce uzrauga informācijas plūsmu pie šīs ievades un reaģē uz tai adresētajām komandām un datiem.

Izvades ports MIDI izeja apzīmē strāvas avota izvadi, kas galvaniski savienots ar ierīces ķēdi. Ierobežojošie rezistori aizsargā izejas ķēdes no bojājumiem, ko izraisa īssavienojums ar zemi vai 5 V avots. Izeja saņem informācijas plūsmu no no šīs ierīces. Ja ierīce ir īpaši konfigurēta, šajā straumē var būt arī tulkota ievades straume, taču tas nav raksturīgi.

MIDI-Thru caurlaides ports kalpo tikai ievades plūsmas pārsūtīšanai; tās elektriskās īpašības ir līdzīgas izvadei. Tā klātbūtne nav nepieciešama visām ierīcēm.

Izmantotie savienotāji ir 5 kontaktu DIN savienotāji, kas ir izplatīti mājsaimniecības audio iekārtās; savienojuma kabeļa shēma ir parādīta attēlā. 8.17.

Rīsi. 8.17. MIDI savienojuma kabeļi

Ārējais MIDI ports (ar TTL signāliem) parasti tiek novirzīts uz spēļu adaptera savienotāja (DB-15S) neizmantotajām tapām (12 un 15). Šajā gadījumā, lai izveidotu savienojumu standarta ierīces Nepieciešams MIDI adapteris, ieviešot “strāvas cilpas” saskarni (TTL interfeiss kartes savienotājā). Adapteris parasti ir iebūvēts īpašā kabelī, kura diagramma ir parādīta attēlā. 8.18. Dažiem datoru modeļiem ir iebūvēti adapteri un standarta 5 kontaktu MIDI savienotāji.

Rīsi. 8.18. MIDI adaptera kabeļa shēmas iespēja

Programmatūras MIDI ports parasti ir saderīgs ar MPU-401 UART. MPU-401 Roland ir pirmā datora paplašināšanas karte ar MIDI interfeisu, kas tiek plaši izmantota. MPU apzīmē MIDI Processing Unit - ierīci MIDI ziņojumu apstrādei. Šis kontrolieris ir papildus asinhronajam seriālais ports(UART), ieviešanu fiziskais interfeiss MIDI bija uzlabota aparatūra datora izmantošanai kā sekvenceri. Kontrolieris MPU-401 atbalstīja vienkāršu darbības režīmu - UART režīms, kas izmantoja tikai divvirzienu asinhrono portu; Mūsdienu skaņas kartēs saderība ar MPU-401 tiek atbalstīta tikai šajā režīmā.

I/O telpā MPU-401 aizņem divas blakus adreses MPU (parasti 330h) un MPU+1.

♦ DATA ports (adrese MPU+0) - ierakstīšanas un nolasīšanas baiti, kas tiek pārraidīti un saņemti caur MIDI interfeisu. Viedajā režīmā caur to pašu portu tiek nolasīti arī papildu dati no MPU (kas nav saistīti ar MIDI straumi).

♦ STATUSS/COMMAND ports (MPU+1 adrese) - statusa/rakstīšanas komandu nolasīšana (rakstīt - tikai viedajam režīmam). Statusa baitā ir definēti šādi biti:

7. bits - DSR (Data Set Ready) - saņemto datu gatavība (DSR=0) lasīšanai (bits tiek iestatīts uz vienu, kad visi saņemtie baiti tiek nolasīti no datu reģistra);

6. bits — DRR (Data Ready Ready) — UART gatavība (DRR=0) rakstīt datu vai komandu reģistrā (rakstīšanas gatavības nosacījums nenotiks, ja uztvērējam ir nelasīts datu baits).

Ieslēdzot strāvu, viedajā režīmā tiek uzstādīta “īstā” MPU-401 karte, no kuras to var pārslēgt uz UART režīmu ar komandu ar kodu 3Fh. MPU-401 programmatūras atiestatīšana (atkal viedajā režīmā) tiek veikta, izmantojot RESET komandu (kods FFh), MPU atbildēs uz šo komandu ar ACK (FEh) apstiprinājumu. Apstiprinājuma baits tiek izvilkts no datu reģistra; MPU nepieņems nākamo komandu, kamēr tā netiek saņemta. MPU nereaģē uz komandu ar kodu 3Fh ar apstiprinājumu (daži emulatori arī reaģē uz šo komandu).

Datu ievade var veikt ar programmatūras DSR bita aptauju vai pārtraukumiem. Aparatūras pārtraukumi no MPU UART režīmā tiek ģenerēti pēc baita saņemšanas. Pārtraukumu apstrādātājam ir jānolasa visi saņemtie baiti, pirms iziešanas pārbaudot, vai DSR = 1 (pretējā gadījumā saņemtie baiti var tikt zaudēti).

Datu izvade iespējots ar DRR bitu, izvades gatavības pārtraukumi netiek ģenerēti.

Savietojams ar MPU-401, kas atrodams lielākajā daļā mūsdienu skaņas karšu ar MIDI interfeisu, nozīmē raiduztvērēja klātbūtni, kas ir programmatūra, kas ir saderīga ar MPU-401 UART režīmā; Viedā režīma funkcijas parasti netiek atbalstītas.

Dažās mātesplatēs tiek izmantoti LSI interfeisa kontrolleri, kuros COM portam izmantoto UART režīmu var pārslēgt uz MIDI porta režīmu, konfigurējot, izmantojot BIOS SETUP.

Varat izmantot USB kopni, lai datoram pievienotu lielu skaitu MIDI ierīču. Šim nolūkam, piemēram, Rolands ražo 64 kanālu procesora bloku S-MPU64, kuram papildus USB kopnei ir 4 ieejas un 4 izejas MIDI porti. Programmatūraļauj apvienot līdz 4 blokiem vienā USB kopne, kas palielina kanālu skaitu līdz 256.

Bērnu kartes interfeiss

Vairākiem skaņas karšu modeļiem ir iekšējais interfeisa savienotājs meitas kartes savienošanai ar MIDI sintezatoru (Daughterboard Connector). Savienotājs (8.19. tabula) no galvenās kartes izvada MIDI porta signālu (TTL, kā arī kursorsviras savienotāju) un aparatūras atiestatīšanas signālu sintezatoram, un no meitas kartes tiek saņemts stereo analogais signāls, kas tiek nosūtīts uz galvenās kartes mikseris. Uz jaudas sliedēm analogais zemējums (AG) ir atdalīts no digitālā zemējuma (DG). Turklāt var izmantot MIDI ieeju (arī TTL). Savienotāju var apzīmēt arī kā WT (Wavetable) savienotāju, Waveblaster savienotāju.

8.19. tabula. Meitas kartes savienotāja tapu piešķiršana

Meitas kartes pievienošana ir līdzvērtīga ārējā sintezatora pievienošanai skaņas kartes MIDI izejai. Ja skaņas kartei nav savienotāja meitas kartes pievienošanai, tad meitas karti var savienot ar ārējo kursorsviru/MIDI savienotāju un skaņas kartes analogajām ieejām. Protams, meitas kartei ir jāpiegādā strāva, kā arī aparatūras atiestatīšanas signāls.

Datu pārsūtīšana sākas ar printera gatavības pārbaudi – līnijas Aizņemts statusu. Datu stroboskops var būt īss - mikrosekundes daļa, un ports beidz veidošanu, nepievēršot uzmanību signālam Aizņemts. Stroboskopijas laikā datiem jābūt derīgiem. Apstiprinājums par baita (rakstzīmes) saņemšanu ir signāls Ack#, kas tiek ģenerēts pēc stroboskopa saņemšanas pēc nenoteikta laika (šajā laikā printeris var veikt kādu ilga operācija, piemēram, papīra padeve). Pulss Ack# ir printera pieprasījums saņemt nākamo baitu; to izmanto, lai ģenerētu pārtraukuma signālu no printera porta. Ja pārtraukumi netiek izmantoti, tad signāls Ack# tiek ignorēts, un visu apmaiņu kontrolē signālu pāris Strobe# Un Aizņemts. Printeris var ziņot par savu statusu portam, izmantojot līnijas Izvēlieties, Error#, Paper End- izmantojot tos var noteikt, vai printeris ir ieslēgts, vai tas darbojas pareizi un vai ir papīrs. Impulsa veidošanās uz līnijas Tajā# Printeri var inicializēt (šajā gadījumā tas notīrīs visu tā datu buferi). Režīms automātiskā tulkošana līnijas parasti netiek izmantotas, un signāls AutoLF# ir augsts līmenis. Signāls SelectIn#ļauj loģiski atvienot printeri no interfeisa.
Izmantojot paralēlo portu (LPT), Centronics protokolu var ieviest tikai programmatūrā, izmantojot standarta porta režīmu ( SPP), sasniedzot pārsūtīšanas ātrumu līdz 150 KB/s, kad procesors ir pilnībā ielādēts. Pateicoties “uzlabotajiem” portu režīmiem, protokolu var ieviest arī aparatūrā ( Ātrā Centronics), savukārt ātrums līdz 2 MB/s tiek sasniegts ar mazāku procesora slodzi.
Lielākā daļa mūsdienu printeru ar paralēlo saskarni atbalsta arī IEEE 1284 standartu, kurā optimālais pārraides režīms ir ECP (sk. 1.3.4. sadaļu).
Lai pievienotu printeri, ir nepieciešams Centronics kabelis, kas piemērots visiem paralēlajiem režīmiem. Lai darbotos SPP režīmā, var izmantot visvienkāršāko kabeļa iespēju - 18 vadu ar nesavītām vadiem. Garumam, kas pārsniedz 2 m, vēlams, lai vismaz līnijas Strobe# Un Aizņemts bija savīti ar atsevišķiem kopīgiem vadiem. Ātrgaitas režīmiem (Fast Centronics, ECP) ​​šāds kabelis var būt nepiemērots - iespējamas neregulāras pārraides kļūdas, kas rodas tikai ar noteiktām pārsūtīto kodu secībām. Ir Centronics kabeļi, kuriem nav savienojuma starp datora savienotāja 17. kontaktu un printera savienotāja 36. tapu. Ja mēģināt pievienot printeri, izmantojot standartu 1284, izmantojot šo kabeli, tiks parādīts ziņojums, kas norāda, ka jums ir jāizmanto “divvirzienu kabelis”. Printeris nevar pateikt sistēmai, ka tas atbalsta papildu funkcijas, ko sagaida printera draiveris. Vēl viena trūkstoša savienojuma izpausme ir tāda, ka printeris sastingst pēc darba drukāšanas no sistēmas Windows. Šo savienojumu var izveidot, pielodējot papildu vadu vai vienkārši nomainot kabeli.
Lentes kabeļiem, kuros signālu ķēdes (vadības signāli) mijas ar parastajiem vadiem, ir labas elektriskās īpašības. Bet to izmantošana kā ārējā saskarne ir nepraktiska (nav otrā izolācijas aizsargslāņa, augsta ievainojamība) un neestētiska (apaļie kabeļi izskatās labāk).
Ideāls variants ir kabeļi, kuros visas signāla līnijas ir savītas ar kopīgiem vadiem un ir ietvertas kopējā vairogā – ko pieprasa IEEE 1248. Šādiem kabeļiem tiek garantēta darbība ar ātrumu līdz 2 MB/s ar garumu līdz 10 m.
Tabulā 8.4 parāda vadu printera savienojuma kabelis ar savienotāju X1 tips A (DB25-P) datora pusē un X2 tipa B ( Centronics-36) vai C tipa (miniatūra no printera puses. Izmantojiet parastie vadi (GND) ir atkarīgs no kabeļa kvalitātes (skatīt iepriekš). Vienkāršākajā gadījumā (18 vadu kabelis) visi GND signāli tiek apvienoti vienā vadā. Kvalitatīviem kabeļiem katrai signāla līnijai ir nepieciešams atsevišķs atgaitas vads, tomēr tam A un B tipa savienotājos nav pietiekami daudz kontaktu (8.4. tabulā iekavās parādīti A tipa datora savienotāja kontaktu kontaktu numuri, kas atbilst atgriešanas vadi). C tipa savienotājā ir atgriezes vads ( GND) ir pieejams katrai signāla ķēdei; šī savienotāja signāla tapas 1-17 atbilst tapām GND 19-35.

Lekcija 6. Interfeisi un displeja adapteri

    Displeja saskarnes.

    Displeja adapteri.

    Video sistēmas parametri.

Literatūra: 1. Ūks. M. IBM PC aparatūra. Pēteris, 2005, 1. lpp. 510-545.

  1. Displeja saskarnes.

1.1. Displeja saskarņu vispārīgie raksturlielumi.

Tradicionālajās krāsu televīzijas apraides tehnikās (PAL, SECAM vai NTSC) video signāls tieši pārraida informāciju par momentāno spilgtuma vērtību fn, un krāsu informācija tiek pārraidīta modulētā veidā papildu frekvencēs fd. Tas nodrošina melnbaltā saderību. uztvērējs, kas ignorē krāsu informāciju, ar krāsu pārraides kanālu.

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

Tomēr neviena no tradicionālajām apraides sistēmām nav piemērota augstas izšķirtspējas grafiskās informācijas attēlošanai, jo tām ir ievērojami ierobežots krāsu kanālu joslas platums (ti, minimālais 35 MHz nav sasniedzams). Augstas izšķirtspējas monitoriem varat izmantot tikai tiešu signāla padevi pamata krāsu video pastiprinātāju ieejām - RGB-ieeja (sarkans Zaļš Zils - sarkana, zaļa un zila).

Interfeiss starp video adapteri un monitoru var būt diskrēts (ar TTL signāliem) vai analogs. Vienkrāsaino un pirmo krāsu monitoru diskrētās saskarnes evolūcijas laikā C.G.A. Un E.G.A. aizstāts ar tagad populāro analogo interfeisu VGA, pārraides nodrošināšana liels daudzums krāsas. Tomēr vēlāk analogā signāla pārraides kvalitāte vairs neatbilda augošajām vajadzībām (palielinoties skenēšanas ātrumam un izšķirtspējai), un parādījās jauns digitālais interfeiss. DVI. Plakaniem displejiem ar to matricas struktūru un salīdzinoši lielu šūnu inerci ieteicams izmantot specializētu digitālo interfeisu (plakanā paneļa monitora interfeisu, bet ne DVI).

Mūsdienu adapteri atkal ir ļāvuši savienot standarta televizoru, izmantojot īpašu signāla pārveidotāju. Televīzijas saskarnei ir iespējams nodrošināt sinhronizāciju no ārējās televīzijas sistēmas (pārveidotāja), kas ir svarīga datora video signāla apvienošanai ar ārējo “televīzijas vidi”.

1.2. Diskrēts rgb ttl interfeiss

Pirmajiem datoru monitoriem bija diskrēts interfeiss ar TTL līmeņiem RGB TTL. Vienkrāsainam monitoram tika izmantoti tikai divi signāli - video (ieslēgt/izslēgt staru) un palielināts spilgtums. Tādējādi monitors varētu parādīt trīs spilgtuma gradācijas: lai gan 2 2–4, “tumšs pikselis” un “tumšs ar palielinātu spilgtumu” nav atšķirami.

Ieslēgšanas/izslēgšanas monitors

Klasē krāsu monitori CD { Krāsa Displejs) bija viens signāls, lai ieslēgtu katru staru, un vispārējs signāls par palielinātu spilgtumu. Tādējādi bija iespējams norādīt 4 2 = 16 krāsas.

G monitors

Nākamā klase - uzlabots krāsu displejs ECD (Uzlabota Krāsa Displejs) bija diskrēts interfeiss ar diviem signāliem katrai pamatkrāsai. Signāli ļāva iestatīt vienu no četrām intensitātes gradācijām; sasniegts kopējais kodēto krāsu skaits (2 2) 3 = 2 6 = 64.

2 – divi signāli kanālā;

3 – trīs kanāli.

Signāli SARKANS, ZAĻS, ZILS un Sarkans, Zaļš, Zils norāda attiecīgi nozīmīgākos un mazāk nozīmīgos pamatkrāsu bitus.

G,g Monitors

Monitora horizontālo un kadru sinhronizāciju veic H.Sync un V.Sync signāli. (Horizontālā, vertikālā sinhronizācija)

Analogās saskarnes ļauj pieslēgt standarta sadzīves aprīkojumu, mikrofonu un analogo CD-ROM izeju. Lielākajā daļā patērētāju karšu analogajiem signāliem tiek izmantoti maza izmēra savienotāji - “mini-ligzdas” ar diametru 3,5 mm, mono un stereo. Šie savienotāji ir universāli (izmantoti mājsaimniecības iekārtās), taču tiem ir ļoti sliktas kvalitātes kontakti - tie ir trokšņa avots (čaukstēšana un sprakšķēšana), un dažreiz


8.5. Audio ierīču saskarnes_________________________________________________________ 343

Viņi vienkārši zaudē kontaktu. Profesionālajam aprīkojumam raksturīgie pilna izmēra 6 mm “radinieki” ir ļoti kvalitatīvi, taču lielo izmēru dēļ tos neizmanto skaņas kartēs. Dažas augstas kvalitātes kartes novirza līnijas ieejas un izejas signālus uz RCA ligzdu pāriem, kas nodrošina ļoti labu kontaktu, īpaši apzeltītajā versijā. Sarunvalodā šādus savienotājus, ko bieži izmanto mājsaimniecības videomagnetofonos, sauc par “zvaniņiem” vai “tulpēm”.

Mini domkratu ķēžu izkārtojums ir vienots: kreisais kanāls atrodas uz centrālā kontakta, ekrāns (zemējums) atrodas uz ārējā cilindra, labais kanāls ir uz starpcilindra. Ja stereo ligzda ir pievienota mono ligzdai un otrādi, signāls iet tikai pa kreiso kanālu. Visi savienojumi stereosistēmās tiek veikti ar “taisniem” kabeļiem (savienojuma kontakti ir savienoti “viens pret vienu”). Centrālo un zemfrekvences kanālu savienošanai 6 skaļruņu sistēmā nav vienotas pieejas - var būt nepieciešams krustojuma kabelis. Nepareizs savienojums būs pamanāms pēc zemfrekvences skaļruņa (zemfrekvences skaļruņa) “čīkstēšanas” un centrālā skaļruņa “dūkšanas”.

Ierīču pievienošana skaņas kartei, izmantojot ārējos savienotājus, parasti nesagādā problēmas – tās ir vienotas, un pietiek zināt uz aizmugurējā paneļa norādīto savienotāju mērķi.

Līnija - lineārā ieeja no magnetofona, skaņotāja, atskaņotāja, sintezatora utt. Jutība ir aptuveni 0,1-0,3 V.

Line Out- lineāra signāla izvade uz ārējo pastiprinātāju vai magnetofonu, signāla līmenis aptuveni 0,1-0,3 V.

Skaļruņa izeja — izvade uz skaļruņiem vai austiņām. Nav ieteicams tam pievienot ārēju jaudas pastiprinātāju, jo kropļojumi šeit ir lielāki nekā lineārajā izejā.

Mgs In- mikrofona ieeja, jutība 3-10 mV. Šī ieeja parasti ir mono, bet dažreiz tiek izmantota trīs kontaktu ligzda (kā stereo) ar papildu tapu (labā kanāla vietā), kas paredzēta elektretmikrofona barošanai.

Iekšējo ierīču pievienošana analogajām ieejām var būt lielāka problēma. Šim nolūkam tiek izmantoti četru kontaktu savienotāji, kas atšķiras gan ar soli starp tapām, gan pēc to mērķa. Lai pievienotu CD-ROM, bieži vien blakus tiek novietoti divi vai pat trīs savienotāji ar paralēli savienotiem signāla kontaktiem, taču tas var nepalīdzēt, ja kabelim ir atšķirīgs signāla izvietojums. To var ietaupīt, pārkārtojot kontaktus uz kabeļa savienotāja, kuram ar adatu piespiež kontakta fiksējošo izvirzījumu. Pēc tam kontaktu var pavilkt uz kabeļa pusi un pārvietot uz citu kontaktligzdu. Audio ieeju signāla kontaktu veids un atrašanās vietas opcijas ir parādītas attēlā. 8.15. Lai pabeigtu attēlu, mēs pievienojam, ka savienotājam var būt atslēga pretējā pusē (kabeļa montētāja kļūdas dēļ vai saskaņā ar tā ražotāja iekšējo standartu). Savienojuma uzdevums joprojām nav bezcerīgs, jo tam ir nepieciešams pareizi novietot tikai divus signāla kontaktus, un kopējā vada kontakti ir atdalīti

VGA RGB Analogā saskarne ar pamata krāsu spilgtuma signālu analogo pārraidi ļauj pārraidīt 2 24 @16,7 miljonus krāsu. Lai samazinātu šķērsrunu, šie signāli tiek pārraidīti vīti pāri, ar savām atgriešanas līnijām (Return). Lai atbilstu kabelim, katrs signāla pāris monitorā ir ielādēts ar rezistoru. Monitora pikseļa melnā krāsa atbilst nulles potenciālam uz visu krāsu līnijām; katras krāsas pilnais spilgtums atbilst 0,7 V vai 1 V līmenim (pēc izvēles). Sinhronizācijas, vadības un statusa signālus pārraida TTL līmeņi. VGA RGB analogā interfeisa laika diagrammas ir parādītas attēlā. 2.46.

Rīsi. 2.46 RGB analogās saskarnes laika diagrammas:

a – līniju skenēšana; b – koda skenēšana; c – vispārīgs attēls

Attēlā 2.46 RGB signāli tiek parādīti nosacīti: tiek parādīti laika intervāli, kuros signāli noved pie ekrāna punktu apgaismojuma; pārējā laikā RGB ieejas tiek piespiedu kārtā bloķētas ar īpašu spriegumu. Laika intervālu a, b, c, d, e, f, g, h vērtības nosaka video sistēmas režīms. VESA DMT (Discrete Monitor Timing 1994–1998) standarts nosaka diskrētu parametru opciju diapazonu attiecīgajam video režīmam. Vēlākais VESA GTF (ģeneralizētā laika formulas standarts) standarts nosaka formulas visu laika parametru noteikšanai atkarībā no ekrāna formāta pikseļos, nepieciešamības pēc papildu redzamiem kadriem (overscan Borders), skenēšanas veida (pārlaides vai rindpārleces) un kadru ātruma.

VGA un SVGA video adapteri izmanto maza izmēra 15 kontaktu savienotāju DB15. Savienotājs izvada sarkano, zaļo, zilo, sarkano atgriešanās, zaļo atgriešanās, zilo atgriešanās, HSync, VSync, GND un IDO ¸ ID3 vai VESA DDC signālu izvades signālus: SDA, SCL.

Ņemiet vērā, ka Macintosh datori izmanto arī DB15 savienotāju, lai pievienotu monitoru; DB15P daļa ir instalēta monitorā, un tapu piešķiršana ir atšķirīga.

Papildus pamata krāsu spilgtuma signāliem un sinhronizācijai interfeiss pārraida arī datus, kas nepieciešami monitora un datora parametru un režīmu koordinācijas automatizēšanai. Datora intereses pārstāv video adapteris. Tas nodrošina monitora identifikāciju, kas nepieciešama PnP atbalstam un monitora jaudas pārvaldībai.

Lai vienkāršāk identificētu monitoru, interfeisā vispirms tika ievadīti četri loģiskie signāli IDO-ID3, pēc kuriem video adapteris varēja noteikt pievienotā IBM saderīgā monitora veidu. Tomēr no šiem signāliem tika izmantots tikai ID1 signāls, kas noteica, vai ir pievienots vienkrāsains monitors. Principā vienkrāsainu monitoru var atpazīt ar video adapteri, ja nav slodzes uz sarkanajām un zilajām līnijām.

Tāpēc paralēlā monitoru identifikācija tika aizstāta ar sērijveida: VESA DDC (Display Data Channel) digitālās saskarnes kanālu. Šis kanāls ir veidots uz I 2 C (DDC 2B) vai ACCESS.BUS (DDC 2AB) saskarnēm, kurām nepieciešami tikai divi TTL signāli – SCL un SDA. Monitora identifikācijas parametri tiek pārraidīti pa DDC kanāliem.

Monitora identifikācijas dati tiek saglabāti monitora nemainīgajā atmiņā. EDID (Extended Display Identification Data) parametru bloka struktūra ir vienāda jebkurai DDC ieviešanai: galvene (EDID straumes sākuma indikators); preces identifikators (piešķīris ražotājs); EDID versija; pamata parametri un displeja iespējas; iestatīt parametrus sinhronizācija; sinhronizācijas parametru deskriptori; pagarinājuma karogs; čekas summa.