Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия

8.4.2. Аналоговые интерфейсы RGB

Интерфейс RGB Analog с аналоговой передачей сигналов яркости базисных цветов позволяет передавать формально неограниченное число оттенков. Сигналы базисных цветов в современных адаптерах формируются 8-разрядными ЦАП, что позволяет выводить 16,7 миллионов цветов (True Color). Для уменьшения перекрестных помех эти сигналы передаются по витым парам, с собственными обратными линиями (Return). Для согласования с кабелем в мониторе каждая сигнальная пара нагружается резистором. Черному цвету соответствует нулевой потенциал на линиях всех цветов, полной яркости каждого цвета соответствует уровень +0,7 В (не все графические адаптеры обеспечивают полную амплитуду сигнала). Сигналы управления, состояния и синхронизации передаются сигналами ТТЛ. Временные диаграммы интерфейса RGB (они применимы и к интерфейсу RGB TTL) иллюстрирует рис. 8.9. Сигналы R, G, В здесь показаны условно — изображены интервалы, во время которых сигналы отображаются засветкой точек экрана (видимая часть изображения — в областях пересечения отображения по кадру и по строке, в остальное время луч принудительно гасится). На рисунке показаны основные временные параметры сигналов. Стандарт VESA DMT (Discrete Monitor Timing, 1994–1998 гг.) задает дискретный ряд вариантов параметров для различных режимов разрешения. Несколько более поздний стандарт VESA GTF (Generalized Timing Formula Standard) задает формулы для определения всех параметров синхронизации, исходными данными для расчета являются следующие:

♦ формат экрана в пикселах (например, 800×600);

♦ необходимость дополнительного видимого обрамления (overscan borders);

♦ тип развертки — построчная (non-interlaced) или чересстрочная (interlaced);

♦ одна из заданных частот: кадров, строк или пикселов.

Рис. 8.9. Временные диаграммы интерфейса RGB: a — общая картина, б — строчная развертка, в — кадровая развертка

Поскольку стандартов много, один и тот же набор этих параметров разными графическими картами и их драйверами может использовать несколько отличающиеся временные параметры сигнала. Эти вариации приходится компенсировать настройками монитора (размер и смещение по вертикали и горизонтали). Примеры параметров синхронизации для построчной развертки приведены в табл. 8.6. Обратим внимание, что для строчной развертки параметры синхронизации задаются в микросекундах, а для кадровой — в числе строк за это время.

Таблица 8.6. Параметры синхронизации

Режим VESA	Частота кадров, Гц	Частота строк, кГц	Частота пикселов, МГц	Строчная развертка, мкс	Кадровая развертка, строк
Fv	Fh	Fp	A	b	с	d	e	f	g	h
640×480 VGA (60Hz)	59.9	31.5	25.2	3.8	1.9	25.4	0.6	2	33	480	10
640×480 VGA (72Hz)	72.8	37.9	31.5	1.3	3.8	20.3	1.0	3	28	480	9
640×480 VGA (85Hz)	85.0	43.3	35.9	1.6	2.2	17.8	1.6	3	25	480	1
800×600 SVGA (60Hz)	60.3	37.9	40.0	3.2	2.2	20.0	1.0	4	23	600	1
800×600 SVGA (85Hz)	85.1	53.7	56.3	1.1	2.7	14.2	0.6	3	27	600	1
1024×768 XGA (60Hz)	60.0	48.4	64.8	2.1	2.5	15.8	0.4	6	29	768	3
1024×768 XGA (85Hz)	85.0	68.7	94.8	1.0	2.2	10.8	0.5	3	36	768	1
1152×864 (85Hz)	85.0	77.5
1280×1024 SXGA (60Hz)	60.0	64.0	107.6	1.0	2.3	11.9	0.4	3	38	1024	1
1280×1024 SXGA (75Hz)	75.0	79.9	135
1280×1024 SXGA (85Hz)	85.0	91.1
1600×1024 (60Hz)	60.0	63.6
1600×1024 (85Hz)	85.0	91.4
1600×1200 (85Hz)	85.0	106.3
1920×1200 (60Hz)	60.0	74.5
1920×1200 (85Hz)	85.0	107.1
2048×1536 (75Hz)	75.0	120.2
2304×1440 (80Hz)	80.0	120.6

Впервые аналоговый интерфейс был применен на адаптере PGA фирмы IBM, где для него использовался 9-контактный разъем DB-9S (табл. 8.7). В дальнейшем, начиная с адаптеров VGA, стали применять малогабаритный 15-контактный разъем с таким же внешним размером (табл. 8.8). По назначению сигналов эти интерфейсы в основном совпадают, существуют даже переходные кабели с 15- на 9-контактные разъемы (табл. 8.9). В адаптере PGA используется совмещенная синхронизация (Composite Sync) сигналом (H+V)Sync.; этот режим поддерживают и многие современные мониторы.

Таблица 8.7. Аналоговый интерфейс монитора PGA (разъем DB-9S)

Контакт	Сигнал
1	Red
2	Green
3	Blue
4	(H+V)Sync
5	Mode Control
6	Red Return
7	Green Return
8	Blue Return
9	GND

Таблица 8.8. Аналоговый интерфейс монитора VGA(RGB Analog)

Контакт DB-15	Видеоадаптер МCGA/VGA/SVGA/XGA	Монитор
Mono	Color
1	Red	–	Red
2	Green	Video	Green
3	Blue	–	Blue
4	ID2	–	–
5	GND/DDC Return¹	SelfTest/DDC Return	SelfTest/DDC Return
6	Red Return	Key	Red Return
7	Green Return	Video Return	Green Return
8	Blue Return	–	Blue Return
9	Ключ (нет контакта)¹	– ¹	_¹
10	GND (Sync Return)	GND (Sync Return)	GND (Sync Return)
11	ID0	–	GND
12	ID1/SDA¹	– /SDA¹	GND/SDA¹
13	H.Sync/(H+V)Sync²	H.Sync/(H+V)Sync²	H.Sync/(H+V)Sync²
14	V.Sync	V.Sync	V.Sync
15	ID3/SCL¹	ID3/SCL¹	ID3/SCL¹

¹ Сигналы DDC Return, SDA и SCL задействуются только при поддержке DDC. При этом контакт 9 может использоваться для питания логики DDC (+5 В).

² Сигнал (H+V)Sync используется при совмещенной синхронизации (Composite Sync).

Таблица 8.9. Переходник 9-15 аналогового интерфейса монитора

Контакт DB9	Сигнал	Контакт DB15
1	Red	1
2	Green	2
3	Blue	3
4	H.Sync	13
5	V.Sync	14
6	Red Return	6
7	Green Return	7
8	Blue Return	8
9	GND	10, 11

Несмотря (в прямом смысле) на наличие ключа — D-образного кожуха, 15-контактные разъемы ухитряются вставлять в перевернутом положении, при этом один из контактов среднего ряда подгибается, а потом и ломается (штырьки этих разъемов тоньше и слабее, чем у 9-контактных). Естественно, монитор, подключенный таким образом, работать не будет.

В компьютерах Macintosh монитор, совместимый по параметрам с VGA, имеет разъем DB-15P (такой же, как и у Game-порта PC). Назначение его выводов приведено в табл. 8.10.