Adaptér DVI-D VGA: hovoríme o vlastnostiach, typoch a možných problémoch, ktoré sa môžu vyskytnúť počas používania. VGA konektor
V modernom svete je už nemožné predstaviť si život bez počítačovej techniky. Každý človek má v rukách smartfón, takmer každý dom má televízor a tiež počítač. Všetky z nich tak či onak zlepšujú život človeka. Pre ich správnu činnosť sú však potrebné aspoň základné znalosti počítačových technológií, dôležitá je najmä znalosť počítačových rozhraní.
Jedným z najdôležitejších a najpotrebnejších rozhraní pre stolné alebo, ako sa im tiež hovorí, osobné počítače je konektor vga, keďže pripája väčšinu súčasných monitorov (televízorov), či už ide o staré monitory alebo moderné monitory s rozlíšením Full HD. Je dôležité si to zapamätať, keďže najmodernejšie monitory (televízory) s rozlíšením nad 1920x1080 už tento konektor odmietajú. je to toto rozhranie video signálu dnes zvážime.
VGA je skratka pre „video graphics array“. Prvá iterácia konektora VGA sa objavila už v roku 1987. Potom naozaj nedokázala preniesť obraz a nepreniesla viac ako 256 farieb. Ale moderná verzia má oveľa viac funkcií. Zvyčajne sa označuje ako 15-kolíkový konektor vga alebo 15-kolíkový konektor d-sub.
Stojí za zmienku, kde sa nachádza konektor vga, aby ste úplne pochopili, prečo je to potrebné. Po prvé, sú to monitory. na vga monitoroch zatiaľ je to najdôležitejší konektor. Po druhé, v televízii. Na televízoroch je vga rovnaký konektor, ktorý pomáha pripojiť rôzne druhy prehrávačov, prijímačov, set-top boxov atď. Okrem rôznych typov monitorov je vga prítomný takmer na všetkých zariadeniach, ktoré potrebujú prenášať video signál.
Pinout
Po dlhom úvode prejdime k popisu schémy pinout vga konektor. Ako už bolo spomenuté, pozostáva z 15 kolíkov. Každý kontakt si podrobne preštudujeme a za čo je zodpovedný. Kanály sa počítajú sprava doľava, zhora nadol.
- Prvým kontaktom je červený videokanál. Je zodpovedný za prenos videa v červenom spektre.
- Druhým kontaktom je zelený videokanál. Takýto kanál je zodpovedný za prenos zeleného spektra videa.
- Tretím kontaktom je modrý videokanál. Tento kanál je zodpovedný za prenos videa s modrým spektrom.
- Štvrtý kolík je druhý bit ID monitora. Na komunikáciu s monitorom je mu priradená trojciferná číselná hodnota. Tento kontakt je zodpovedný za druhú číslicu v tomto čísle.
- Piaty kontakt je spoločný základ. Slúži na vytvorenie správneho obvodu elektrického obvodu.
- Šiesty kolík je uzemnenie červeného kanála.
- Siedmy kolík je uzemnenie zeleného kanála.
- Ôsmy kontakt je uzemnenie modrého kanála. Všetky tri posledné kontakty slúžia aj na vytvorenie správneho obvodu elektrického obvodu.
- Deviatym kontaktom je výživa. Na fungovanie E-DDC je potrebné napájanie. E-DDC je systém určený na komunikáciu medzi počítačom a monitorom. Presnejšie na určenie modelu, špecifikácií, názvu použitého monitora.
- Desiaty kontakt je ďalšia zem.
- Jedenásty kontakt je nulový bit identifikácie monitora. Nulová číslica trojmiestneho ID monitora.
- Dvanásty kolík je prvý bit ID monitora. Prvá číslica trojmiestneho ID monitora.
- Trinásty kolík je horizontálna synchronizácia. Horizontálna synchronizácia slúži na zachovanie integrity prenášaného obrazu v horizontálnej rovine.
- Štrnásty kolík je vertikálna synchronizácia. To isté, ale tu je integrita zachovaná vo vertikálnej rovine.
- A posledný, pätnásty kontakt je tretím bitom identifikátora monitora. Tretia číslica čísla používaného na identifikáciu monitora.
Niekedy, keď hovoríme o pinoutoch akýchkoľvek konektorov, môžete tiež zahliadnuť pinout monitora. Ale nebojte sa pinout a pinout sú to isté..
technické údaje
Prejdime teraz k špecifikácie konektora d-sub:
EDDC
Ako je uvedené vyššie, kábel d-sub využíva určitú technológiu nazývanú EDDC, čo znamená Enhanced Display Data Channel. Toto technológia je určená na obojsmernú komunikáciu počítač, presnejšie, video adaptér s monitorom. V popise pinoutu d-sub bolo uvedené binárne číslo. Práve toto číslo je kľúčom k internej pamäti monitora a prenáša sa do počítača, aby bolo možné prečítať potrebné informácie z internej pamäte monitora. A samotná komunikácia je nevyhnutná pre presnejšie nastavenie monitora pre lepší výkon a kvalitu obrazu.
Dôležitou informáciou je aj to, že d-sub je analógová technológia, takže prenáša analógový signál. Z toho teda vyplýva kvalita takéhoto signálu priamo závisí od kvality samotného kábla a zapojenia. Kvalita kábla závisí od hrúbky kábla, kvality izolácie, dĺžky kábla a kvality použitého vodiča. Z toho treba usúdiť, že skutočne kvalitné d-sub káble nemôžu byť lacné, pretože sú drahé na výrobu.
Na záver, pätnásťkolíkový d-sub je bežný konektor analógového signálu, ktorý sa nachádza takmer vo všetkých súčasných počítačových technológiách. Jeho špecifikácie sú prijateľné pre väčšinu publika. Najväčšou nuansou je, že táto technológia je už dosť stará a prakticky prežila svoju vlastnú. Nahrádzajú ho nové konektory, ktoré namiesto analógového signálu prenášajú digitálny signál.
Čo je VGA, je rozdiel oproti D-Sub?
VGA (D-Sub) je jedným z najpopulárnejších konektorov v histórii digitálnych technológií. Tento štandard sa používa v elektronických zariadeniach, ktoré sa objavili na trhu pred tridsiatimi rokmi a dodnes. Hoci tento konektor už nemožno nazvať progresívnym, stále je ľahké ho nájsť v rôznych monitoroch, grafických kartách a iných elektronických zariadeniach.
D-Sub (D-subminiatúra) je analógový pätnásťkolíkový konektor. Spravidla sa používa na pripojenie počítača alebo notebooku k monitoru.
VGA (Video Graphics Array) využíva progresívny prenos videa. Pri zmene úrovne jasu sa súčasne zníži alebo zvýši napätie. Napätie signálu sa navyše môže meniť od 0,7 do 1 V. Ak vezmeme do úvahy CRT monitory, ktoré najčastejšie obsahujú VGA konektory, potom menia intenzitu lúča vytváraného elektrónovým delom. V dôsledku takýchto akcií sa zmení jas displeja.
Pokiaľ ide o rozdiel medzi VGA a D-Sub, ten jednoducho neexistuje, pretože hovoríme o rovnakom konektore DE15. Jedná sa o 15-pinový konektor, kde každý kanál je zodpovedný za určité funkcie. Stojí za zmienku, že vo svojom vzhľade VGA skutočne pripomína písmeno "D". Odtiaľ pochádza názov - D-Sub.
Čo je možné pripojiť cez VGA konektor?
VGA sa dnes už nepovažuje za bežný konektor pre technológiu. Ale v priebehu rokov svojej existencie dostali takýto štandard rôzne zariadenia. Toto rozhranie je napríklad prítomné v niektorých modeloch LCD a plazmových televízorov. Často bol inštalovaný v DVD prehrávačoch. Konektor VGA je však bežný najmä v monitoroch s katódovými trubicami. Takmer všetky CRT monitory boli vybavené práve takýmto rozhraním na pripojenie k zdrojom signálu. Dokonca aj skoré LCD majú tento štandard, ktorý bol postupne nahradený DVI a HDMI.
História rozhrania VGA
VGA konektor bol ohlásený v roku 1987 svetoznámou spoločnosťou IBM. Bol špeciálne navrhnutý pre vysokokvalitný prenos video signálu na obrazovky pomocou katódových trubíc. Preto všetky v tom čase relevantné počítače pracovali s monitormi, ktoré boli vybavené týmto rozhraním. Treba poznamenať, že až do tohto bodu existovali konektory DE-9, ktoré sa často používali na pripojenie joystickov k herným konzolám a počítačom. VGA (DE-15) zároveň neprijal 9, ale 15 kontaktov naraz. To umožnilo vychutnať si farebný obraz, ktorý sa zobrazoval na CRT monitoroch.
V 90. rokoch minulého storočia začali túto normu uplatňovať aj mnohí výrobcovia zariadení. Začali sa vyrábať televízory a DVD prehrávače s VGA na palube. D-Sub si udržal svoju popularitu, kým sa nerozšíril digitálny štandard DVI. Oficiálne predstavenie DVI sa navyše uskutočnilo v roku 1999. Morálne a fyzicky zastarané rozhranie VGA však začal postupne vytláčať z trhu až v roku 2000, keď boli digitálne technológie a súvisiaci obsah žiadaný a dostupný používateľom. Navyše v roku 2015 sa AMD, Intel a mnohé ďalšie veľké korporácie rozhodli úplne opustiť používanie štandardu VGA vo svojich nových produktoch.
Typy výstupu D-Sub
Rozhranie VGA používa od svojho uvedenia na trh 15 pinov. Cez ne sa prenáša progresívny signál s nestabilnou amplitúdou napätia. Zároveň je dnes známe, že existujú dva typy tohto konektora, ktoré sa od seba takmer nelíšia:
- Štandardné VGA. Toto rozhranie sa používa v mnohých grafických kartách a monitoroch, ako aj v niektorých prehrávačoch DVD a televízoroch.
- Mini VGA. Tento konektor možno nájsť v prenosných počítačoch, ako aj v niektorých prenosných zariadeniach. Vzhľadovo to vyzerá skôr ako USB port. Ale z hľadiska svojich možností sa nelíši od štandardného konektora.
Špecifikácie, vlastnosti a pinout konektora VGA
Ako už bolo uvedené, VGA (D-Sub) bol navrhnutý pre jednoduchý prenos analógového signálu. Používa 15 kontaktov, z ktorých každý plní špecifickú funkciu.
Musíte pochopiť, že existuje spojovací kábel "Ocko" a zásuvné pripojenia "Mami".
Preto musia byť vyčnievajúce spoje zapojené presne do vnútorných VGA otvorov. Pokiaľ ide o samotné kontakty, zoradili sa do troch vodorovných pruhov po 5 kusov. Vďaka tomu je možné prenášať analógový signál, "rozbitý" do modrej, červenej a zelenej farby.
Maximálne rozlíšenie VGA (d sub)
Technológia VGA je oficiálne schopná prenášať video signál v rozlíšení 1280 x 1024 pixelov, ale nie viac. V skutočnosti môže rozlíšenie dosiahnuť 1920x1080 (Full HD) a v niektorých prípadoch dokonca 2048x1536. Do určitej doby to stačilo na to, aby ste si mohli vychutnať kvalitný obraz. Ale čím vyššie je rozlíšenie prenášaného signálu, tým väčšia je šanca na získanie neočakávaných defektov v podobe rozmazania obrazu a iných vecí. Odborníci preto odporúčajú používať pokročilejšie rozhrania pre FHD monitory.
Výhody a nevýhody rozhrania VGA
Kľúčové výhody :
- Obrovské množstvo zariadení vydaných za 30 rokov.
- Veľký výber rôznych adaptérov.
- Ideálne pre CRT monitory a prenos analógového signálu.
- Jediné analógové rozhranie, ktoré dokáže prenášať video s vysokým rozlíšením.
Nevýhody konektorov :
- Nie je tu možnosť súčasného prenosu obrazových a zvukových signálov (prenáša sa iba obraz).
- Oficiálne deklarované maximálne rozlíšenie je 1280 x 1024. Problémy môžu nastať pri zobrazovaní obrázkov na FHD displejoch.
- Ak použijete nekvalitný kábel, dôjde k rušeniu.
- Nie je veľmi vhodný na pripojenie digitálnych zariadení.
Typy prevodníkov a prevodníkov pre VGA
Ak máte napríklad starú grafickú kartu s konektorom VGA, ale rozhodnete sa kúpiť nový monitor s digitálnymi rozhraniami, nemôžete ich len tak pripojiť. V takýchto prípadoch je potrebné dodatočne zmeniť zdroj video signálu, prípadne zakúpiť špeciálny prevodník. V druhom prípade nie je potrebné kupovať drahé komponenty. Stačí nájsť (kúpiť) prevodník signálu VGA na HDMI alebo DVI, aby vás nový monitor potešil čistým a farebným obrazom bez toho, aby ste museli meniť grafickú kartu.
Dnes vo voľnom predaji nájdete obrovské množstvo rôznych adaptérov. S ich pomocou môžete konvertovať signál z VGA na DVI, Display Port, HDMI a tak ďalej. Mnohé prevodníky sú vybavené USB káblom, cez ktorý je možné prenášať nielen video, ale aj zvuk. Vôbec nie je vylúčená spätná kompatibilita, kedy sa na monitor s rozhraním VGA prenáša signál z digitálneho štandardu.
Relevantnosť VGA pre dnešok, čo je lepšie vga alebo hdmi?
V dnešnej realite, keď dominuje digitálny obsah, nemá zmysel počítať so schopnosťami D-Sub (VGA). Stačí sa pozrieť na rôzne zariadenia a komponenty, ktoré výrobcovia v poslednom čase vyrábajú. A zistíme, že medzi rozhraniami bude HDMI, Display Port či DVI. Práve tie poskytujú kvalitné zobrazenie obrazu vo vysokom rozlíšení (Full HD a 4K). Na druhej strane, VGA je tu stále s nami. V priebehu rokov spoločnosti vydali neuveriteľné množstvo zariadení, ktoré podporujú tento štandard. Preto je ešte príliš skoro na jeho úplné resetovanie pomocou účtu. Nádej na zázrak však sotva stojí za to. Malo by byť zrejmé, že aj pri použití adaptérov nie je možné dosiahnuť úplnú synchronizáciu medzi analógovými a digitálnymi rozhraniami. Chyby sa určite niekde objavia, prípadne sa obraz „neotvorí“ naplno.
Tabuľka 1 Označenie kolíkov VGA konektora
| Záver | názov | Smer | Popis |
|---|---|---|---|
| 1 | ČERVENÁ | Červené video (75 ohmov, 0,7 V) | |
| 2 | ZELENÁ | Zelené video (75 ohmov, 0,7 V) | |
| 3 | Modrá | Modré videá (75 ohmov, 0,7 V) | |
| 4 | OZE | rezervované | |
| 5 | GND | Pôda | |
| 6 | RGND | Pozemok pre červenú | |
| 7 | GGND | Pozemok na zeleň | |
| 8 | BGND | Pozemok pre modré | |
| 9 | kľúč | - | Nepoužité |
| 10 | SGND | Zem pre synchronizačné signály | |
| 11 | ID0 | Nepoužité | |
| 12 | SDA | I 2 C obojsmerná komunikácia | |
| 13 | HSYNC alebo CSYNC | Horizontálna synchronizácia | |
| 14 | VSYNC | Vertikálna synchronizácia | |
| 15 | SCL | I 2C synchronizačný signál |
I2C zavrhujeme a zostáva už len niekoľko záverov. Všetky uzemnenia môžu byť prepojené, výsledkom budú 3 RGB farby, na tieto kolíky je privedené analógové napätie od 0 do 0,7 V, čím vyššie je napätie na farebnom vstupe, tým je táto farba „sýtejšia“. 0,7 V na všetkých 3 kolíkoch vám poskytne najjasnejšiu bielu, akú váš monitor dokáže. Zmiešaním 3 zložiek je teda možné získať takmer akúkoľvek farbu. Pre jednoduchosť použijem na každý pin 0 alebo 0,7 V. Ak chcete širokú škálu farieb, musíte použiť prevodníky z digitálneho kódu na analógové napätie DAC. Môžete si ho zostaviť sami pomocou odporovej matice. Alebo získajte špeciálny čip, napríklad: AD664
Vertikálne a horizontálne synchronizačné kolíky podliehajú úrovni signálu TTL.
- Úroveň logickej nuly, nie viac ako +0,8 V
- Úroveň logickej jednotky, nie menej ako +2,4 V
Vo všeobecnosti fungujú stabilne s MK pri 3,3 V a 5 V.
Pri napájaní 3,3 V (štandardné napätie FPGA) (logická 1 ≈ 3,3 V)
signál sa privádza na farebné vstupy cez 270 ohmové odpory.
Ako si pamätáme, vstupná impedancia farebných VGA vstupov je 75 ohmov.
Vypočítajte maximálne napätie:
3,3 * 75 / (75 + 270) = 0,717 V
Trochu vyššie, ale funguje bez problémov.
Pri napájaní 5 V budete potrebovať odpory s menovitým výkonom:
R = 3,3 * 75 / 0,7 - 75 = 460 ≈ 470 Ohm
Zostáva zistiť, v akých momentoch na tieto závery použiť jednotky a nuly.
Rozlíšenie obrazu a obnovovacia frekvencia sú určené intervalmi synchronizačných impulzov. Počas synchronizačných impulzov by mali byť kolíky RGB 0 V.
Video dáta riadka 1 - horizontálny synchronizačný impulz - 2. riadkový video dáta - horizontálny synchronizačný impulz - 3. riadkový video dáta - ************************** - nakreslite posledný riadok - veľký vertikálny synchronizačný impulz (spolu s horizontálnym) - Všetko znova.
Zvážte nastavenia pre rozlíšenie 640 x 480 pri 60 Hz
Tabuľka 2 frekvenčné parametre rozhrania VGA
Tabuľka 3 parametre časovania pre vodorovnú čiaru
Tabuľka 3 časové parametre pre 1 snímku
Nie je potrebné použiť presne tie isté hodnoty ako v tabuľke, pokiaľ sú dostatočne blízko. Pre toto rozlíšenie sa používajú negatívne vertikálne a horizontálne synchronizačné impulzy, pre iné rozlíšenia to nemusí byť rovnaké.
Môžete si všimnúť, že frekvencia vertikálnej synchronizácie niekedy nezodpovedá obnovovacej frekvencii obrazovky. LCD monitory nahradili CRT monitory, ktoré nahradili veľké katódové televízory. Keď bolo možné zobraziť farebný obraz na obrazovke, americkí inžinieri mali problém, že štandard frekvencie prenosu zvuku, ktorý zvolili, „nesúhlasí“ (spôsobuje rušenie) so 60 Hz. Štandard pre frekvenciu bol 44,056 kHz. Zistili však, že zmena frekvencie o 0,1% by to vyriešila, a preto. štandard prenosu zvuku bol už všeobecne akceptovaný, znížili obnovovaciu frekvenciu obrazovky.
60 * 0.999 = 59.94
Pretože veľa hodnôt bolo vtedy prijatých, výrobcovia si na ne zvykli a naďalej ich používajú, ak sa teraz štandard zmení, bude to príliš veľa práce, nepočítajúc fakt, že mnohé zariadenia môžu jednoducho prestať fungovať nové štandardy.
Môžete si o tom prečítať viac a
Neviem, prečo sú ostatné hodnoty odlišné a prečo nebolo možné urobiť časové intervaly násobkami 10, 5 alebo aspoň 2.
Z tabuliek je vidieť, že je čas, keď sa na obrazovke nič nezobrazuje, robí sa to kvôli synchronizácii, možno si predstaviť, že náš lúč kreslenia (predtým bol obraz zobrazovaný elektrónovým lúčom) ide za obrazovku. Musíte tiež počkať na niekoľko prázdnych riadkov, ktoré idú pod viditeľnú obrazovku.
 |
| Ryža. 8 obrazoviek s časovými zónami (čas vypnutia) |
Je jednoduchšie vypočítať a implementovať čas 1 pixelu a potom mu všetko prispôsobiť, niekedy je uvedená len frekvencia pixelov a ďalšie hodnoty pixelov.
V zásade je to všetko, čo potrebujete vedieť, aby ste mohli kresliť na VGA monitor, zostáva naprogramovať (alebo iným spôsobom) digitálne zariadenie a pokúsiť sa zobraziť obrázok.
Televízor funguje takmer rovnako, ale je tam len "1 vodič", takže všetky signály sú spojené dohromady, ak farba nie je taká dôležitá, princíp je rovnaký.
Skúsme si zobraziť obrázok a pozrieť sa na priebeh signálu.
Mám odtiaľto pripravený testovací program FPGA, ktorý zobrazuje tento obrázok:
Pozrime sa na priebeh. Zhora nadol sú v poradí: červená, zelená, modrá, horizontálna synchronizácia, vertikálna synchronizácia.
Tu je zobrazený 1 rám, môžete hádať, ako bude obrázok vyzerať, pretože každé pásmo pozostáva z impulzov (ak si priblížite, sú zóny, kde je konštantná 1, ale nie dlhá v celej čiare), tak tam nebudú jednofarebné čiary. Ak rozdelíte signály do stĺpcov, môžete vidieť, že existujú čiary, na ktorých sú medzery iba červené alebo zelené.
Hodnoty, ktoré používam:
Celý rám (O) - 16,69284 ms
Šírka vertikálnej synchronizácie (P) - 64,08 µs
1 riadok (A) - 31,9176 us
Šírka horizontálnej synchronizácie (B) - 3,84 µs
Frekvencia pixelov - 25 MHz
Príroda aj technika sa vyvíjajú od jednoduchých k zložitým, od menších možností k väčším. Plne to platí pre video zariadenia a ako ich neoddeliteľnú súčasť aj prepojovacie konektory a káble - tie sa tiež vyvíjajú, dochádza k prechodu zo zastaraných noriem k novým, v rámci jedného štandardu dochádza k „vývoju“ na maximum. možnú šírku pásma a čo najúplnejšie využitie základných schopností. Zároveň takýto vývoj prepojovacích káblov a rozhraní vedie k určitému zmätku, pretože niektoré funkcie sú skryté a sú dostupné iba v technických špecifikáciách, ktorým bežný používateľ nie vždy dokáže porozumieť. Preto spoločnosť Perekodniki TM pripravila pre zákazníkov materiál, ktorý kombinuje informácie o konektoroch a kábloch na prenos obrazových informácií.
Na začiatok si urobme rezerváciu: nebudeme brať do úvahy exotické a zriedkavé typy rozhraní ako USB Type-C a bezdrôtové (Miracast, WiDi, DLNA), zabudneme na anachronizmy ako SCART a S-Video a nebudeme diskutovať o RCA, pretože v ňom budeme diskutovať, v skutočnosti nie je nič - je to jednoduché ako sekera. Predmetom nášho rozhovoru budú moderné a relevantné typy pripojení a káblov prenášajúcich video signál: VGA, DVI, HDMI, DisplayPort a Thunderbolt.
Trochu teórie, bez ktorej sa nezaobídete
Napriek vonkajšiemu zmätku štandardov a mnohých parametrov sa všetky video rozhrania vyznačujú tromi definujúcimi charakteristikami.
- Typ signálu (analógový alebo digitálny).
- Maximálne možné rozlíšenie.
- Maximálna priepustnosť.
Ak niekedy existovali pochybnosti o budúcnosti digitálneho prenosu videa, potom ich čas bez stopy rozptýlil - analógový formát je v súčasnosti prítomný vo výbave skôr kvôli kompatibilite so starými modulmi, ale nie ako moderná technológia. „Digitálny“ sa ľahšie prenáša na veľké vzdialenosti, je odolnejší voči šumu, oslabený signál stúpa na štandardnú úroveň prakticky bez problémov a výpadky a skreslenia sú spracované a kompenzované. Je tu ešte jedna dôležitá úvaha. V každom modernom zariadení sa video signál generuje v digitálnom formáte a monitory s ním pracujú, takže je logickejšie okamžite prenášať tento signál priamo, ako ho konvertovať na analógový na prenos a potom späť. Táto staršia možnosť sa používa iba vtedy, keď jedno z pripojených zariadení nemá digitálne rozhranie.
Maximálne rozlíšenie a šírka pásma sú vzájomne závislé. Ak je na zobrazenie obrázka s určitým rozlíšením potrebný určitý počet bajtov, potom je to schopnosť pripojenia preniesť tento počet bajtov za jednotku času, ktorá určuje limity maximálneho rozlíšenia.
Keďže už poznáme základné parametre rozhraní, je čas prejsť na špecifiká.
VGA
Napriek tomu, že poprední svetoví výrobcovia ohlásili opustenie tohto rozhrania už v roku 2016, mali by sme mu dať za pravdu - VGA s drobnými vylepšeniami začala svoju púť už v roku 1987 a takmer tridsať rokov verne slúžila na prenos signálu na monitory. . Zdá sa, že vymení aj svoju „štyridsiatku“, avšak len v tých zariadeniach, ktoré dovtedy zostanú v prevádzke.
S výnimkou DVI-A z analógových rozhraní sa v súčasnosti aktívne používa iba VGA, ktoré však nemá oproti modernejším náprotivkom žiadnu výhodu, s výnimkou dostupnosti a jednoduchosti.
Teraz existuje určitý zmätok týkajúci sa maximálneho podporovaného rozlíšenia VGA a dokonca aj špecifikácie v určitom bode uvádzajú 1280 x 1024 pixelov, hoci každý, kto vlastnil alebo vlastní monitor so vstupom VGA, má veľa príkladov podpory rozlíšenia 1920 × 1080 a dokonca 2048. × 1536 pixelov. Toto sa nedeje náhodou. V čase, keď bolo rozhranie VGA na vzostupe, výrobcovia sa snažili vybaviť grafické karty a monitory výkonnými vysokovýkonnými DAC a ADC (digitálno-analógové a analógovo-digitálne prevodníky), konkrétne výkonom celého VGA kanála a následne od nich záviselo rozlíšenie. Teraz grafické karty a iné video zariadenia, ak sú vybavené rozhraním VGA, sú často s čipmi najnižšej cenovej kategórie, ktoré jednoducho nevyťahujú veľké parametre.
Pinout VGA:
Maximum dostupné pre rozhranie VGA je HD kvalita. O nejakom FullHD a ešte k tomu o 3D prenose ani nehovoríme.
DVI (digitálne vizuálne rozhranie)
Vzhľad rozhrania DVI otvoril nové obzory, ale nezjednodušil, ale dokonca trochu skomplikoval život používateľov. Faktom je, že štandard zabezpečuje súčasnú existenciu troch odrôd: DVI-A (iba analógový), DVI-D (iba digitálny), DVI-I (oba typy signálu), pričom posledné dva majú jednokanálový a dvojkanálový možnosti kanála. Celá táto „zoo“ má iné konektory a samozrejme aj iné parametre.
S najväčšou pravdepodobnosťou bude DVI-A, ktoré podporuje iba analógové video, ešte rýchlejšie ako VGA, pretože je nepravdepodobné, že by používateľ toleroval rozhranie, ktoré má obmedzenú kompatibilitu a zdá sa byť chybné aj v rámci pôvodného štandardu.
Situácia s digitálnymi variantmi DVI je celkom odlišná a pri dvojkanálovom je ešte zaujímavejšia. Vďaka dvojnásobnej rýchlosti prenosu dát sú dvojkanálové schopné podporovať rozlíšenie až 2560 × 1600 pixelov. Je dokonca možné, že sa objaví špeciálny štandard pre prepojenie s dvomi DVI-I káblami pre prenos 4K2K (takéto technológie sú na trhu), ak rozhranie nebude nahradené štandardom HDMI, a potom PisplayPort a Thunderbolt.
| Typ DVI | typ rozhrania | Maximálne rozlíšenie | Šírka pásma |
| analógový | |||
| DVI-D Jediný odkaz | digitálny | 4,59 Gbps |
|
| DVI-DDualLink (duálne prepojenie) | digitálny | 2048 x 1536 | 9,9 Gbps |
| DVI-I Single Link | Analógové/Digitálne | 4,59 Gbps |
|
| DVI-I Dual Link | Analógové/Digitálne | 9,9 Gbps |
Pinout DVI:
Všeobecne sa však uznáva, že nevýhodou DVI nie je príliš veľa úprav, ale citlivosť na kvalitu káblov a najmä na ich dĺžku. Na domáce použitie však stačí maximálne desať metrov, ktoré poskytuje norma.
Nespornou výhodou (okrem technických vlastností) DVI je jeho rozšírenosť. Teraz je ťažké nájsť video zariadenie, ktoré nie je vybavené týmto rozhraním, či už ide o profesionálny systém na úpravu videa alebo jednoduchý kuchynský televízor.
HDMI (multimediálne rozhranie s vysokým rozlíšením)
Bez ohľadu na to, aké dobré bolo DVI, nevyhovovalo spoločnostiam Sony, Thomson, Hitachi, Philips, Matsushita Electric Industrial a SiliconImage vo všetkom a iniciovali vývoj nového rozhrania kompatibilného s predchádzajúcim z hľadiska elektrických signálov. , ale má nové konektory, pokročilejšie funkcie a oveľa väčšiu šírku pásma. Vieme, k čomu to viedlo: HDMI je pripravené predbehnúť DVI v pretekoch rozhraní, viac ako tisíc výrobných spoločností považuje úplný prechod naň za nevyhnutnosť a teraz vyrábané video zariadenia sú ním štandardne vybavené.
Vynára sa otázka: čo je také nové, že vývojári priniesli takmer rovnaké rozhranie, ak zrazu začalo tak tvrdo konkurovať svojmu predchodcovi? Možno je zoznam nevyhnutný.
- Rozhranie má teraz schopnosť prenášať zvuk, a to nielen zvuk, ale aj viackanálový (až 32) vysokokvalitný digitálny zvuk. Táto inovácia umožnila prvýkrát hovoriť o kábli „pre všetky príležitosti“, vhodnom pre akúkoľvek konfiguráciu zariadenia, či už ide o domáce alebo profesionálne. Zvukové údaje sa prenášajú vo formáte chránenom proti kopírovaniu.
- Rozhranie umožňuje odosielať titulky, ako aj signály na ovládanie „otrokového“ zariadenia.
- Priepustnosť sa zvýšila na 18 Gbps.
Rozhranie HDMI:
Boli tam aj nejaké prekrytia. Rozdiel vo verziách rozhrania (počiatočná 1.0 a aktuálna 2.0) je značný a pri prepojení zariadení s rôznymi verziami HDMI získate výkon a funkcie obmedzené nižšou verziou. To platí nielen pre šírku pásma, ale aj pre také „dobroty“, ako je 3D - jednoducho ho nemôžete získať kvôli starému káblu alebo adaptéru. Problém však nie je ani v tom, ale v tom, že káble z väčšej časti nie sú nijak označené a ani špecialista nemôže okamžite určiť verziu.
Limit dĺžky kábla HDMI je do 20 m, ale odborníci odporúčajú nepoužívať káble dlhšie ako 10 m, aby nedošlo k strate a artefaktom v obraze. Ak potrebujete pracovať s HDMI na veľké vzdialenosti, odporúča sa použiť opakovače, ekvalizéry a vysielače videa.
Existujú tri typy konektorov HDMI:
- HDMI (typ A)
- mini HDMI (typ C)
- micro-HDMI (typ D)
| Verzia HDMI | typ rozhrania | Maximálne rozlíšenie | Šírka pásma |
| HDMI 1.3 | digitálny | 10,2 Gbps |
|
| digitálny | 10,2 Gbps |
||
| digitálny |
Bezkonkurenčné ostáva momentálne rozhranie HDMI, ktoré ešte nedosiahlo ani svoj technologický vrchol. Napriek tomu, že sa objavili rýchlejšie a výkonnejšie DisplayPort a Thunderbolt, ich cena zostáva v rozsahu nedosiahnuteľnom pre bežného používateľa, takže zatiaľ neexistuje žiadna alternatíva k HDMI.
zobrazovací port
Ako sa môže zdať, toto rozhranie bolo navrhnuté tak, aby nahradilo HDMI, no bolo by chybou si to myslieť. Bol vytvorený ako alternatíva k DVI, pretože jeho nedostatky a nie príliš vzdialené vyhliadky boli jasné už v roku 2006. Nové rozhranie navyše nemohlo konkurovať HDMI v oblasti masového použitia kvôli vyššej spotrebnej časti, a preto bolo navrhnuté pre použitie v profesionálnom segmente. Aj v súčasnosti sa však zriedka vyskytuje aj na profesionálnych zariadeniach, ale odborníci na spracovanie a úpravu videa, počítačovú grafiku a dizajn ho uznávajú ako lepší prenos „obrazu“.
Môžete hovoriť o schopnosti najnovších verzií DisplayPort (1.2 a 1.3) pracovať s 3D a 4Kx2K, môžete diskutovať o úžasnej „rýchlosti streľby“, ale jej hlavným „trikom“ je prítomnosť nezávislých kanálov s veľkou šírkou pásma. , ktorý umožňuje pripojiť až štyri monitory s rozlíšením 1920x1200, alebo dva s rozlíšením 2560x1600 bodov.
Je pozoruhodné, že od samotného objavenia sa DisplayPortu naň Apple zameral svoje pokročilé produkty a v radoch iných výrobcov masových počítačov a video zariadení sa riešenia založené na DisplayPort neobjavili okamžite. Teraz sa rovnaká politika zo strany spoločnosti Apple uplatňuje v súvislosti s rozhraním Thunderbolt.
Typy konektorov:
- zobrazovací port
- Port MiniDisplay
Thunderbolt
Vynikajúci výkon, ktorý predvádza rozhranie DisplayPort, dal impulz pre nový výskum, ktorý iniciovala spoločnosť Intel a v konečnom dôsledku viedol k vzniku nového štandardu – Thunderbolt. Pôvodne koncipovaný ako spôsob prenosu dát výlučne cez optické káble, následne dostal možnosť implementácie s meďou. To na jednej strane umožnilo výrazne znížiť náklady na prepojovacie káble a na druhej strane umožnilo preniesť napájanie do periférnych zariadení, čo nebolo možné s optickým vláknom. Výsledkom je, že obe možnosti sú na trhu súčasne.
Rozhranie Thunderbolt používa konektor MiniDisplayPort (MDP) a je elektricky kompatibilné s formátom DisplayPort, existujú však určité zvláštnosti. Faktom je, že káble Thunderbolt sú implementované ako aktívne zariadenia s vlastnými elektronickými obvodmi vo vnútri a káble MiniDisplayPort sú pasívne zariadenia, preto nie sú vhodné na pripojenie zariadení Thunderbolt v žiadnej z možností okrem "Zdroj Thunderbolt - Monitor-MiniDisplayPort". Pri kombinácii Thunderbolt Source - Thunderbolt Monitor je potrebné použiť iba Thunderbolt kábel a zdroj MiniDisplayPort nie je možné pripojiť k Thunderbolt monitoru vôbec.
| Verzia kábla Thunderbolt | typ rozhrania | Maximálne rozlíšenie | Šírka pásma |
| digitálny | 4096 × 2160 | ||
| Optické vlákno | digitálny |
Thunderbolt káble môžu byť dlhé až niekoľko desiatok metrov a toto rozhranie je schopné podporovať až šesť zobrazovacích zariadení v reťazci.
Napriek tomu, že štandard aktívne presadzujú Apple a Intel, Thunderbolt má stále veľmi ďaleko od masy, zostáva údelom profesionálov a atribútom top produktov Apple. Ale ako každé sľubné rozhranie, časom bude stále lacnejšie a dostupnejšie.
Záver
Bez ohľadu na to, aký video systém postavíte, hlavným cieľom je vždy získať obraz najvyššej kvality, takže odporúčania na výber pripojení nebudú zbytočné.
Najprv by ste sa mali zoznámiť s dostupnými rozhraniami. Ak ich zariadenia nemajú po jednom, ale povedzme susedia VGA a HDMI, potom je voľba v prospech HDMI jednoznačná, ak je prítomný aj na pripojenom zariadení. V skutočnosti je VGA ako morálne zastaraný štandard vo všeobecnosti žiaduce používať iba tam, kde neexistujú žiadne iné možnosti. Ak je na výber, potom je spravidla v zozname DVI, HDMI, DisplayPort.
Ako najbežnejšie majú DVI a HDMI najväčšiu šancu na použitie. Tam, kde sa neočakáva video s ultravysokým rozlíšením a nie je potrebný zvukový výstup, postačí DVI. Ak sa buduje moderný videosystém na sledovanie na projektore alebo na veľkom plazmovom televízore, HDMI môže poskytnúť maximálnu kvalitu.
V nie tak dávnych dobách bol VGA konektor extrémne rozšírený, a preto používatelia nemali problémy s pripojením rôznych typov monitorov k tomuto konektoru. Koniec koncov, v tom čase toto rozhranie používali všetci moderní výrobcovia monitorov. No dnes už existuje mnoho iných, pokročilejších konektorov na pripojenie monitorov, ako sú DVI, HDMI a Display Port.
Vynález nových konektorov bol uľahčený aktívnym vývojom výpočtovej techniky. Po objavení sa prvých LCD monitorov VGA konektor okamžite ukázal, že jeho schopnosti už nestačia. V tomto ohľade výrobcovia začali aktívne vykonávať všetky druhy úprav pôvodnej štruktúry konektorov, aby dosiahli najvyššiu kvalitu obrazu zobrazeného na obrazovke. Tak sa pôvodne objavil formát DVI a spoločnosti, ktoré vyrábali zariadenia pre zábavu a hry, tiež vydali svoj vlastný formát, v dôsledku čoho došlo k náhrade: konektor VGA>HDMI. Po chvíli sa objavil DisplayPort.
čo je VGA?
Konektor VGA je analógový konektor, ktorý sa používa na pripojenie monitora k počítaču. Prvýkrát sa tento štandard objavil v roku 1987, keď bol vyvinutý spoločnosťou IBM špeciálne pre sériu nových počítačov. V systémoch tejto série bola použitá grafická karta, ktorá dostala rovnaký názov ako samotný konektor, pričom rozlíšenie tejto grafickej karty bolo podľa dnešných štandardov malé (iba 640 x 480 pixelov). Ak sa teda niekde stretnete s pojmom „VGA konektor“ alebo „VGA rozlíšenie“, môžete zhruba vychádzať z týchto čísel.
Napriek tomu, že sa tento formát objavil už dávno, stále sa používa na mnohých moderných modeloch grafických kariet. Maximálne povolené rozlíšenie, ktoré poskytujú konektory VGA, je 1280 x 1024 pixelov, pričom snímková frekvencia môže dosiahnuť 75 Hz.
Ak sa na obrazovke zobrazí väčší obrázok, zaznamenajú sa vážne straty kvality. Z tohto dôvodu sa postupom času čoraz aktívnejšie využívajú iné spôsoby digitálneho prenosu dát.
VESA DDC
DDC je špecializovaný spôsob integrácie digitálneho rozhrania s konektorom VGA a zabezpečuje normálne pripojenie monitora ku grafickej karte. Prvá verzia tohto štandardu sa objavila v roku 1994 a obsahovala formát EDID 1.0, ktorý definoval niekoľko možností pre fyzické kanály. Druhá verzia tohto formátu, ktorá sa objavila už v roku 1996, vyčlenila EDID ako úplne samostatný štandard a definovala aj nový protokol DDC2B+. O rok neskôr vyšla nová verzia, ktorá už predstavila aktualizovaný protokol DDC2Bi a poskytla aj podporu pre konektor VESA Plug and Display. Finálna verzia okrem iného poskytovala konektor pre ploché displeje so samostatnými hardvérovými adresami.
V roku 1999 bol štandard DDC úplne nahradený štandardom E-DDC a dnes EDID nie je nič iné ako pomocný štandard, ktorý definuje formát komprimovaného binárneho súboru, ktorý popisuje vlastnosti a grafické režimy monitora, zapisovaný do pamäte. čip od výrobcu tohto monitora.
DDC1
Konektory DDC1 VGA umožňujú monitoru jednostranne vysielať svoje charakteristiky do počítača. Keď grafická karta zistí túto informáciu na kábli, automaticky ju prečíta v synchronizácii s vertikálnymi synchronizačnými impulzmi. Za čas potrebný na vysielanie údajov sa môže vertikálna hodinová frekvencia mierne zvýšiť (až do 25 kHz), ak sa zistí monitor kompatibilný s DDC1.
DDC2
Konektor monitora VGA DDC2 už umožňuje obojsmernú komunikáciu, to znamená, že monitor môže spočiatku vysielať svoje technické vlastnosti, po ktorých sa počítač prispôsobí parametrom používaným monitorom. Obojsmerná dátová zbernica je synchrónna zbernica, ktorá je trochu podobná Access.bus. Takáto zbernica je založená na technológii I2C, o čom svedčí aj fakt, že využívajú aj štandardné signály tohto štandardu.
Moderné počítače poskytujú zaťaženie 15 kOhm v prípade, že hovoríme o kanáloch SCLK alebo SDA. Na prvom kanáli musí byť monitor zaťažený kΩ, zatiaľ čo zbernica DDC2B je jednosmerná a poskytuje iba jeden master na zbernici, ktorým bude použitý grafický adaptér. Monitor naďalej funguje ako slave na štandardnej 7-bitovej I2C zbernici na adrese 50h a poskytuje až 256 bajtov EDID ROM. Pretože tento prístup je len na čítanie, prvé I2C bude vždy A1h.
E-DDC
Pinout konektora E-DDC VGA sa ukázal ako najefektívnejšia verzia tohto konektora, pričom je najnovšou spomedzi všetkých existujúcich. Prvýkrát bol predstavený v roku 1999 a vyznačoval sa tým, že informácie o displeji sa ukladali do pamäte zariadenia, ktorá zaberala približne 32 KB. Za zmienku stojí fakt, že v roku 2007 bola schválená aj verzia E-DDC, ktorá obsahovala podporu štandardov ako DisplayID a DisplayPort.
Pinout 9-pinového konektora
Rozloženie 9-pinového VGA konektora je nasledovné:
- Červený video kábel.
- Zelený video kábel.
- Modrý video kábel.
- Horizontálny synchronizačný drôt.
- V-sync drôt.
- Červený spoločný drôt.
- Modrý spoločný drôt.
- Zelený spoločný drôt.
- Spoločný synchronizačný kábel.
Stojí za zmienku, že ak sa vezme do úvahy štandardný konektor VGA, rozloženie sa bude mierne líšiť, pretože existuje 15 kolíkov.
Ako urobiť predĺženie?
Často sa stáva, že potrebujete vyrobiť dostatočne dlhý kábel s VGA konektorom, ktorý prepojí zariadenia napríklad v rôznych miestnostiach.
Samozrejme, môžete si jednoducho vziať a kúpiť dlhý kábel VGA konektor-VGA konektor, ktorého kolík vám umožní mať dĺžku, ktorú potrebujete, ale v skutočnosti prvá vec, ktorá hovorí proti takémuto riešeniu, je jeho cena. Za takýto hotový kábel, ktorého dĺžka je 15 metrov, budete musieť zaplatiť minimálne 20 dolárov v závislosti od kvality spracovania, nehovoriac o tom, koľko vás bude stáť kábel, ktorého dĺžka je rovnomerná dlhšie v porovnaní s vyššie uvedeným.
Druhým problémom, ktorý sa týka priestorov, kde už prebehli finálne opravy, je, že jediný najlepší spôsob, ako natiahnuť kábel, je viesť ho za soklovú dosku. V tomto prípade musíte pochopiť, že továrenský kábel môže byť dosť hrubý, navyše je vybavený špecializovanými hrubými feritovými krúžkami, a preto ho nie je možné položiť za základnú dosku. Ak potrebujete pretiahnuť kábel cez stenu do ďalšej miestnosti, potom v tomto prípade budete musieť urobiť otvor, ktorého priemer bude zodpovedať šírke konektora D-sub 15pin. Keď hovoríme zrozumiteľnejším jazykom, je nepravdepodobné, že niekoho bude zaujímať kabeláž pre VGA konektor, na inštaláciu ktorého bude potrebné vyvŕtať otvor s priemerom asi 40 mm.
Robíme to sami
Existujú teda dva faktory, ktoré predstavujú hlavné nevýhody použitia hotového kábla - to sú jeho náklady, ako aj jeho rozmery. Práve z tohto dôvodu je oveľa vhodnejšou možnosťou úplne nezávislé zapojenie VGA konektora.
V tomto prípade budeme signál v tomto formáte vysielať z počítača na monitor cez tienený pár 5/6 kategórií, keďže toto riešenie je oveľa lacnejšia a efektívnejšia možnosť. V tomto prípade sa použije FTP Cat.5e, ktorý nie je vybavený aktívnymi transceivermi. Náklady v tomto prípade budú približne 0,30 USD za každý meter, a preto za celý kábel s dĺžkou 15 metrov nebudete musieť minúť viac ako 4,5 USD, čo je, samozrejme, rádovo menej v porovnaní s 20 USD, a ak hovoriť ešte dlhšie, potom sa v tomto prípade budú náklady v konečnom dôsledku líšiť ešte viac.
Samozrejme, vo VGA rozhraní zabezpečuje 13 z 15 pinov prenos analógového komponentného video signálu, pričom horizontálne a vertikálne synchronizačné signály, ako aj ďalšie servisné informačné a riadiace signály budú mať oveľa horšiu kvalitu. Tienená krútená dvojlinka FTP Cat.5e zároveň poskytuje iba 8 vodičov, čo je však dosť na prenos obrazových dát z počítača na monitor.
Zjednodušenie
Najlepšou možnosťou je použiť adaptér VGA-RJ45 bez spájkovania, pretože v tomto prípade bude stačiť zalisovať konce krúteného páru pomocou tieneného modulárneho konektora. Ak nechcete začať spájkovať, potom vás v tomto prípade pár takýchto adaptérov nebude stáť viac ako 5 dolárov. Ak chcete ušetriť peniaze alebo možno momentálne nemáte možnosť nájsť takýto adaptér, v tomto prípade vám zostáva iba jedna možnosť - spájkovanie.
Vy sami si tak budete môcť presne vybrať, ako je pre vás pohodlnejšie konať a ako si vyrobiť takýto predlžovací kábel. V prípade potreby je možné vykonať aj spájkovanie akýchkoľvek typov adaptérov, z ktorých jeden z najpopulárnejších je tulipánový adaptér.
