Interfețe analogice. Formarea interfețelor analogice în sistemele de control digital Interfețe analogice

În ciuda distribuției pe scară largă a rețelelor digitale, canalele de transmitere a datelor analogice sunt încă utilizate. Există mai multe motive pentru aceasta.

În sistemele de automatizare industrială, există un număr mare de dispozitive proiectate și fabricate în urmă cu mulți ani care utilizează canale de transmisie de date analogice. Acestea pot fi senzori, dispozitive de acționare (supape, pompe), precum și dispozitive de înregistrare (înregistratoare). Înlocuirea acestui echipament este lentă și necesită o investiție de capital foarte mare. În plus, transferul unei întreprinderi în întregime către rețelele digitale înseamnă o înlocuire într-un singur pas a aproape tuturor echipamentelor și rețelelor de cablu de informații. O astfel de reconstrucție la scară largă necesită nu numai fonduri uriașe, ci și oprirea procesului de producție, ceea ce în multe cazuri este inacceptabil. Prin urmare, atunci când creați sau modernizați sisteme automate de control, este necesar să utilizați canale de transmisie de date analogice pentru a primi informații de la senzori și a transfera controlul către servomotoare.

Beneficii

Principalul avantaj al utilizării buclei de curent de 4… 20 mA ca interfață de transfer de date de la senzori este utilizarea a doar două fire pentru conectarea la sistemul de achiziție de date. În plus, spre deosebire de interfețele digitale, nu este necesar niciun hardware sau software suplimentar pentru a implementa un protocol de comunicație standard sau o configurație suplimentară (de exemplu, programarea adreselor) în timpul instalării.

Curent sau tensiune


Figura: unu.

În același timp, utilizarea interfețelor analogice cu senzori inteligenți (în care sunt încorporate microcontrolere pentru preprocesarea semnalului) sau a actuatoarelor cu o interfață analogică, care trebuie controlată de un controler digital, necesită utilizarea unui convertor digital-analog. Având în vedere că, în diferite cazuri, pot fi utilizate atât interfețe curente, cât și potențiale, pentru a simplifica circuitul și a reduce costul acestuia, este recomandabil să alegeți un cip DAC capabil să furnizeze ambele tipuri de semnale de ieșire fără elemente suplimentare.

Acesta este microcircuitul unui convertor digital-analogic de șaisprezece biți specializat MAX5661 (vezi fig. 2).


Figura: 2.

Capacitățile microcircuitului îl diferențiază brusc de dispozitive similare. Trebuie remarcat faptul că este capabil să genereze atât semnale de curent în intervalul 0 ... 20/4 ... 20 mA, cât și potențial (inclusiv un circuit cu 4 fire cu compensare pentru rezistența firelor de conectare) cu o amplitudine de până la ± 10 V și un offset zero inițial. nu depășește 0,1%, iar eroarea totală nu depășește 0,3% din întreaga scală. Caracteristica de transfer a DAC a garantat monotonitatea, care este extrem de importantă pentru controlerele cu buclă închisă.

La proiectarea microcircuitului, sa decis să se utilizeze o sursă externă de tensiune de referință 4.096 V. Acest lucru se datorează faptului că în timpul funcționării DAC, temperatura cristalului se poate modifica semnificativ, ceea ce poate avea un efect semnificativ asupra parametrilor tensiunii de referință încorporate și poate reduce semnificativ precizia sistemului în ansamblu. Această schimbare de temperatură este deosebit de pronunțată la ieșirea de curent la o tensiune de alimentare ridicată (care poate fi de până la 40 V) și o rezistență la sarcină redusă, deoarece tranzistorul de ieșire al convertorului de tensiune-curent este încorporat în microcircuit. Cu un DAC pe biți mici, acest lucru nu ar conta prea mult, totuși, pentru sistemele pe 16 biți, mutarea sursei de tensiune de referință în afara cristalului principal poate îmbunătăți semnificativ caracteristicile de precizie.

Un alt avantaj al IC descris poate fi considerat utilizarea unei interfețe serial SPI / QSPI / Microwire de mare viteză (până la 10 MHz) pentru comunicarea cu microcontrolerul de control și este posibilă conectarea mai multor microcircuite în serie (Daisy Chaining). Există o ieșire FAULT, care devine activă când ieșirea de tensiune este scurtcircuitată sau bucla de curent este ruptă. Informații despre starea de alarmă a ieșirilor sunt disponibile și prin intermediul interfeței seriale. Etapele de ieșire ale microcircuitului pot fi configurate utilizând software sau folosind intrări speciale care sunt conectate la masă sau la tensiunea de alimentare (+5 V nom.).

Microcircuitul MAX5661 are, de asemenea, două intrări pentru controlul asincron. Unul dintre ele - CLR - vă permite fie să resetați DAC, fie să încărcați o valoare prestabilită (determinată de software). Un alt - LDAC - vă permite să încărcați valoarea registrului de date de intrare. Ambele intrări pot fi utilizate pentru controlul asincron simultan al mai multor microcircuite.

Concluzie

Transmiterea analogică a informațiilor și-a păstrat popularitatea în domeniul de aplicare industrial tradițional conservator. Acest lucru este confirmat de faptul că producătorii de cipuri continuă să ofere noi soluții integrate pentru implementarea acestuia.


Obținerea de informații tehnice, comandarea probelor, livrarea -
e-mail:

Transferul de date începe cu o verificare a disponibilității imprimantei - Starea liniei ocupate. Stroboscopul de date poate fi scurt - fracțiuni de microsecundă, iar portul își termină formarea, fără a acorda atenție semnalului Ocupat... În timpul stroboscopului, datele trebuie să fie valabile. Confirmarea primirii unui octet (caracter) este un semnal Ack #, care este generat după primirea unui stroboscop după un timp nedefinit (în acest timp, imprimanta poate efectua unele operații pe termen lung, de exemplu, alimentarea hârtiei). Puls Ack # este o cerere a imprimantei de a primi următorul octet, este utilizată pentru a genera un semnal de întrerupere de la portul imprimantei. Dacă nu sunt utilizate întreruperi, atunci semnalul Ack # ignorat și întregul schimb este controlat de o pereche de semnale Stroboscop # și Ocupat... Imprimanta poate raporta starea sa portului peste linii Selectați, Error #, PaperEnd - pot fi utilizate pentru a determina dacă imprimanta este pornită, dacă funcționează corect și dacă există hârtie. Prin modelarea unui puls pe linie # Iniț. imprimanta poate fi inițializată (va șterge și întregul buffer de date). Alimentarea automată a liniei nu este de obicei utilizată, iar semnalul AutoLF # are un nivel ridicat. Semnal Selectați în # vă permite să deconectați în mod logic imprimanta de la interfață.
Prin portul paralel (LPT), protocolul Centronics poate fi implementat pur în software utilizând modul port standard ( SPP), atingând o rată de transfer de până la 150 Kbyte / s cu o încărcare completă a procesorului. Datorită modurilor de port „avansate”, protocolul poate fi implementat în hardware ( Centronics rapidă), în timp ce viteza de până la 2 MB / s este atinsă cu o încărcare mai mică a procesorului.
Majoritatea imprimantelor moderne cu interfață paralelă acceptă și standardul IEEE 1284, în care ECP este modul de transmisie optim (a se vedea secțiunea 1.3.4).
Pentru conectarea la imprimantă este necesar un cablu Centronics și este potrivit pentru toate modurile paralele. Cea mai simplă versiune a cablului - 18 fire cu fire neîmpletite - poate fi utilizată pentru funcționarea SPP. Cu o lungime mai mare de 2 m, este de dorit ca cel puțin liniile Stroboscop # și Ocupat au fost împletite cu fire comune separate. Pentru modurile de mare viteză (Fast Centronics, ECP), un astfel de cablu poate fi inadecvat - sunt posibile erori de transmisie neregulate care apar doar cu anumite secvențe de coduri transmise. Există cabluri Centronics care nu au o conexiune între pinul 17 al conectorului PC-ului și pinul 36 al conectorului imprimantei. Dacă încercați să conectați o imprimantă 1284 cu acest cablu, vi se va solicita să utilizați un „cablu bidirecțional”. Imprimanta nu poate spune sistemului că acceptă moduri îmbunătățite, deoarece se bazează pe driverul imprimantei. O altă manifestare a unei conexiuni lipsă este imprimanta „înghețată” după terminarea tipăririi unei lucrări din Windows. Această conexiune poate fi organizată prin lipirea unui fir suplimentar sau pur și simplu înlocuirea cablului.
Cablurile cu bandă au proprietăți electrice bune, în care circuitele de semnal (semnalele de control) alternează cu firele comune. Dar utilizarea lor ca interfață externă este impracticabilă (nu există un al doilea strat protector de izolație, vulnerabilitate ridicată) și inestetică (cablurile rotunde arată mai bine).
Opțiunea ideală este cablurile în care toate liniile de semnal sunt împletite cu fire comune și închise într-un ecran comun - ceva ce necesită IEEE 1248. Astfel de cabluri sunt garantate să funcționeze la viteze de până la 2 Mb / s cu o lungime de până la 10 m.
Masa 8.4 arată cablajul cablu de conectare a imprimantei cu conector X1 tip A (DB25-P) pe partea PC și X2 tip B ( Centronics-36) sau tastați C (miniatură pe partea imprimantei. Utilizarea firelor comune ( GND) depinde de calitatea cablului (vezi mai sus). În cel mai simplu caz (cablu cu 18 fire), toate semnalele GND sunt combinate într-un singur fir. Cablurile de înaltă calitate necesită un fir separat de retur pentru fiecare linie de semnal, cu toate acestea, nu există suficiente contacte în conectorii de tip A și B pentru aceasta (în tabelul 8.4, numărul de contacte al conectorului PC de tip A este indicat între paranteze, care corespund firelor de retur). În conectorul de tip C, returnați firul ( GND) este disponibil pentru fiecare circuit de semnal; pinii de semnal 1-17 ai acestui conector corespund pinilor GND 19-35.

Calculatoarele moderne sunt extrem de capabile să lucreze cu videoclipuri, iar proprietarii lor vizionează adesea filme pe ecranul monitorului. Și odată cu apariția platformelor multimedia barebone destinate utilizării ca centru media acasă, interesul pentru conectarea echipamentelor audio și video este în creștere.
Este mult mai convenabil și practic să vizionați videoclipuri pe un ecran mare de televizor, mai ales că aproape toate plăcile video moderne sunt echipate cu o ieșire TV.
Necesitatea conectării unui televizor la un computer apare, de asemenea, la editarea videoclipurilor amatori. După cum puteți vedea cu ușurință în practică, imaginea și sunetul de pe computer sunt semnificativ diferite de cele pe care le veți vedea și auzi ulterior la televizor. Prin urmare, toți editorii video vă permit să vizualizați rezultatele preliminare ale editării pe un receptor de televiziune direct de pe scara de lucru chiar înainte de a crea un film. Pasionații de video experimentați monitorizează în mod constant imaginea și sunetul afișându-le pe un ecran de televizor, nu pe un monitor de computer.
Subiecte precum configurarea plăcilor video, alegerea unui standard de imagine, precum și compararea calității ieșirilor video ale plăcilor video de la diferiți producători și rezolvarea problemelor care apar nu depășesc domeniul de aplicare al acestui articol - aici vom lua în considerare doar următoarele întrebări: ce conectori pot fi găsiți pe un televizor și pe o placă video, cum sunt de acord unul cu celălalt și care sunt modalitățile de conectare a unui computer la televizor.

Afișați interfețele

Interfață analogică clasică (VGA)

Calculatoarele folosesc de ceva timp interfața analogică D-Sub HD15 (Mini-D-Sub) cu 15 pini, denumită în mod tradițional interfața VGA. Interfața VGA transportă semnale roșii, verzi și albastre (RGB), precum și informații de scanare orizontală (H-Sync) și sincronizare verticală (V-Sync).

Toate plăcile video moderne au o astfel de interfață sau o furnizează cu un adaptor de la interfața universală combinată DVI-I (integrată DVI).

Astfel, ambele monitoare digitale și analogice pot fi conectate la conectorul DVI-I. Un adaptor DVI-I la VGA este de obicei inclus cu multe plăci grafice și vă permite să conectați monitoare mai vechi cu o priză D-Sub (VGA) cu 15 pini.

Vă rugăm să rețineți că nu fiecare interfață DVI acceptă semnale analogice VGA, care pot fi obținute prin intermediul acestor adaptoare. Unele plăci video au o interfață digitală DVI-D la care vă puteți conecta numai monitoare digitale. Vizual, această interfață diferă de DVD-I prin absența a patru găuri (pini) în jurul slotului orizontal (comparați partea dreaptă a conectorilor DVI albi).

De multe ori plăcile grafice moderne sunt echipate cu două ieșiri DVI, caz în care sunt de obicei universale - DVI-I. O astfel de placă video poate funcționa simultan cu orice monitoare, atât analogice, cât și digitale din orice set.

Interfață digitală DVI

Interfața DVI (TDMS) a fost concepută în principal pentru monitoarele digitale care nu necesită placa grafică pentru a converti semnalele digitale în semnale analogice.

Dar, deoarece tranziția de la afișajele analogice la cele digitale este lentă, designerii de hardware grafic folosesc de obicei aceste tehnologii în paralel. În plus, plăcile video moderne pot funcționa simultan cu două monitoare.

Interfața universală DVI-I permite atât conexiuni digitale, cât și conexiuni analogice, în timp ce DVI-D numai digital. Cu toate acestea, interfața DVI-D este destul de rară astăzi și este de obicei utilizată doar în adaptoare video ieftine.

În plus, conectorii digitali DVI (atât DVI-I, cât și DVI-D) au două varietăți - Single Link și Dual Link, care diferă prin numărul de contacte (Dual Link utilizează toate cele 24 de contacte digitale și Single Link doar 18 ). Single Link este potrivit pentru utilizare pe dispozitive cu rezoluții de până la 1920x1080 (rezoluție full HDTV), pentru b desprerezoluțiile mai mari necesită deja Dual Link, care vă permite să dublați numărul de pixeli afișați.

Interfață digitală HDMI

Interfața multimedia digitală HDMI (High Definition Multimedia Interface) a fost dezvoltată în comun de o serie de companii mari - Hitachi, Panasonic, Philips, Sony, etc. ). Videoclipurile cu definiție superioară necesită conectori de tip B. cu 29 de pini. În plus, HDMI poate oferi până la opt canale de sunet pe 24 de biți 192 kHz și are protecție integrată a drepturilor de autor pentru Digital Rights Management (DRM).

HDMI este relativ nou, dar are destul de mulți concurenți în sectorul computerelor, atât din interfața DVI tradițională, cât și din interfețe mai noi și mai avansate, cum ar fi UDI sau DisplayPort. Cu toate acestea, produsele cu porturi HDMI se deplasează constant pe piață, deoarece echipamentele video de consum moderne sunt din ce în ce mai echipate cu conectori HDMI. Astfel, popularitatea tot mai mare a platformelor de calcul multimedia va stimula apariția graficelor și a plăcilor de bază cu porturi HDMI, chiar dacă producătorii de computere trebuie să cumpere o licență destul de costisitoare pentru a utiliza acest standard și, de asemenea, să plătească niște redevențe plate pentru fiecare produs vândut cu o interfață HDMI. ...

Taxele de licență cresc, de asemenea, costul produselor cu porturi HDMI pentru producătorul final - de exemplu, o placă video cu un port HDMI va costa cu aproximativ 10 USD mai mult. În plus, este puțin probabil ca un cablu HDMI scump (10-30 USD) să fie inclus în pachet, deci va trebui să îl achiziționați separat. Cu toate acestea, există speranța că odată cu popularitatea crescândă a interfeței HDMI, dimensiunea unui astfel de markup va scădea treptat.

HDMI utilizează aceeași tehnologie de semnal TDMS ca DVI-D, astfel încât sunt disponibile adaptoare ieftine pentru aceste interfețe.

Și, deși interfața HDMI nu a înlocuit încă DVI, astfel de adaptoare pot fi utilizate pentru a conecta echipamente video prin intermediul interfeței DVI. Vă rugăm să rețineți că cablurile HDMI nu pot depăși 15 m.

Noua interfață UDI

La începutul acestui an, Intel a anunțat o nouă interfață digitală UDI (Unified Display Interface) pentru conectarea monitoarelor digitale la un computer. Până acum, Intel tocmai a anunțat dezvoltarea unui nou tip de conexiune, dar în viitorul apropiat intenționează să abandoneze complet vechea interfață analogică VGA și să conecteze computerele pentru a afișa dispozitive printr-o nouă interfață digitală UDI, dezvoltată recent de inginerii acestei companii.

Crearea noii interfețe se datorează faptului că atât interfața analogică VGA, cât și interfața digitală DVI, potrivit reprezentanților Intel, sunt astăzi depășite fără speranță. În plus, aceste interfețe nu acceptă cele mai recente sisteme de protecție a conținutului găsite în mediile digitale de generația următoare, cum ar fi HD-DVD și Blu-ray.

Astfel, UDI este aproape similar cu interfața HDMI utilizată pentru conectarea computerelor la televizoarele HD moderne. Principala (și poate singura) diferență între UDI și HDMI va fi lipsa unui canal audio, adică UDI va transmite numai videoclipuri și este conceput în întregime pentru a funcționa cu monitoare de computer, nu cu televizoare HD. În plus, Intel pare să fie reticent în a plăti taxe de licențiere pentru fiecare dispozitiv HDMI pe care îl produce, astfel încât UDI este o alternativă bună pentru companiile care doresc să reducă costul produselor lor.

Noua interfață este pe deplin compatibilă cu HDMI și va susține, de asemenea, toate sistemele de protecție a conținutului cunoscute în prezent, ceea ce va permite redarea fără probleme a noilor suporturi echipate cu protecție la copiere.

Noua interfață DisplayPort

O altă nouă interfață video, DisplayPort, a fost recent aprobată de companiile Video Electronics Standards Association (VESA).

Standardul deschis DisplayPort a fost dezvoltat de o serie de companii mari, inclusiv ATI Technologies, Dell, Hewlett-Packard, nVidia, Royal Philips Electronics și Samsung Electronics. Se presupune că, în viitor, DisplayPort va deveni o interfață digitală universală care vă permite să conectați afișaje de diferite tipuri (plasmă, cristale lichide, monitoare CRT etc.) la dispozitive de uz casnic și echipamente de calculator.

Specificația DisplayPort 1.0 oferă posibilitatea transmiterii simultane atât a semnalului video, cât și a fluxului audio (în acest sens, noua interfață este complet similară cu HDMI). Rețineți că debitul maxim DisplayPort este de 10,8 Gbps, cu un cablu de interconectare cu patru conductori relativ subțire folosit pentru transmisie.

O altă caracteristică a DisplayPort este suportul pentru funcțiile de protecție a conținutului (similar cu HDMI și UDI). Controalele de securitate încorporate permit conținutul unui document sau fișier video să fie afișat numai pe un număr limitat de dispozitive „autorizate”, ceea ce teoretic reduce probabilitatea copierii ilegale a materialelor protejate prin drepturi de autor. În cele din urmă, noii conectori standard sunt mai subțiri decât conectorii DVI și D-Sub de astăzi. Acest lucru va permite DisplayPort-urilor să fie utilizate în echipamente cu factor de formă mic și să construiască cu ușurință dispozitive multi-canal.

Asistența DisplayPort a fost deja anunțată de Dell, HP și Lenovo. Cel mai probabil, primele dispozitive echipate cu noi interfețe video vor apărea înainte de sfârșitul acestui an.

Conector video pe placa grafică

Pe plăcile video moderne, pe lângă conectorii pentru conectarea monitoarelor (analog - D-Sub sau digital - DVI), există o ieșire video compusă („lalea”), sau o ieșire S-Video cu 4 pini sau o ieșire video combinată cu 7 pini ( atât intrări și ieșiri S-Video, cât și compozite).

În cazul S-Video, situația este simplă - există cabluri S-Video sau adaptoare pentru alți conectori SCART la vânzare.

Cu toate acestea, atunci când pe plăcile video se găsește un conector non-standard cu 7 pini, atunci în acest caz este mai bine să păstrați adaptorul care vine cu placa video, deoarece există mai multe standarde de cablare pentru un astfel de cablu.

Video compozit (RCA)

Așa-numita ieșire video compozită a fost folosită mult timp pentru a conecta echipamente audio și video de consum. Conectorul pentru acest semnal este denumit de obicei RCA (Radio Corporation of America) și denumit în mod popular „lalea” sau conector VHS. Vă rugăm să rețineți că nu numai semnalele video sau audio compozite, ci și multe alte semnale, cum ar fi componentele video sau televiziunea de înaltă definiție (HDTV) pot fi transmise cu astfel de prize în echipamente video. De obicei, dopurile de lalele sunt codificate în culori pentru a ajuta utilizatorii să navigheze prin pachetul de fire. Semnificațiile comune ale culorilor sunt date în tabel. unu.

tabelul 1

Folosind

Tipul semnalului

Alb sau negru

Sunet, canal stâng

Analogic

Sunet, canal corect

Analogic

Semnal video, compozit

Analogic

Semnal de componentă de luminanță (Luminanță, Luma, Y)

Analogic

Chrominance, Chroma, Cb / Pb Component Signal

Analogic

Componenta Chrominance (Chrominance, Chroma, Cr / Pr)

Analogic

Portocaliu / galben

Audio digital SPDIF

Digital

Firele compozite pot fi suficient de lungi (adaptoarele simple pot fi utilizate pentru a extinde firele).

Cu toate acestea, utilizarea conexiunilor de calitate scăzută și a comutării „tulipine” neglijente devine treptat un lucru din trecut. În plus, conectorii RCA ieftini de pe echipamente se rup adesea. Astăzi, alte tipuri de comutare sunt utilizate din ce în ce mai mult pe echipamentele audio și video digitale și chiar și atunci când se transmit semnale analogice, este mai convenabil să folosiți SCART.

S-Video

De multe ori placa video și televizorul au un conector S-Video cu patru pini (Y / C, Hosiden), care este utilizat pentru a transmite semnale video de calitate superioară compozitului. Faptul este că standardul S-Video folosește linii diferite pentru a transmite luminanța (semnalul de luminanță și sincronizare a datelor este notat cu litera Y) și culoarea (semnalul de cromă este notat cu litera C). Separarea semnalelor de luminanță și culoare permite obținerea unei calități mai bune a imaginii în comparație cu interfața RCA compozită ("lalea"). Video analogic de calitate superioară poate fi realizat numai cu interfețe RGB sau componente complet separate. Pentru a primi un semnal compozit de la S-Video, se utilizează un adaptor S-Video simplu la RCA.

Dacă nu aveți un astfel de adaptor, atunci îl puteți face singur. Cu toate acestea, există două opțiuni pentru a transmite un semnal compozit de pe o placă video echipată cu o interfață S-Video, iar alegerea depinde de tipul plăcii dvs. video. Unele carduri pot comuta modurile de ieșire și pot trimite un semnal compozit simplu la ieșirea S-Video. În modul de furnizare a unui astfel de semnal către S-Video, trebuie pur și simplu să conectați pinii la care este furnizat semnalul compozit cu ieșirile de lalea corespunzătoare.

Direcționarea cablurilor RCA este simplă: semnalul video este alimentat prin conductorul central, iar panglica exterioară este solul.

Aspectul S-Video este după cum urmează:

  • GND - „masă” pentru semnalul Y;
  • GND - „masă” pentru semnalul C;
  • Y - semnal de luminanță;
  • С - semnal de crominanță (conține atât diferența de culoare).

Dacă ieșirea S-Video poate funcționa în modul de alimentare a semnalului compozit, atunci al doilea pin al conectorului său este conectat la masă, iar al patrulea - semnalul. Pe o mufă S-Video pliabilă, necesară pentru realizarea unui adaptor, contactele sunt de obicei numerotate. Conectorii jack și mufă sunt numerotate în oglindă.

Dacă placa video nu are un mod de ieșire a semnalului compozit, atunci pentru ao obține, va trebui să amestecați semnalul cromatic și de luminanță de la semnalul S-Video printr-un condensator de 470 pF. Semnalul primit în acest mod este alimentat către miezul central, iar „pământul” de la al doilea contact este alimentat la împletitura cablului compozit.

SCART

SCART este cea mai interesantă interfață analogică combinată și este utilizat pe scară largă în Europa și Asia. Numele său provine din abrevierea franceză propusă în 1983 de Uniunea Dezvoltatorilor de Echipamente de Radio și Televiziune din Franța (Syndicat des Constructeurs d'Appareils, Radiorecepteurs și Televiseurs, SCART). Această interfață combină semnalul video analogic (compozit, S-Video și RGB), sunetul stereo și semnalele de control. Astăzi, fiecare televizor sau VCR produs în Europa este echipat cu cel puțin o priză SCART.

Pentru transmiterea semnalelor analogice simple (compozite și S-Video), există multe adaptoare SCART diferite pe piață. Această interfață este convenabilă nu numai pentru că totul este conectat utilizând un singur cablu, ci și pentru că vă permite să conectați o sursă video RGB de înaltă calitate la un televizor fără codificare intermediară în semnale compozite sau S-Video și să obțineți cea mai bună calitate a imaginii pe un ecran TV de consum. (Calitatea imaginii și a sunetului atunci când este alimentată prin SCART este vizibil superioară celei a oricărei alte conexiuni analogice). Cu toate acestea, această posibilitate nu este realizată în toate aparatele video și televizoarele.

În plus, dezvoltatorii au încorporat capabilități suplimentare în interfața SCART, având rezervate mai multe contacte pentru viitor. Și de când interfața SCART a devenit un standard în țările europene, a dobândit mai multe funcții noi. De exemplu, cu ajutorul unor semnale de pe pinul 8, puteți controla modurile TV prin SCART (comutați-l în modul „monitor” și invers), puteți comuta televizorul să funcționeze cu semnale RGB (pinul 16) etc. Pinii 10 și 12 sunt pentru transmisia digitală de date prin SCART, ceea ce face ca numărul de comenzi să fie practic nelimitat. Există mai multe sisteme de comunicații SCART bine cunoscute: Megalogic, utilizat de Grundig; Easy Link de la Philips; SmartLink de la Sony. Este adevărat, utilizarea lor este limitată la comunicarea dintre televizorul și VCR-ul acestor companii.

Apropo, standardul prevede patru tipuri de cabluri SCART: tipul U - universal, asigurând toate conexiunile, V - fără semnale sonore, C - fără semnale RGB, A - fără semnal video și RGB. Din păcate, modurile componente moderne (Y, Cb / Pb, Cr / Pr) nu sunt acceptate în standardul SCART. Cu toate acestea, unii producători de DVD-playere și televizoare de format mare se bazează pe capacitatea de a transmite prin SCART și video component, care este transmis prin pinii utilizați în standard pentru semnalul RGB (cu toate acestea, această caracteristică este practic aceeași de la conectarea prin RGB).

Sunt disponibile diverse adaptoare pentru conectarea surselor compozite sau S-Video la SCART. Multe dintre ele sunt universale (bidirecționale) cu un comutator I / O.

Există, de asemenea, adaptoare unidirecționale simple, adaptoare mono sau stereo și conectori pentru comutarea comutării. În cazul în care este necesar să conectați două simultan la un singur dispozitiv, puteți utiliza un splitter SCART în două sau trei direcții. Cei care nu sunt mulțumiți de opțiunile propuse sau care nu sunt disponibili își pot face propriile lor în conformitate cu atribuțiile de pin în SCART, prezentate în tabel. 2.

Numerotarea pinilor este de obicei indicată pe conector:

Desigur, computerele nu folosesc un conector SCART, totuși, cunoscând specificațiile acestuia, puteți face întotdeauna un adaptor adecvat pentru utilizarea unui monitor analogic de computer ca receptor al unui semnal video de la un magnetofon sau, dimpotrivă, pentru furnizarea unui semnal video de la un computer la un televizor echipat cu un conector SCART.

De exemplu, pentru a introduce sau ieși un semnal compozit dintr-un conector SCART, trebuie să luați un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 75 ohmi și să distribuiți panglica exterioară (masă) și conductorul interior (semnal compozit) pe conectorul SCART.

Iesire semnal video de la computer la TV (TV-OUT):

  • semnalul compozit este alimentat la pinul 20 al conectorului SCART;

Pentru a introduce semnalul video de la VCR la computer (TV-IN):

  • semnal compozit - la al 19-lea pin al conectorului SCART;
  • „Masă” - la al 17-lea pin al conectorului SCART.

Corespondența contactelor la fabricarea unui adaptor pentru S-Video este, de asemenea, indicată în tabel. 2.

Iesire semnal video de la computer la TV prin S-Video (TV-OUT):

  • Al treilea pin S-Video - al 20-lea pin SCART;

Intrarea semnalului video de la un VCR la un computer prin S-Video (TV-IN):

  • Primul pin S-Video - al 17-lea pin SCART;
  • Al doilea pin S-Video - al 13-lea pin SCART;
  • Al 3-lea pin S-Video - al 19-lea pin SCART;
  • Al patrulea pin S-Video - al 15-lea pin SCART.

Pentru a conecta un computer la un televizor folosind RGB, este necesar ca acesta să emită un semnal RGB într-o formă pe care televizorul o poate înțelege. Uneori semnalul RGB este alimentat printr-o ieșire video compozit dedicată cu 7, 8 sau 9 pini. În acest caz, setările plăcii video ar trebui să poată comuta ieșirea video în modul RGB. Dacă ieșirea video de pe o placă video are șapte pini (o astfel de mufă se numește mini-DIN 7 pini), atunci în modul normal semnalul S-Video este alimentat exact la aceiași pini ca într-un conector S-Video cu patru pini obișnuit. Și în modul RGB, semnalele pot fi distribuite contactelor în moduri diferite, în funcție de producătorul plăcii video.

De exemplu, putem da corespondența contactelor unuia dintre acești conectori cu 7 pini cu SCART (această conexiune este utilizată pe unele plăci video bazate pe cipul NVIDIA, dar poate fi diferită pe placa dvs. video):

  • Primul contact mini-DIN cu 7 pini (GND, "masă") - al 17-lea contact SCART;
  • Al doilea pin mini-DIN cu 7 pini (verde, verde) - al 11-lea pin SCART;
  • Al treilea pin mini-DIN cu 7 pini (Sincronizare, măturare) - al 20-lea pin SCART;
  • Al 4-lea pin mini-DIN cu 7 pini (albastru) - al 7-lea pin SCART;
  • Al 5-lea pin mini-DIN cu 7 pini (GND, "la sol") - al 17-lea pin SCART;
  • 6-pin mini-DIN 7-pin (roșu, roșu) - 15 pin SCART;
  • Al 7-lea pin mini-DIN cu 7 pini (control mod RGB +3 V) - al 16-lea pin SCART.

Toate tipurile de adaptoare necesită utilizarea cablurilor de înaltă calitate de 75 Ohm.

Nu există conector video pe placa grafică

Dacă placa video nu are ieșire TV, atunci, în principiu, un televizor poate fi conectat la un conector VGA obișnuit. Cu toate acestea, în acest caz, va fi necesar un circuit de potrivire a semnalului electric (în cazul general, totuși, nu este complicat). Există pe piață dispozitive speciale care convertesc semnalele VGA obișnuite ale computerului în RGB și un semnal de scanare (sincronizare) pentru televizor. Un astfel de dispozitiv se conectează la cablul VGA dintre computer și monitor și dublează semnalul care trece prin ieșirea VGA.

În principiu, un astfel de dispozitiv poate fi realizat independent. Corespondența dintre semnalele VGA și SCART va fi următoarea:

  • VGA SCART PIN SCART Descriere;
  • VGA RED - la al 15-lea pin SCART;
  • VGA GREEN - până la al 11-lea pin SCART;
  • VGA BLUE - la al 7-lea pin SCART;
  • VGA RGB GROUND - pe 13, 9 sau 5 pin SCART;
  • VGA HSYNC și VSYNC - pe pinii 16 și 20 SCART.

De asemenea, va trebui să aplicați + 1-3 V la pinul 16 SCART și 12V la pinul 8 SCART pentru a comuta în modul AV cu un raport de aspect de 4: 3.

Cu toate acestea, o conexiune directă cel mai probabil nu va funcționa și pentru sincronizare va trebui să realizați un circuit electric, așa cum se arată la http://www.tkk.fi/Misc/Electronics/circuits/vga2tv/circuit.html sau http: //www.e.kth .se / ~ pontusf / index2.html.

Cursul 6. Interfețe și adaptoare de afișaj

    Afișați interfețele.

    Adaptoare de afișaj.

    Parametrii sistemului video.

Literatură: 1. Guk. M. Hardware IBM PC. Peter, 2005, p. 510-545.

  1. Afișați interfețele.

1.1. Caracteristicile generale ale interfețelor de afișare.

În tehnologia tradițională de difuzare a televiziunii color (PAL, SECAM sau NTSC), semnalul video transmite direct informații despre valoarea instantanee a luminozității f n, iar informațiile despre culoare sunt transmise în formă modulată la frecvențe suplimentare f d. Acest lucru asigură compatibilitatea unui receptor alb-negru care ignoră informațiile despre culoare. cu un canal de transmisie color.

f d1 \u003d 4,43 MHz f n \u003d 4,5 MHz f d2 \u003d 4,6 MHz

Cu toate acestea, niciunul dintre sistemele tradiționale de difuzare nu este potrivit pentru afișarea informațiilor grafice de înaltă rezoluție, deoarece acestea au o lățime de bandă semnificativ limitată a canalelor color (adică, minimul de 35 MHz nu poate fi atins). Pentru monitoarele la rezoluție înaltă, poate fi utilizată doar alimentarea directă a semnalului la intrările amplificatoarelor video de culori de bază - RGB-Intrare (roșu Verde Albastru - roșu, verde și albastru).

Interfața dintre adaptorul video și monitor poate fi fie discretă (cu semnale TTL), fie analogică. Interfață discretă evolutivă pentru monitoare monocrome și de culoare timpurie CGA și EGA înlocuit de interfața analogică acum populară VGA, asigurând transferul unui număr mare de culori. Cu toate acestea, în continuare calitatea transmisiei de semnal analogic a încetat să satisfacă nevoile tot mai mari (cu o creștere a frecvenței de scanare și a rezoluției) și a apărut o nouă interfață digitală DVI... Pentru afișajele cu ecran plat, cu organizarea matricei și cu o inerție relativ mare a celulelor, este recomandabil să utilizați o interfață digitală specializată (interfața monitorului cu ecran plat, dar nu DVI).

În adaptoarele moderne, este posibil din nou să conectați un televizor standard printr-un convertor de semnal special. Pentru interfața de televiziune, este posibil să se asigure sincronizarea de la un sistem de televiziune extern (convertor), care este important pentru combinarea unui semnal video al computerului cu un „mediu de televiziune” extern.

1.2. Interfață discretă rgb ttl

Primele monitoare PC au avut o interfață discretă cu niveluri TTL. RGB TTL. Pentru un monitor monocrom, au fost utilizate doar două semnale - video (pornirea / oprirea fasciculului) și luminozitate ridicată. Astfel, monitorul ar putea afișa trei grade de luminozitate: deși 2 2 - 4, „pixel întunecat” și „întuneric cu luminozitate ridicată” nu se pot distinge.

Monitor On / Off

În monitoarele color ale clasei CD { Culoare Afişa) exista un semnal pentru a porni fiecare fascicul și un semnal general de luminozitate crescută. Astfel, ar putea fi setate 4 2 \u003d 16 culori.

G Monitor

Următoarea clasă este afișarea color îmbunătățită ECD (Îmbunătățit Culoare Afişa) avea o interfață discretă cu două semnale pentru fiecare culoare de bază. Semnalele au făcut posibilă setarea uneia dintre cele patru gradații de intensitate; numărul total de culori codificate a atins (2 2) 3 \u003d 2 6 \u003d 64.

2 - două semnale pe canal;

3 - trei canale.

Semnalele ROȘU, VERZ, ALBASTRU și Roșu, Verde, Albastru desemnează respectiv cele mai semnificative și mai puțin semnificative bucăți de culori de bază.

G, g Monitor

Semnalele H.Sync și V.Sync sunt utilizate pentru sincronizarea orizontală și verticală a monitorului. (Sincronizare orizontală, verticală)