Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия
Шрифт:
Для режимов до 1024×768 с глубиной цвета High Color и True Color предназначен разъем VAFC — VESA Advanced Feature Connector (табл. 8.18) — двухрядный, с шагом 0,05" и расстоянием между рядами 0,1". Он имеет разрядность 16/32 бит и при максимальной частоте точек 37,5 МГц обеспечивает скорость потока данных 150 Мбайт/с. 16-битная версия VAFC использует первые 56 контактов, а 32-битная — все 80-контактов разъема. Допустимая длина шлейфа — 7". В этом интерфейсе сигналы
Таблица 8.18. Разъем VAFC
| Контакт | Сигнал | Назначение | Контакт | Сигнал | Назначение |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | RSRV0 | Резерв | 41 | GND | Ground |
| 2 | RSRV1 | Резерв | 42 | GND | Ground |
| 3 | GENCLK | Genclock input | 43 | GND | Ground |
| 4 | OFFSET0 | Pixel offset 2 | 44 | GND | Ground |
| 5 | OFFSET1 | Pixel offset 1 | 45 | GND | Ground |
| 6 | FSTAT | FIFO buffer status | 46 | GND | Ground |
| 7 | VRDY | Video ready | 47 | GND | Ground |
| 8 | GRDY | Graphics ready | 48 | GND | Ground |
| 9 | BLANK# | Blanking | 49 | GND | Ground |
| 10 | VSYNC | Vertical sync | 50 | GND | Ground |
| 11 | HSYNC | Horizontal sync | 51 | GND | Ground |
| 12 | EGEN# | Enable genclock | 52 | GND | Ground |
| 13 | VCLK | Graphics data clock | 53 | GND | Ground |
| 14 | RSRV2 | Резерв | 54 | GND | Ground |
| 15 | DCLK (PCLK) | Video data (Pixel) clock | 55 | GND | Ground |
| 16 | EVIDEO# | Video data direction control | 56 | GND | Ground |
| 17 | P0 | Video data 0 | 57 | P1 | Video data 1 |
| 18 | GND | Ground | 58 | P2 | Video data 2 |
| 19 | P3 | Video data 3 | 59 | GND | Ground |
| 20 | Р4 | Video data 4 | 60 | P5 | Video data 5 |
| 21 | GND | Ground | 61 | P6 | Video data 6 |
| 22 | Р7 | Video data 7 | 62 | GND | Ground |
| 23 | Р8 | Video data 8 | 63 | P9 | Video data 9 |
| 24 | GND | Ground | 64 | P10 | Video data 10 |
| 25 | Р11 | Video data 11 | 65 | GND | Ground |
| 26 | Р12 | Video data 12 | 66 | P13 | Video data 13 |
| 27 | GND | Ground | 67 | P14 | Video data 14 |
| 28 | Р15 | Video data 15 | 68 | GND | Ground |
| 29 | Р16 | Video data 16 | 69 | P17 | Video data 17 |
| 30 | GND | Ground | 70 | P18 | Video data 18 |
| 31 | Р19 | Video data 19 | 71 | GND | Ground |
| 32 | Р20 | Video data 20 | 72 | P21 | Video data 21 |
| 33 | GND | Ground | 73 | P22 | Video data 22 |
| 34 | Р23 | Video data 23 | 74 | GND | Ground |
| 35 | Р24 | Video data 24 | 75 | P25 | Video data 25 |
| 36 | GND | Ground | 76 | P26 | Video data 26 |
| 37 | Р27 | Video data 27 | 77 | GND | Ground |
| 38 | P28 | Video data 28 | 78 | P29 | Video data 29 |
| 39 | GND | Ground | 79 | P30 | Video data 30 |
| 40 | P31 | Video data 31 | 80 | GND | Ground |
Кроме
8.4.6. Видеоинтерфейсы
В традиционной технике цветного телевизионного вещания видеосигнал непосредственно несет информацию о мгновенном значении яркости (в нем присутствуют и синхроимпульсы отрицательной полярности), а цветовая информация передается в модулированном виде на дополнительных частотах. Таким образом обеспечивается совместимость черно-белого приемника, игнорирующего цветовую информацию, с цветным передающим каналом. Однако способ кодирования цветовой информации и частоты разверток в системах PAL, SECAM и NTSC различны. В видеотехнике используют различные низкочастотные интерфейсы (радиочастотный тракт здесь не рассматривается).
В интерфейсе Composite Video полный стандартный видеосигнал с размахом около 1,5 В передается по коаксиальному кабелю (75 Ом). Для соединения используются коаксиальные разъемы RCA («колокольчики»). Данный интерфейс характерен для бытовых видеомагнитофонов, аналоговых телекамер, телевизоров. В ПК этот интерфейс используется как дополнительный выходной интерфейс графической карты и как входной интерфейс в устройствах захвата видеосигнала.
Интерфейс S-Video (Separate Video) использует раздельные сигнальные линии: Y для канала яркости и синхронизации (luminance+sync, обычный черно-белый видеосигнал) и С для сигнала цветности. По линии С передается поднесущая частота, модулированная цветоразностными сигналами (burst signal). Сигнал Y имеет размах 1 В, сигнал С в стандарте NTSC имеет размах 0,286 В, в PAL/SECAM — 0,3 В. Обе линии должны нагружаться терминатором 75 Ом. Стандартный 4-контактный разъем S-Video типа mini-DIN (рис. 8.14, а) используется как интерфейс высококачественных видеосистем, его синонимами являются названия S-VHS и Y/C. Этот интерфейс в ПК тоже может использоваться в качестве входного и дополнительного выходного; он обеспечивает более высокое качество передачи видеоизображений. Иногда задействуют и 7-контактные разъемы mini-DIN, у них внешние 4 контакта имеют то же назначение, а 3 внутренних контакта используются для разных целей (там может быть и композитный сигнал). Выход S-Video легко преобразовать в сигнал для композитного входа (рис. 8.14, б); эта схема не обеспечивает должного согласования импедансов, но обеспечивает приемлемое качество изображения. Обратное преобразование этой схемой выполняется гораздо хуже, поскольку на яркостный сигнал будет воздействовать помеха в виде сигнала цветности.
Рис. 8.14. Интерфейс S-Video: a — разъем, б — преобразование в композитный сигнал
Наивысшее качество передачи обеспечивает профессиональный (студийный) интерфейс YUV (professional video), использующий три сигнальные линии: здесь цветоразностные сигналы U и V передаются в немодулированном виде.
8.5. Интерфейсы аудиоустройств
Звуковая карта имеет набор разъемов для подключения внешних аудиосигналов, аналоговых и цифровых, а также интерфейс MIDI для связи с электронными музыкальными инструментами. Аудиоданные в цифровом виде могут передаваться также и по универсальным шинам USB и Fire Wire (см. п. 4.2).
8.5.1. Аналоговые интерфейсы
Аналоговые интерфейсы позволяют подключать стандартную бытовую аппаратуру, микрофон, аналоговой выход CD-ROM. На большинстве карт массового потребления для аналоговых сигналов применяют малогабаритные разъемы — «мини-джеки» (jack) диаметром 3,5 мм, моно и стерео. Эти разъемы универсальны (используются на бытовой аппаратуре), но имеют весьма низкое качество контактов — они являются источником шумов (шорохов и тресков), а также иногда просто теряют контакт. Их полноразмерные 6-миллиметровые «родственники», характерные для профессиональной аппаратуры, имеют весьма высокое качество, но из-за крупных габаритов на звуковых картах не используются. На некоторых высококачественных картах сигналы линейного входа и выхода выводятся на пары разъемов RCA, которые обеспечивают очень хороший контакт, особенно в позолоченном варианте. В просторечии такие разъемы, часто используемые на бытовых видеомагнитофонах, называют «колокольчиками» или «тюльпанами».
Раскладка цепей на мини-джеках унифицирована: левый канал — на центральном контакте, экран (земля) на внешнем цилиндре, правый канал — на промежуточном цилиндре. Если стереоджек включить в моногнездо и наоборот, сигнал пойдет только по левому каналу. Все соединения в стереосистемах осуществляются «прямыми» кабелями (контакты разъемов соединяются «один в один»). Для подключения центрального и низкочастотного каналов в 6-колоночной системе единого подхода нет — может потребоваться перекрестный кабель. Неправильное подключение будет заметно по «писку» низкочастотной колонки (сабвуфера) и «бубнению» центральной колонки.
Подключение к звуковой карте устройств через внешние разъемы проблем обычно не вызывает — они унифицированы, и достаточно знать назначение разъемов, маркированных на задней панели.
♦ Line In — линейный вход от магнитофона, тюнера, проигрывателя, синтезатора и т. п. Чувствительность порядка 0,1–0,3 В.
♦ Line Out — линейный выход сигнала на внешний усилитель или магнитофон, уровень сигнала порядка 0,1–0,3 В.
♦ Speaker Out — выход на акустические системы или головные телефоны. Подключать к нему внешний усилитель мощности нецелесообразно, поскольку здесь искажения больше, чем на линейном выходе.
♦ Mic In — микрофонный вход, чувствительность 3-10 мВ. Этот вход обычно монофонический, но иногда используется трехконтактное гнездо (как в стерео), у которого дополнительный контакт (на месте правого канала) выделен для подачи питания на электретный микрофон.
Подключение внутренних устройств к аналоговым входам может доставить больше забот. Для этого используются четырехштырьковые разъемы, различающиеся как шагом межу выводами, так и их назначением. Для подключения CD-ROM часто ставят рядом два, а то и три разъема с параллельно соединенными сигнальными контактами, но и это может не помочь, если кабель имеет другое расположение сигналов. Спасти может перестановка контактов на разъеме кабеля, для чего иголкой нажимают на фиксирующий выступ контакта. После этого контакт можно вытянуть в сторону кабеля и переставить в другое гнездо. Вид и варианты расположения сигнальных контактов аудиовходов приведены на рис. 8.15. Для полноты картины добавим, что разъем может иметь ключ с противоположной стороны (по ошибке сборщика кабеля или по внутреннему стандарту его производителя). Задача подключения все-таки не безнадежна, поскольку требует правильной расстановки только двух сигнальных контактов, а контакты общего провода выделяются тем, что на плате соединяются с шиной, а на кабеле — с экраном. Положение левого и правого каналов аудио-CD в большинстве случаев не так уж и важно.
Рис. 8.15. Разъемы подключения аудиосигналов
8.5.2. Цифровые интерфейсы
S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format) — цифровой последовательный интерфейс (и форматы данных) для передачи аудиосигналов между блоками бытовой цифровой аудиоаппаратуры (DAT, CD-ROM и т.п.). Этот интерфейс является упрощенным вариантом студийного интерфейса AES/EBU (Audio Engineers Society/European Broadcast Union). Интерфейс AES/EBU использует симметричный двухпроводный экранированный кабель с импедансом 110 Ом, разъемы XLR, уровень сигнала — 3-10 В, длина кабеля — до 12 м.