18. Интерфейсы дисплея.

Производство первых ПК обходилось достаточно дорого. Для снижения их цены производители использовали в качестве ПУ уже существующие уст-ва. В качестве дисплея использовали телевизор. Со временем требования к прорисовке деталей изображения на экране монитора резко возросли. Ни один из телевизионных стандартов не мог обеспечить необходимой полосы пропускания и  нужной разрешающей способности. Поэтому в связи с разработкой различных моделей мониторов, разрабатывались и интерфейсы для связи граф. адаптера и монитора.

Первые мониторы для PC имели цифровой интерфейс с уровнями ТТЛ. Для монохромного монитора использовали лишь два сигнала – видео (вклю­чить/выключить луч) и повышенной яркости. В цветных мониторах класса CD (Color Display) имелось по одному сигналу для включения каждого луча и общий сигнал повышенной яркости. Таким образом, можно было задать 16 цветов. Следующий класс улучшенный цветной дисплей ECD (Enhanced Color Displау) имел цифровой интерфейс с двумя сигналами на каждый базовый цвет 64 цвета. Строчная и кадровая синхронизация монитора осуществля­ется разными сигналами. Из-за ограничений цифрового интерфейса пришлось перей­ти на аналоговый интерфейс, перенеся цифроаналоговые преобразователи сигналов базовых цветов из монитора на графический адаптер. Такой интерфейс с 8-разрядными ЦАП для каждого цвета в настоящее время позволяет вы­водить 16,7 миллиона цветов (True Color). Этот интерфейс называется RGB Analog. в нем базовые цвета передаются аналоговыми сигналами с отдельными обратными линия ми по витым парам.

Черному цвету соответствует нулевой потенциал на линиях всех цветов, полной яркости каждого цвета соответствует уровень +0,7 В. Сигналы управления, состояния и синхронизации передаются сигналами ТТЛ. Сигналы гориз и верт развертки используются не только для синхронизации, но и для управления энергопотреблением монитора.

Управление производится отключением одного или обоих сигналов. Эти же контакты используются для идентификации монитора. При вкл. питания, монитор сообщает по последовательному интерфейсу свои параметры и допустимые режимы работы. Эта информация используется системой для безопасной эксплуатации монитора. Передача служебной инф-ции происходит на высокой частоте, поэтому цепи синхронизации не успевают отработать этот сигнал. Первоначально для связи с граф. платой использовали 9-контакт­ный разъем DB-9S. В дальнейшем, начиная с адаптеров VGA, стали применять малогабаритный 15-кон­тактный разъем D-SUB. Разумным пределом полосы пропускания этих разъемов явл . полоса 150МГц. Для высокого разрешения и высокой частоты регенерации изображения этого может уже не хватать, поэтому на больших профессиональных мониторах и соед-х с ними адаптерах используются BNC-разъемы. Учитывая потребности расширения частотного диапазона , а также тенденция к использованию последовательных шин USB FireWire международная организация VESA предложила новый тип разъема EVC. Кроме обычного аналогового интерфейса RGB разъем EVC имеет контакты для ви­деовхода, входные и выходные стереоаудиосигналы, шины USB и FireWire, а также линии питания постоянного тока для зарядки аккумуляторов портативных ПК. Разъем имеет две секции: высокочастотную для присоединения четырех коаксиальных кабелей и низкочастотную на 30 контактов. Контакты высокочастотной секции позволяют передавать сигналы с частотами до 2 ГГц. По высокочастотным контактам передаются цветовые сигналы и сигналы тактовой частоты. За счет привязки цветовой инф-ии к тактовой частоте исп-ся более четкое воспроизведение изображения.

Стандарт определяет три уровня реализации: базовый, мультимедийный и полный. Базовый включает только видеосигналы и.

передачу служебной инф-ции, в мультимедийном должны быть аудиосигналы При использовании разъема в полном объеме монитор превращается в коммутационный центр, который соединя­ется с компьютером одним кабелем, а все остальные ПУ (включая клавиатуру, мышь, принтер) подключаются к мо­нитору. Разъем может использоваться для подключения портативного ПК. Разъем EVC используется не часто за счет высокой цены, а также того, что для формирования сигналов, выводимых через этот разъем, требуется сложная логика. Для подключения плоских дисплеев в 1996г. был предложен специализированный интерфейс panel-link. Он имеет три цифровых канала передачи цветности и канал синхронизации. В этих каналах используется дифференциальная передача сигнала с минимизацией числа переходов. В рез-те через интерфейс удается пропустить сигналы с частотой до 165 МГц(1280*1024)*8.

Интерфейс P&D также использует дифференциальную пару и разъем EVC. В нем нет цепей аналоговых аудиосигналов и видео входа, что значительно упрощает логику интерфейса. Существует в 2-х вариантах: комбинированном; чисто цифровом. В комбинированном варианте кроме цифровых видео сигналов передаются и аналоговые видео сигналы, за счет этого к разъему можно подключить обычные аналоговые мониторы. В чисто цифровом варианте этих сигналов нет. Широко не используется из-за дорогого разъема.

Интерфейс плоских дисплеев DFP. Использует дешевый разъем с ??? контактами, на которые выведены лишь 3 пары сигналов цвета и 1 пара сигналов синхронизации. Он может работать на частоте до 85 МГц. Не нашел широкого применения из-за низкого качества.

Интерфейс DVI. Предназначен для подключения дисплеев любого типа к компу. Он имеет 2 варианта исполнения: чисто цифровой и с традиционными аналоговыми сигналами. Интерфейс предусматривает способ повышения пропускной способности, за счет более эффективного использования времени. Традиционные электронно-лучевые трубки имеют значительное время обратного хода луча, когда обычный интерфейс простаивает ,для матричных интерфейсов этих пауз не требуется, т.е. фактически там стоит дешифратор точки. Спецификация интерфейса предусматривает возможность передачи данных в течении всего цикла, за счет буферизации данных в дисплее. Более того один из вариантов работы интерфейса предполагает передавать на дисплей только информацию об изменении от кадра к кадру. В полном варианте интерфейса к аналоговому сигналу добавляется цифровые, при этом четный бит инф-ции передается по одному каналу цветности, а нечетные по другому  пропускная способность 165МГц*2=330МГц.

За счет конструкции контактов разъема возможно горячее подключение монитора. Интерфейс имеет разъем внешне похожий на интерфейс EVC, но кол-во контактов меньше:

Сейчас наиболее распространенный интерфейс