W celu rozszerzenia możliwości karty graficznej, głównie w kierunku przetwarzania obrazu wideo, wiele kart graficznych ma wewnętrzny interfejs do przesyłania informacji o pikselach zsynchronizowanych z odświeżaniem ekranu. Ten interfejs służy do łączenia karty graficznej z kartami nakładek wideo (video blasterami), dekoderami MPEG. Złącze karty graficznej jest podłączone do tego samego złącza na karcie graficznej za pomocą płaskiego kabla taśmowego.
Adaptery VGA miały 26-stykowe złącze krawędziowe Pomocnicze złącze wideo VGA z podziałką lameli 0,1". Następnie została znormalizowana Złącze funkcji VESA(VFC) (Tabela 8.17), w którym cel sygnałów jest praktycznie zachowany, ale zastosowano dwurzędowe złącze pinowe. To złącze karty graficznej VGA i SVGA umożliwia odbieranie strumienia bajtów danych zeskanowanych pikseli, gdy karta działa z maksymalnie 640×480 pikseli×256 kolorów. Zwykle interfejs działa na wyjściu i jest synchronizowany z generatorem kart graficznych. Jednak ustawiając niski sygnał włączenia danych, karta graficzna może zmusić kartę graficzną do akceptowania pikseli; sygnał Sync Enable przełącza kartę graficzną na odbieranie sygnałów synchronizacji poziomej i pionowej; Sygnał PCLK Enable przełącza kartę graficzną do pracy z zewnętrznym sygnałem zegara pikseli.
Tabela 8.17. Złącze VFC
| Sygnał | Kontakt | Kontakt | Sygnał |
| GND | Dane 0 | ||
| GND | Dane 1 | ||
| GND | Dane 2 | ||
| włącz dane | Dane 3 | ||
| synchronizacja. włączać | Dane 4 | ||
| Włącz PCLK | Dane 5 | ||
| (vcc) | Dane 6 | ||
| GND | Dane 7 | ||
| GND | PCLK | ||
| GND | PUSTY | ||
| GND | HSYNC | ||
| (vcc) | VSYNC | ||
| (GND) | GND |
Dla trybów do 1024×768 z głębią kolorów High Color i True Color zaprojektowano złącze VAFC - Zaawansowane złącze funkcji VESA(Tabela 8.18) - dwurzędowy, z krokiem 0,05 "i odległością między rzędami 0,1". Ma głębię bitową 16/32 bitów i, przy maksymalnej częstotliwości punktów 37,5 MHz, zapewnia szybkość transmisji 150 MB/s. 16-bitowa wersja VAFC wykorzystuje pierwsze 56 pinów, podczas gdy wersja 32-bitowa wykorzystuje wszystkie 80 pinów złącza. Dopuszczalna długość kabla wynosi 7 cali. W tym interfejsie sygnały GRDY i VRDY wskazują odpowiednio gotowość (zdolność do generowania danych pikseli) karty graficznej i systemu wideo, a kierunek przesyłania danych jest kontrolowany przez sygnał EVID#.
Tabela 8.18. Złącze VAFC
| Kontakt | Sygnał | Cel, powód | Kontakt | Sygnał | Cel, powód |
| RSRV0 | rezerwa | GND | Grunt | ||
| RSRV1 | rezerwa | GND | Grunt | ||
| GENCLK | Wejście Genclock | GND | Grunt | ||
| PRZESUNIĘCIE0 | Przesunięcie pikseli 2 | GND | Grunt | ||
| PRZESUNIĘCIE1 | Przesunięcie pikseli 1 | GND | Grunt | ||
| FSTAT | Status bufora FIFO | GND | Grunt | ||
| VRDY | wideo gotowe | GND | Grunt | ||
| GRDY | grafika gotowa | GND | Grunt | ||
| PUSTY# | Wygaszanie | GND | Grunt | ||
| VSYNC | synchronizacja pionowa | GND | Grunt | ||
| HSYNC | Synchronizacja pozioma | GND | Grunt | ||
| EGEN# | Włącz genclock | GND | Grunt | ||
| VCLK | graficzny zegar danych | GND | Grunt | ||
| RSRV2 | rezerwa | GND | Grunt | ||
| DCLK (PCLK) | Zegar danych wideo (piksel) | GND | Grunt | ||
| E-FILM# | Kontrola kierunku danych wideo | GND | Grunt | ||
| P0 | dane wideo 0 | P1 | dane wideo 1 | ||
| GND | Grunt | P2 | dane wideo 2 | ||
| P3 | dane wideo 3 | GND | Grunt | ||
| R4 | dane wideo 4 | P5 | dane wideo 5 | ||
| GND | Grunt | P6 | dane wideo 6 | ||
| R7 | dane wideo 7 | GND | Grunt | ||
| R8 | dane wideo 8 | P9 | dane wideo 9 | ||
| GND | Grunt | P10 | dane wideo 10 | ||
| P11 | dane wideo 11 | GND | Grunt | ||
| R12 | dane wideo 12 | P13 | dane wideo 13 | ||
| GND | Grunt | P14 | dane wideo 14 | ||
| R15 | dane wideo 15 | GND | Grunt | ||
| R16 | dane wideo 16 | P17 | dane wideo 17 | ||
| GND | Grunt | P18 | dane wideo 18 | ||
| R19 | dane wideo 19 | GND | Grunt | ||
| R20 | dane wideo 20 | P21 | dane wideo 21 | ||
| GND | Grunt | P22 | dane wideo 22 | ||
| R23 | dane wideo 23 | GND | Grunt | ||
| R24 | dane wideo 24 | P25 | dane wideo 25 | ||
| GND | Grunt | P26 | dane wideo 26 | ||
| R27 | dane wideo 27 | GND | Grunt | ||
| P28 | dane wideo 28 | P29 | dane wideo 29 | ||
| GND | Grunt | P30 | dane wideo 30 | ||
| P31 | dane wideo 31 | GND | Grunt |
Oprócz tych standardów istnieje również specjalna wewnętrzna 32-bitowa magistrala do wymiany danych między urządzeniami multimedialnymi - Kanał medialny VESA(Kanał maszyny wirtualnej). Ta magistrala (kanał), w przeciwieństwie do powyższych interfejsów punkt-punkt, nastawiona jest na rozsyłanie danych pomiędzy kilkoma abonentami.
Interfejsy wideo
W tradycyjnej technice nadawania telewizji kolorowej sygnał wideo niesie bezpośrednio informację o chwilowej wartości jasności (zawiera również impulsy synchronizacji o ujemnej polaryzacji), a informacja o kolorze jest przesyłana w postaci modulowanej na dodatkowych częstotliwościach. Zapewnia to kompatybilność odbiornika czarno-białego, ignorującego informacje o kolorze, z kanałem transmisji koloru. Jednak sposób kodowania informacji o kolorze i częstotliwość skanowania są różne w systemach PAL, SECAM i NTSC. W technologii wideo stosuje się różne interfejsy o niskiej częstotliwości (tutaj nie uwzględnia się ścieżki częstotliwości radiowej).
W interfejsie kompozyt wideo za pomocą kabla koncentrycznego (75 omów) przesyłany jest pełny standardowy sygnał wideo o wychyleniu około 1,5 V. Do połączenia używane są koncentryczne złącza RCA („dzwonki”). Ten interfejs jest typowy dla konsumenckich rejestratorów wideo, kamer analogowych, telewizorów. W komputerze PC ten interfejs jest używany jako dodatkowy interfejs wyjściowy dla karty graficznej oraz jako interfejs wejściowy dla urządzeń do przechwytywania wideo.
Berło S-wideo(Separate Video) wykorzystuje oddzielne linie sygnału: Y dla kanału luminancji i synchronizacji (luminancja+synchronizacja, normalny czarno-biały sygnał wideo) oraz C dla sygnału chrominancji. Na linii C przesyłana jest częstotliwość podnośnej modulowana przez sygnały różnicowe kolorów (sygnał impulsowy). Sygnał Y to 1 Vp-p, sygnał C to 0,286 Vp-p dla NTSC i 0,3 V dla PAL/SECAM. Obie linie muszą być zakończone terminatorem 75 omów. Standardowe 4-pinowe złącze mini-DIN S-Video (rys. 8.14, ale) służy jako interfejs do systemów wideo wysokiej jakości, jego synonimami są nazwy S-VHS I T/C. Ten interfejs w komputerze może być również używany jako wejście i dodatkowe wyjście; zapewnia transmisję wideo o wyższej jakości. Czasami używane są również 7-pinowe złącza mini-DIN, ich zewnętrzne 4 piny mają to samo przeznaczenie, a 3 wewnętrzne piny są używane do różnych celów (może być tam sygnał złożony). Wyjście S-Video można łatwo przekonwertować na sygnał dla wejścia kompozytowego (rys. 8.14, b); obwód ten nie zapewnia odpowiedniego dopasowania impedancji, ale zapewnia akceptowalną jakość obrazu. Konwersja odwrotna jest znacznie gorsza w tym obwodzie, ponieważ na sygnał luminancji będą miały wpływ zakłócenia w postaci sygnału chrominancji.
Ryż. 8.14. Interfejs S-wideo: a- gniazdo elektryczne, b- konwersja na sygnał kompozytowy
Zapewnia najwyższą jakość transmisji profesjonalny(studio) Interfejs YUV(profesjonalne wideo) za pomocą trzech linii sygnałowych: tutaj sygnały różnicowe kolorów U i V są przesyłane w postaci niemodulowanej.
Interfejsy urządzeń audio
Karta dźwiękowa posiada komplet złącz do podłączenia zewnętrznych sygnałów audio, analogowych i cyfrowych, a także interfejs MIDI do komunikacji z elektronicznymi instrumentami muzycznymi. Dane audio w postaci cyfrowej mogą być również przesyłane przez uniwersalne magistrale USB i Fire Wire (patrz rozdział 4.2).
Interfejsy analogowe
Interfejsy analogowe umożliwiają podłączenie standardowego sprzętu gospodarstwa domowego, mikrofonu, analogowego wyjścia CD-ROM. W większości kart konsumenckich do sygnałów analogowych stosowane są złącza o małych rozmiarach - „mini-jack” (jack) o średnicy 3,5 mm, mono i stereo. Złącza te są uniwersalne (stosowane w sprzęcie AGD), ale mają bardzo niską jakość styków - są źródłem szumów (szelesty i trzaski), a czasami po prostu tracą kontakt. Ich pełnowymiarowe 6mm „krewne”, typowe dla profesjonalnego sprzętu, są bardzo wysokiej jakości, jednak ze względu na duże gabaryty nie są stosowane w kartach dźwiękowych. W niektórych kartach wysokiej jakości sygnały wejścia i wyjścia liniowego są kierowane do par złączy RCA, które zapewniają bardzo dobry styk, zwłaszcza w wersji złoconej. Potocznie takie złącza, często używane w magnetowidach konsumenckich, określane są jako „dzwonki” lub „tulipany”.
Układ obwodów na mini-jack jest ujednolicony: kanał lewy znajduje się na styku centralnym, ekran (masa) na cylindrze zewnętrznym, kanał prawy na cylindrze pośrednim. Jeśli gniazdo stereo jest podłączone do gniazda mono i odwrotnie, sygnał będzie przechodził tylko przez lewy kanał. Wszystkie połączenia w systemach stereo realizowane są kablami „prostymi” (piny złącz są połączone „jeden do jednego”). Nie ma jednego podejścia do połączenia kanałów środkowego i basowego w systemie 6-głośnikowym – może być wymagany kabel krosowy. Nieprawidłowe podłączenie będzie zauważalne po „pisku” subwoofera i „mruczeniu” głośnika środkowego.
Podłączanie urządzeń do karty dźwiękowej przez zewnętrzne złącza zazwyczaj nie sprawia problemów – są one zunifikowane, a wystarczy znać przeznaczenie złącz zaznaczonych na tylnym panelu.
♦ Wyrysować- wejście liniowe z magnetofonu, tunera, odtwarzacza, syntezatora itp. Czułość ok. 0,1–0,3 V.
♦ zakreślać- wyjście sygnału liniowego do zewnętrznego wzmacniacza lub magnetofonu, poziom sygnału wynosi około 0,1–0,3 V.
♦ głośnik się- Wyjście do systemów głośnikowych lub słuchawek. Nie zaleca się podłączania do niego zewnętrznego wzmacniacza mocy, ponieważ tutaj jest więcej zniekształceń niż na wyjściu liniowym.
♦ Wejście mikrofonowe- wejście mikrofonowe, czułość 3-10 mV. Wejście to jest zwykle mono, ale czasami używane jest gniazdo trzypinowe (jak w stereo), z dodatkowym pinem (w miejsce prawego kanału) przeznaczonym do zasilania mikrofonu elektretowego.
Podłączanie urządzeń wewnętrznych do wejść analogowych może być bardziej kłopotliwe. W tym celu stosuje się złącza czteropinowe, które różnią się zarówno rozstawem pinów, jak i ich przeznaczeniem. Aby podłączyć CD-ROM, dwa lub nawet trzy złącza są często umieszczane obok siebie ze stykami sygnałowymi połączonymi równolegle, ale może to nie pomóc, jeśli kabel ma inny układ sygnału. Można to zaoszczędzić, przestawiając styki na złączu kabla, dla którego igła jest wciskana na występ blokujący styku. Następnie styk można wyciągnąć w kierunku kabla i przełożyć na inne gniazdo. Widok i opcje lokalizacji styków sygnałowych wejść fonicznych pokazano na ryc. 8.15. Aby uzupełnić obraz, dodajemy, że złącze może mieć klucz po przeciwnej stronie (przez pomyłkę montera kabla lub zgodnie z wewnętrznym standardem jego producenta). Zadanie połączenia nadal nie jest beznadziejne, ponieważ wymaga prawidłowego umieszczenia tylko dwóch styków sygnałowych, a styki wspólnego przewodu wyróżniają się tym, że są podłączone do magistrali na płycie i do ekranu na kablu . W większości przypadków pozycja lewego i prawego kanału płyty audio CD nie jest tak ważna.
Ryż. 8.15. Złącza audio
Interfejsy cyfrowe
SPDIF(Sony/Philips Digital Interface Format) — cyfrowy interfejs szeregowy (i formaty danych) do przesyłania sygnałów audio między blokami konsumenckiego cyfrowego sprzętu audio (DAT, CD-ROM itp.). Ten interfejs jest uproszczoną wersją interfejsu studyjnego AES/EBU (Audio Engineers Society/European Broadcast Union). Interfejs AES/EBU wykorzystuje symetryczny dwużyłowy ekranowany kabel o impedancji 110 omów, złącza XLR, poziom sygnału - 3-10 V, długość kabla - do 12 m.
Interfejs S/PDIF wykorzystuje 15-omowy kabel koncentryczny, złącza RCA lub BNC, poziom sygnału 0,5–1 V, długość kabla do 2 m.) na płytce z odpowiednim odpowiednikiem na kablu. Te same uproszczone złącza są używane w nowych napędach CD-ROM z wyjściem S/PDIF. W „zwykłym” obwodzie nadajnika S/PDIF znajduje się izolujący transformator impulsowy (1:1), dzięki czemu podłączone urządzenia są odseparowane galwanicznie. Istnieją również wersje uproszczone, bez transformatora separującego. Podczas dokowania urządzeń z niestandardowymi interfejsami mogą wystąpić problemy związane z niedopasowaniem poziomów sygnału. W takim przypadku sygnał może być niestabilny (dźwięk zostanie przerwany) lub w ogóle nie odebrany. Problemy te można rozwiązać improwizowanymi środkami - instalując dodatkowe kondycjonery sygnału.
Oprócz wersji elektrycznej dostępna jest również optyczna wersja interfejsu S/PDIF - Toslink, standard EIAJ СР-1201 - z emiterami podczerwieni (660 nm). Zastosowanie optyki pozwala na zapewnienie pełnej izolacji galwanicznej urządzeń, co jest niezbędne do obniżenia poziomu zakłóceń. W przypadku włókna z tworzywa sztucznego (POF) długość kabla nie przekracza 1,5 m, dla włókna szklanego - 3 m. W Internecie dostępnych jest wiele schematów konwersji interfejsów, z których jeden pokazano na ryc. 8.16. Tutaj pierwszy falownik jest podawany z powrotem do liniowego odcinka charakterystyki przenoszenia, przy czym mały sygnał wejściowy powoduje jego przełączenie. Obwód proponuje układ HCT74U04 (6 falowników); zamiast diody można również zastosować markowy transceiver Toslink, należy go podłączyć bez rezystora balastowego (220 Ohm) bezpośrednio do wyjścia falownika (rezystor jest w transceiverze).
Ryż. 8.16. Obwód konwertera S/PDIF na interfejs optyczny (Toslink)
Informacje są przesyłane przez interfejs S/PDIF w kodzie szeregowym ramka po ramce, z synchronizacją i kontrolą niezawodności transmisji (kody Reed-Solomon). Ramka posiada oznaczenie formatu danych - PCM lub nie PCM, co umożliwia transmisję spakowanych danych cyfrowych przez ten interfejs (np. MPEG dla AC-3). Istnieje również bit ochrony przed kopiowaniem, flaga pre-emfazy i kilka innych danych usługi. W trybie PCM każdy kanał może być próbkowany z 16, 20 lub 24 bitami, a częstotliwość próbkowania określa częstotliwość sygnału cyfrowego. Odbiornik S/PDIF sam określa częstotliwość próbkowania z odbieranego sygnału, najczęściej używane częstotliwości to 32, 44,1 i 48 kHz.
Oprócz tych interfejsów sprzęt studyjny wykorzystuje interfejsy ADAT i TDIF, które są dostępne tylko w drogich profesjonalnych kartach dźwiękowych. Cyfrowy interfejs szeregowy I2S służy do komunikacji z napędami DVD.
Interfejs MIDI
Cyfrowy interfejs instrumentów muzycznych MIDI(Musical Instrument Digital Interface) to szeregowy asynchroniczny interfejs o szybkości transmisji 31,25 Kb/s. Ten interfejs, opracowany w 1983 roku, stał się de facto standardem do łączenia komputerów, syntezatorów, urządzeń nagrywających i odtwarzających, mikserów, urządzeń efektów specjalnych i innego elektronicznego sprzętu muzycznego. Obecnie drogie syntezatory i tanie klawiatury muzyczne, które można wykorzystać jako komputerowe urządzenia wejściowe, mają interfejs MIDI. Za pośrednictwem interfejsu MIDI urządzenia wymieniają między sobą komunikaty, krótko opisane w książce. Na jednym interfejsie można zorganizować do 16 kanałów logicznych, z których każdy może sterować własnym instrumentem.
W fizyczny interfejs stosowany pętla prądowa 5 mA(ewentualnie do 10 mA) z galwaniczną (transoptorową) izolacją obwodu wejściowego. Obecność prądu odpowiada logicznemu zeru, brak prądu odpowiada jednostce logicznej (i spoczynkowi) (w „klasycznej” pętli prądowej telekomunikacji jest odwrotnie).
Interfejs definiuje trzy typy portów: Wejście MIDI, wyjście MIDI I MIDI przez .
port wejściowy Wejście MIDI reprezentuje wejście interfejsu „pętli prądowej”, izolowane galwanicznie od odbiornika przez transoptor o prędkości co najmniej 2 μs. Urządzenie monitoruje przepływ informacji na tym wejściu i reaguje na kierowane do niego polecenia i dane.
port wyjściowy Wyjście MIDI reprezentuje wyjście źródła prądu połączonego galwanicznie z obwodem urządzenia. Rezystory ograniczające chronią obwody wyjściowe przed uszkodzeniem w przypadku zwarcia do masy lub źródła 5 V. Wyjściem jest przepływ informacji z tego urządzenia. Przy specjalnych ustawieniach urządzenia strumień ten może również zawierać przetłumaczony strumień wejściowy, ale nie jest to typowe.
Port przelotowy MIDI-Thru służy tylko do przekazywania strumienia wejściowego, jest podobny pod względem właściwości elektrycznych do strumienia wyjściowego. Jego obecność nie jest wymagana dla wszystkich urządzeń.
Jako złącza stosowane są 5-pinowe złącza DIN, powszechne w domowym sprzęcie audio, schemat kabla połączeniowego pokazano na ryc. 8.17.
Ryż. 8.17. Kable połączeniowe MIDI
Zewnętrzny port MIDI (z sygnałami TTL) jest zwykle kierowany do nieużywanych pinów (12 i 15) złącza adaptera gier (DB-15S). Jednak aby podłączyć standardowe urządzenia MIDI, potrzebujesz adapter przejściowy, który implementuje interfejs „pętli prądowej” (na złączu karty, interfejs TTL). Adapter przejściowy jest zwykle wbudowany w specjalny kabel, którego wariant obwodu pokazano na ryc. 8.18. Niektóre modele komputerów PC mają wbudowane adaptery i standardowe 5-stykowe złącza MIDI.
Ryż. 8.18. Opcja schematu kabla adaptera MIDI
W oprogramowaniu port MIDI jest zwykle kompatybilny z MPU-401 UART. MPU-401 Pierwsza karta rozszerzeń firmy Roland do komputera PC z interfejsem MIDI, która otrzymała szeroką dystrybucję. MPU to skrót od MIDI Processing Unit - urządzenie do przetwarzania komunikatów MIDI. Ten kontroler, oprócz asynchronicznego portu szeregowego (UART), który implementuje fizyczny interfejs MIDI, miał zaawansowany sprzęt do używania komputera jako sekwencera. Sterownik MPU-401 wspierał prosty tryb pracy - Tryb UART, który używał tylko dwukierunkowego portu asynchronicznego; w nowoczesnych kartach dźwiękowych kompatybilność z MPU-401 jest obsługiwana tylko w tym trybie.
W przestrzeni I/O MPU-401 zajmuje dwa sąsiednie adresy MPU (zwykle 330h) i MPU+1.
♦ Port DATA (adres MPU+0) - zapis i odczyt bajtów przesyłanych i odbieranych przez interfejs MIDI. W trybie inteligentnym przez ten sam port odczytywane są również dane pomocnicze z MPU (niezwiązane ze strumieniem MIDI).
♦ Port STATUS/COMMAND (adres MPU+1) - polecenia odczytu statusu/zapisu (zapis - tylko dla trybu inteligentnego). W bajcie statusu zdefiniowane są następujące bity:
Bit 7 - DSR (Data Set Ready) - gotowość (DSR=0) odebranych danych do odczytu (bit ustawiany na jeden, gdy wszystkie odebrane bajty są odczytywane z rejestru danych);
Bit 6 - DRR (Data Read Ready) - gotowość (DRR=0) UART do zapisu do rejestru danych lub poleceń (warunek gotowości do zapisu nie wystąpi, jeśli odbiornik ma nieprzeczytany bajt danych).
Po włączeniu zasilania „prawdziwa” karta MPU-401 przechodzi w tryb inteligentny, z którego można ją przełączyć w tryb UART poleceniem z kodem 3Fh. Reset programowy MPU-401 (ponownie do trybu inteligentnego) wykonuje się poleceniem RESET (kod FFh), MPU odpowie na to polecenie ACK (FEh). Bajt potwierdzenia jest pobierany z rejestru danych, MPU nie zaakceptuje następnego polecenia, dopóki nie nadejdzie. MPU nie odpowiada na polecenie kodem 3Fh (niektóre emulatory również reagują na to polecenie).
Wprowadzanie danych mogą być wykonywane przez programowe odpytywanie bitu DSR lub przez przerwania. Przerwania sprzętowe z MPU w trybie UART są generowane po odebraniu bajtu. Obsługa przerwań musi odczytać wszystkie przychodzące bajty, sprawdzając, czy DSR=1 przed zakończeniem (w przeciwnym razie odebrane bajty mogą zostać utracone).
Wyjście danych włączone przez bit DRR, żadne przerwania gotowe do wyjścia nie są generowane.
Kompatybilny z MPU-401, dostępny w większości nowoczesnych kart dźwiękowych z interfejsem MIDI, oznacza obecność transceivera, czyli oprogramowania zgodnego z MPU-401 w trybie UART; Funkcje trybu inteligentnego na ogół nie są obsługiwane.
Na niektórych płytach głównych używane są kontrolery interfejsu LSI, w których tryb UART używany dla portu COM można przełączyć na tryb portu MIDI, konfigurując go za pomocą BIOS SETUP.
Za pomocą magistrali USB można podłączyć do komputera dużą liczbę urządzeń MIDI. W tym celu Roland produkuje na przykład 64-kanałowy procesor S-MPU64, który oprócz magistrali USB ma 4 wejścia i 4 wyjścia MIDI. Oprogramowanie pozwala na połączenie do 4 jednostek na jednej magistrali USB, co zwiększa liczbę kanałów do 256.
Interfejs karty córki
Wiele modeli kart dźwiękowych ma wewnętrzne złącze interfejsu do podłączenia karty córki z syntezatorem MIDI (złącze płyty głównej). Złącze (tabela 8.19) z karty głównej wyprowadza sygnał portu MIDI (TTL, a także złącze joysticka) i sygnał resetu sprzętowego syntezatora, a analogowy sygnał stereo jest odbierany z karty-córki, która trafia do główny mikser kart. W szynach zasilających uziemienie analogowe (AG) jest oddzielone od uziemienia cyfrowego (DG). Dodatkowo można wykorzystać wejście MIDI (również TTL). Złącze może być również nazywane złączem WT (Wavetable), złączem Waveblaster.
Tabela 8.19. Przypisanie pinów złącza karty-córki
Podłączenie karty-córki jest równoznaczne z podłączeniem zewnętrznego syntezatora do wyjścia MIDI karty dźwiękowej. Jeśli karta dźwiękowa nie ma złącza do podłączenia karty-córki, kartę-córkę można podłączyć zarówno do zewnętrznego złącza joystick/MIDI, jak i wejść analogowych karty dźwiękowej. Oczywiście karta-córka musi być zasilana, a także sygnał resetu sprzętowego.
Kompozytowe wejście RCA(RCA), potocznie nazywany żółtym „tulipanem”, najbardziej uniwersalnym i prostym, ale najmniej jakościowym. Podczas przesyłania sygnału wideo jego składniki - sygnały luminancji i chrominancji - są mieszane i przechodzą wzdłuż jednego przewodu. Na obrazie uzyskanym z kompozytu plamy i siatkę widać na dużych obszarach obrazu, które mają ten sam kolor. Jest to szczególnie widoczne na dużych telewizorach (od 72 centymetrów).
To samo złącze RCA w ilości 2 szt. (białe i czerwone „tulipany”) służy do przesyłania sygnału audio w 2-kanałowym trybie stereo.
złącze S-wideo służy wyłącznie do przesyłania wideo. Podczas podłączania sprzętu wideo przez to złącze sygnał luminancji jest oddzielony od sygnału koloru (w przeciwieństwie do standardowego RCA), poprawiając w ten sposób jakość obrazu.
SCART(Scart, potocznie - grzebień) to wielofunkcyjne złącze przeznaczone do przesyłania stereofonicznego dźwięku i obrazu.Główną zaletą złącza Scart jest jego wszechstronność i łatwość podłączenia (tylko jeden przewód dla obrazu i dźwięku).
Wejście komponentowe najbardziej zaawansowana metoda transmisji analogowego sygnału wideo. W tym przypadku sygnał wideo dzieli się na trzy składowe: sygnał luminancji i dwa sygnały chrominancji. Sygnał 1080i może być przesyłany przez to złącze. Wejście komponentowe jest obecnie zdolne do przesyłania sygnału skanowania progresywnego, w którym to przypadku ma oznaczenie YPbPr(powszechnie wymawiane yipper) .
złącze VGA(powszechnie nazywany VeGeA) umożliwia używanie telewizora jako monitora. Jakość i rozmiar obrazu uzyskanego za pomocą tego połączenia zależy od rozdzielczości telewizora. Korzystanie z telewizora zamiast monitora jest uzasadnione, gdy wymagany jest duży obraz o niezbyt wysokich wymaganiach co do jego jakości (np. prezentacje, programy do gier). Generalnie pod względem cech jest podobny do połączenia komponentowego, przekazuje tylko obraz i jest analogowy.
2. Interfejsy cyfrowe. Zaletą korzystania z interfejsu cyfrowego jest brak „szumów” i zakłóceń, a także możliwość przesyłania dźwięku wielokanałowego po jednym kablu (z wyjątkiem DVI). Dzięki tym interfejsom sygnał cyfrowy nie musi być konwertowany na analogowy, przesyłany do telewizora, a następnie konwertowany z powrotem na cyfrowy.
Wyjście koncentryczne RCA(pomarańczowy lub czarny „tulipan”) służy do cyfrowej transmisji dźwięku, zarówno w trybie stereo, jak i wielokanałowym.
To gniazdo służy do przesyłania sygnału do amplitunera AV i niektórych systemów stereo w celu zapewnienia dźwięku przestrzennego.
wyjście optyczne używany również do cyfrowej transmisji dźwięku, zarówno stereo, jak i wielokanałowego. Główna różnica między interfejsem optycznym a koncentrycznym polega na tym, że do transmisji sygnału wykorzystywane jest światło, a zamiast kabla elektrycznego używany jest specjalny światłowód. Zaleta optycznej transmisji sygnału: pełna ochrona nawet przed silnymi zakłóceniami elektromagnetycznymi.
Cyfrowy interfejs wideo DVI (DiViAi) – złącze transmitujące cyfrowe 
sygnał wideo. W większości przypadków służy do podłączenia telewizora do komputera. Za pomocą prostego adaptera DVI złącze można podłączyć do złącza HDMI, które można znaleźć w nowszych urządzeniach.
HDMI(HDI) — interfejs multimedialny High Definition tłumaczy się jako „interfejs multimedialny o wysokiej rozdzielczości”. Jego głównym zadaniem jest znaczna poprawa jakości transmisji obrazu w porównaniu do nowoczesnych interfejsów analogowych. Umożliwia podłączenie telewizora do komputera. Jest używany przez nowoczesne telewizory, odtwarzacze DVD, konsole do gier itp. W przeciwieństwie do DVI kabel HDMI może również przenosić dźwięk, w tym dźwięk wielokanałowy. Dzięki temu do połączenia dwóch urządzeń obsługujących ten rodzaj połączenia potrzebny jest tylko jeden kabel.
Dwa ostatnie interfejsy mogą przesyłać obraz w rozdzielczości 1920x1080 (Full HD).
3. Dodatkowe rodzaje połączeń
Wyjście słuchawkowe. Większość telewizorów posiada gniazdo słuchawkowe, które pozwala oglądać telewizję bez zakłócania dźwięków innych osób w pomieszczeniu. Zwykle znajduje się z przodu lub z boku telewizora, dzięki czemu jest łatwo dostępny.
Przez Złącze Ethernet(Ethernet), możesz połączyć się z siecią lokalną i odtwarzać treści multimedialne (filmy, muzyka, zdjęcia) z dysku twardego komputera w telewizorze. W niektórych modelach za pomocą tego złącza można połączyć się z Internetem.
Interfejs USB służy do podłączania dysku flash USB („dysku flash”) lub zewnętrznego dysku twardego do telewizora (nie jest obsługiwane przez wszystkie modele telewizorów). Dzięki temu złączu użytkownik ma możliwość odtwarzania bezpośrednio przez telewizor (bez dodatkowych urządzeń, takich jak odtwarzacz DVD czy odtwarzacz multimedialny) zdjęć, audio, wideo (nie we wszystkich modelach) plików zapisanych na pendrive lub zewnętrznym dysku twardym prowadzić. Tutaj duże znaczenie będzie miał format pliku obsługiwany przez telewizor.
Interfejsy analogowe umożliwiają podłączenie standardowego sprzętu gospodarstwa domowego, mikrofonu, analogowego wyjścia CD-ROM. W większości kart konsumenckich do sygnałów analogowych stosowane są złącza o małych rozmiarach - „mini-jack” (jack) o średnicy 3,5 mm, mono i stereo. Złącza te są uniwersalne (stosowane w sprzęcie AGD), ale mają bardzo niską jakość styków - są źródłem szumów (szelesty i trzaski), a czasem
8.5. Interfejsy urządzeń audio _____________________________________________ 343
po prostu tracą kontakt. Ich pełnowymiarowe 6mm „krewne”, typowe dla profesjonalnego sprzętu, są bardzo wysokiej jakości, jednak ze względu na duże gabaryty nie są stosowane w kartach dźwiękowych. W niektórych kartach wysokiej jakości sygnały wejścia i wyjścia liniowego są kierowane do par złączy RCA, które zapewniają bardzo dobry styk, zwłaszcza w wersji złoconej. Potocznie takie złącza, często używane w magnetowidach konsumenckich, określane są jako „dzwonki” lub „tulipany”.
Układ obwodów na mini-jack jest ujednolicony: kanał lewy znajduje się na styku centralnym, ekran (masa) na cylindrze zewnętrznym, kanał prawy na cylindrze pośrednim. Jeśli gniazdo stereo jest podłączone do gniazda mono i odwrotnie, sygnał będzie przechodził tylko przez lewy kanał. Wszystkie połączenia w systemach stereo realizowane są kablami „prostymi” (piny złącz są połączone „jeden do jednego”). Nie ma jednego podejścia do połączenia kanałów środkowego i basowego w systemie 6-głośnikowym – może być wymagany kabel krosowy. Nieprawidłowe podłączenie będzie zauważalne po „pisku” subwoofera i „mruczeniu” głośnika środkowego.
Podłączanie urządzeń do karty dźwiękowej przez zewnętrzne złącza zazwyczaj nie sprawia problemów – są one zunifikowane, a wystarczy znać przeznaczenie złącz zaznaczonych na tylnym panelu.
♦ Wejście liniowe - wejście liniowe z magnetofonu, tunera, odtwarzacza, syntezatora itp. Czułość wynosi około 0,1-0,3 V.
♦ zakreślać- wyjście sygnału liniowego do zewnętrznego wzmacniacza lub magnetofonu, poziom sygnału około 0,1-0,3 V.
♦ głośnik wyjście do głośników lub słuchawek. Nie zaleca się podłączania do niego zewnętrznego wzmacniacza mocy, ponieważ tutaj jest więcej zniekształceń niż na wyjściu liniowym.
♦ Mgs In- wejście mikrofonowe, czułość 3-10 mV. Wejście to jest zwykle mono, ale czasami używane jest gniazdo trzypinowe (jak w stereo), z dodatkowym pinem (w miejsce prawego kanału) przeznaczonym do zasilania mikrofonu elektretowego.
Podłączanie urządzeń wewnętrznych do wejść analogowych może być bardziej kłopotliwe. W tym celu stosuje się złącza czteropinowe, które różnią się zarówno rozstawem pinów, jak i ich przeznaczeniem. Aby podłączyć CD-ROM, dwa lub nawet trzy złącza są często umieszczane obok siebie ze stykami sygnałowymi połączonymi równolegle, ale może to nie pomóc, jeśli kabel ma inny układ sygnału. Można to zaoszczędzić, przestawiając styki na złączu kabla, dla którego igła jest wciskana na występ blokujący styku. Następnie styk można wyciągnąć w kierunku kabla i przełożyć na inne gniazdo. Widok i opcje lokalizacji styków sygnałowych wejść fonicznych pokazano na ryc. 8.15. Aby uzupełnić obraz, dodajemy, że złącze może mieć klucz po przeciwnej stronie (przez pomyłkę montera kabla lub zgodnie z wewnętrznym standardem jego producenta). Zadanie połączenia nadal nie jest beznadziejne, ponieważ wymaga prawidłowego umieszczenia tylko dwóch styków sygnałowych, a styki wspólnego przewodu są przydzielone
Interfejs analogowy VGA RGB z analogową sygnalizacją luminancji koloru bazowego może przesyłać 224 @ 16,7 mln kolorów. Aby zredukować przesłuch, sygnały te są przesyłane skręconymi parami, z własnymi liniami powrotnymi (Return). Aby dopasować kabel, każda para sygnałów w monitorze jest obciążona rezystorem. Czarny kolor piksela na monitorze odpowiada potencjałowi zerowemu na liniach wszystkich kolorów, pełna jasność każdego koloru odpowiada poziomowi 0,7 V lub 1 V (opcjonalnie). Sygnały synchronizacji, sterowania, statusu są przesyłane przez poziomy TTL. Schematy czasowe interfejsu VGA RGB Analog pokazano na ryc. 2.46.
Ryż. 2.46 Diagramy czasowe interfejsu RGB Analog:
a - skanowanie linii; b - skanowanie kodu; c - obraz ogólny
Na ryc. 2.46 sygnały RGB są pokazywane warunkowo: wyświetlane są przedziały czasowe, w których sygnały prowadzą do podświetlenia kropek ekranu, przez resztę czasu wejścia RGB są przymusowo blokowane przez specjalne napięcie. Wartości przedziałów czasowych a, b, c, d, e, f, g, h są określone przez tryb systemu wideo. Standard VESA DMT (Discrete Monitor Timing 1994-1998) definiuje dyskretny zestaw opcji dla odpowiedniego trybu wideo. Późniejszy standard VESA GTF (Generalized Timing Formula Standard) definiuje formuły określania wszystkich parametrów taktowania w zależności od formatu ekranu w pikselach, potrzeby dodatkowego widocznego kadrowania (Overscan Borders), rodzaju skanowania (progresywnego lub z przeplotem), liczby klatek na sekundę.
Adaptery wideo VGA i SVGA wykorzystują małe 15-stykowe złącze DB15. Styki złącza wyprowadzają sygnały czerwony, zielony, niebieski, czerwony powrót, zielony powrót, niebieski powrót, HSync, VSync, GND oraz sygnały IDO ¸ ID3 lub VESA DDC: SDA, SCL.
Należy zauważyć, że komputery Macintosh również używają złącza DB15 do podłączenia monitora, część DB15P jest zainstalowana na monitorze, a przypisanie pinów jest inne.
Oprócz sygnałów dotyczących jasności kolorów podstawowych i synchronizacji, interfejs przesyła również dane niezbędne do zautomatyzowania dopasowania parametrów i trybów monitora i komputera. Interesy komputera są reprezentowane przez kartę wideo. Zapewnia identyfikację monitora wymaganą do obsługi PnP i zarządzania energią monitora.
W celu najprostszej identyfikacji monitora interfejs wprowadził najpierw cztery logiczne sygnały IDO-ID3, za pomocą których karta wideo mogła określić typ podłączonego monitora zgodnego z IBM. Jednak z tych sygnałów wykorzystano tylko sygnał ID1, co przesądziło o podłączeniu monitora monochromatycznego. Zasadniczo monitor monochromatyczny może być rozpoznany przez kartę wideo po braku obciążenia linii czerwonej i niebieskiej.
Dlatego też równoległą identyfikację monitorów zastąpiono szeregową: kanałem interfejsu cyfrowego VESA DDC (Display Data Channel). Kanał ten jest zbudowany na interfejsach I 2 C (DDC 2B) lub ACCESS.BUS (DDC 2AB), które wymagają tylko dwóch sygnałów TTL - SCL i SDA. Parametry identyfikacji monitora są przesyłane kanałami DDC.
Informacje o identyfikatorze monitora są przechowywane w nieulotnej pamięci monitora. Struktura bloku parametrów Extended Display Identification Data (EDID) jest taka sama dla każdej implementacji DDC: nagłówek (wskaźnik rozpoczęcia strumienia EDID); identyfikator produktu (przypisany przez producenta); wersja EDID; podstawowe parametry i możliwości wyświetlania; ustawić parametry synchronizacji; deskryptory parametrów synchronizacji; flaga rozszerzenia; suma kontrolna.
