Виды vga. Подробный обзор характеристик и распиновок vga разъёма

Что природа, что технологии, преследуют развитие от простого к сложному, от меньших возможностей – к большим. Это в полной мере касается видеотехники и, как ее неотъемлемой части, интерфейсных разъемов и кабелей – они тоже развиваются, происходит переход от устаревших стандартов к новым, в рамках одного стандарта идет «доводка» до максимально возможной пропускной способности и наиболее полного использования базовых возможностей. Вместе с тем, такая эволюция соединительных кабелей и интерфейсов приводит к определенной путанице, ведь некоторые особенности скрыты от глаз и доступны только в инженерных спецификациях, разобраться в которых обычному пользователю не всегда удается. Именно поэтому компания «Переходники ТМ» подготовила материал, объединяющий сведения о разъемах и кабелях для передачи видеоинформации – в помощь покупателям.

Для начала оговоримся: мы не будем рассматривать экзотические и редкие типы интерфейсов вроде USB Type-C и беспроводных (Miracast, WiDi, DLNA), забудем об анахронизмах типа SCART и S-Video ,а также не будем обсуждать RCA, так как обсуждать в нем, собственно, нечего – он прост, как топор. Предметом нашего разговора будут современные и актуальные типы соединений и передающих видеосигнал проводов: VGA, DVI, HDMI, DisplayPort и Thunderbolt.

Немного теории, без которой не обойтись

Несмотря на внешнюю запутанность стандартов и множество параметров, все видеоинтерфейсы характеризуют три определяющих характеристики.

• Тип сигнала (аналоговый или цифровой).
• Максимально возможное разрешение.
• Максимальная пропускная способность.

Если и были когда-то сомнения в будущем цифровой передачи видео, то время их бесследно рассеяло – аналоговый формат на данный момент присутствует в аппаратуре скорее для совместимости со старыми модулями, но не как современная технология. «Цифра» проще передается на большие расстояния, более помехоустойчива, ослабленный сигнал практически без проблем поднимается до стандартных уровней, а выпадения и искажения обрабатываются и компенсируются. Есть и еще одно немаловажное соображение. В любом современном устройстве видеосигнал формируется в цифровом формате, да и мониторы оперируют им же, поэтому более логично сразу передавать этот сигнал напрямую, нежели преобразовывать его в аналоговый для передачи, а затем обратно. Этот устаревший вариант используется лишь в тех случаях, когда одно из соединяемых устройств не имеет цифрового интерфейса.

Максимальное разрешение и пропускная способность взаимозависимы. Если для вывода картинки некоего разрешения требуется какое-то количество байтов, то именно способность соединения передавать это количество байтов за единицу времени и определяет ограничения максимального разрешения.

Поскольку мы теперь знаем основные параметры интерфейсов, пора переходить к конкретике.

VGA(англ. Video Graphics Array)

Несмотря на то, что ведущие мировые производители заявили об отказе от этого интерфейса уже в 2016 году, следует отдать ему должное – VGA с небольшими усовершенствованиями начал свой путь в далеком 1987-м и в течение почти тридцати лет верой и правдой служил для передачи сигнала на мониторы. Думается, что он разменяет и свой «сороковник», правда, только в тех устройствах, которые к тому времени останутся в работе.

За исключением DVI-A, из аналоговых интерфейсов только VGA активно используется по настоящее время, однако перед более современными собратьями у него нет ни одного преимущества, кроме доступности и простоты.

Сейчас в отношении VGA возникает еще и некоторая путаница, касающаяся максимально поддерживаемого разрешения, и даже в спецификациях с какого-то момента указывается 1280×1024 пикселей, хотя у каждого, кто владел или владеет монитором с VGA-входом, найдется масса примеров поддержки разрешения 1920×1080 и даже 2048×1536 пикселей. Происходит это неслучайно. В то время, когда интерфейс VGA был на взлете своих перспектив, производители старались видеокарты и мониторы оснащать мощными производительными ЦАП и АЦП (цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи), а именно от них зависела производительность всего канала VGA и, следовательно, разрешение. Сейчас видеокарты и прочие видеоустройства если и оснащаются интерфейсом VGA, то зачастую с чипами самого нижнего ценового диапазона, попросту не вытягивающими большие параметры.

Распиновка VGA:

Максимум, доступный VGA-интерфейсу – это HD-качество. Ни о каком FullHD, а тем более, о передаче 3D, речь даже не идет.

DVI (англ.Digital Visual Interface)

Появление интерфейса DVI открыло новые горизонты, однако не упростило, а даже несколько усложнило жизнь пользователям. Дело в том, что стандарт предусматривает одновременное существование трех разновидностей: DVI-A (только аналоговыйсигнал), DVI-D (только цифровой), DVI-I (оба типа сигнала), причем два последних имеют одноканальные и двухканальные варианты. Весь этот «зоопарк» имеет отличающиеся разъемы и, безусловно, различные параметры.

Вероятнее всего, что DVI-A, поддерживающий только аналоговый видеосигнал, уйдет даже быстрее, чем VGA, потому что пользователь вряд ли будет долго терпеть интерфейс, который имеет ограниченную совместимость и кажется ущербным даже в пределах родного стандарта.

Совсем другая ситуация с цифровыми вариантами DVI, а уж с двухканальными она складывается еще интереснее. Благодаря вдвое большей скорости передачи информации, двухканальные способны поддерживать разрешение вплоть до 2560×1600 пикселей. Возможно даже появление особого стандарта на подключение двумя кабелями DVI-I для передачи 4К2К (такие технологии присутствуют на рынке), если интерфейс не будет вытеснен стандартом HDMI, а затем PisplayPort и Thunderbolt .

Распиновка DVI:

Недостатками DVI принято считать, однако, не излишнее количество модификаций, а чувствительность к качеству кабелей и, в особенности, к их длине. Впрочем, для домашнего использования предусмотренных стандартом максимальных десяти метров вполне достаточно.

Бесспорным достоинством (кроме технических характеристик) DVI является его распространенность. Сейчас трудно найти видеоустройство, не оборудованное этим интерфейсом, будь то профессиональный комплекс видеомонтажа или простой кухонный телевизор.

HDMI (англ. High Definition Multimedia Interface)

Как бы ни был хорош DVI, но группу компаний Sony, Thomson, Hitachi, Philips, MatsushitaElectricIndustrial и SiliconImage он устраивал не во всем, и они инициировали разработку нового интерфейса, совместимого с предыдущим по электрическим сигналам, но имеющего новые разъемы, более расширенные возможности и гораздо большую полосу пропускания. Во что это вылилось, мы знаем: HDMI готов обойти DVI в гонке интерфейсов, более тысячи производящих компаний считают полный переход на него необходимостью, а выпускающиеся сейчас видеоустройства оснащаются им по умолчанию.

Возникает вопрос: что же такое новое привнесли разработчики в почти тот же интерфейс, если он вдруг стал настолько жёстко конкурировать со своим предшественником? Пожалуй, без перечисления не обойтись.

• В интерфейсе появилась возможность передачи звука, да не просто звука, а многоканального (до 32-х) высококачественного цифрового аудио. Это нововведение впервые позволило заговорить о кабеле «на все случаи жизни», подходящем для любых конфигураций аппаратуры, будь то домашняя или профессиональная. Звуковые данные передаются в формате, предусматривающем защиту от копирования.
• Интерфейс позволяет передавать субтитры, а также сигналы для управления «ведомым» устройством.
• Пропускную способность удалось увеличить до 18 Гбит/с.

Распиновка HDMI:

Не обошлось и без некоторых накладок. Разница в версиях интерфейса (начальная 1.0, а актуальная на данный момент 2.0) значительна, и при соединении устройств с разными версиями HDMI вы получите производительность и возможности, ограниченные более низкой версией. Это касается не только пропускной способности, но и такой «вкусности», как 3D – вы ее можете попросту не получить из-за старого кабеля или переходника. Но беда даже не в этом, а в том, что кабели в своем большинстве никак не маркируются, и сходу определить версию не сможет даже специалист.

Ограничение по длине кабеля для HDMI – до 20 м, однако специалисты советуют не применять кабели более 10 м во избежание потерь и появления артефактов на изображении. Если же требуется работа с HDMI на большие расстояния, рекомендуется применять репитеры, эквалайзеры и видеосендеры.

Существует три разновидности разъемов HDMI:

• HDMI (Type A)
• mini-HDMI (Type C)
• micro-HDMI (Type D)

В настоящее время интерфейс HDMI остается вне конкуренции, а он еще даже не достиг своего технологического пика. Несмотря на появление более быстрых и мощных DisplayPort и Thunderbolt, цена на них остается в диапазоне, недосягаемом для массового пользователя, поэтому альтернативы HDMI пока нет.

DisplayPort

Как может показаться, этот интерфейс был разработан на смену HDMI, однако думать так было бы ошибкой. Он создавался в качестве альтернативы DVI, так как недостатки последнего и не очень далекие перспективы были понятны уже в 2006 году. Кроме того, бороться с HDMI в сфере массового применения новый интерфейс не мог из-за более высокой расходной части, поэтому и был рассчитан на использование в профессиональном сегменте. Впрочем, он и сейчас встречается нечасто даже на профессиональной аппаратуре, однако специалисты, занимающиеся обработкой и монтажом видео, компьютерной графикой и дизайном, признают за ним более качественную передачу «картинки».

Можно говорить о способности DisplayPort последних версий (1.2 и 1.3) работать с 3D и 4Кx2К, можно обсуждать поразительную «скорострельность», однако главная его «фишка» заключается в наличии независимых каналов с большой пропускной способностью, что позволяет последовательно соединять до четырёх мониторов с разрешением 1920х1200, или двух с разрешением 2560х1600 пикселей.

Примечательно то, что компания Apple с самого появления DisplayPort ориентировала на него свои передовые продукты, а в линейках других производителей массовых компьютеров и ведеотехники решения на базе DisplayPort появились далеко не сразу. Теперь та же политика со стороны Apple проводится и в отношении интерфейса Thunderbolt.

Разновидности разъемов:

• DisplayPort
• MiniDisplayPort

Thunderbolt

Великолепные показатели, продемонстрированные интерфейсом DisplayPort, дали толчок к новым исследованиям, которые были начаты компанией Intel и привели в конечном итоге к появлению нового стандарта – Thunderbolt. Изначально задуманный, как способ передачи данных исключительно по оптоволоконным кабелям, впоследствии получил и вариант реализации с медью. С одной стороны, это позволило значительно удешевить соединительные кабели, с другой – получить возможность передачи питания к периферийным устройствам, чего не позволяло оптоволокно. В итоге, на данный момент на рынке одновременно присутствуют оба варианта.

Интерфейс Thunderbolt использует разъем MiniDisplayPort (MDP) и электрически совместим с форматом DisplayPort, однако есть и свои особенности. Дело в том, что кабели Thunderbolt реализованы, как активные устройства с собственной электронной схемой внутри, а кабели MiniDisplayPort являются пассивными устройствами, поэтому не подходят для подключения устройств Thunderbolt в любом из вариантов, кроме «Источник-Thunderbolt – Монитор-MiniDisplayPort». При комбинации «Источник-Thunderbolt – Монитор-Thunderbolt» должен быть использован исключительно кабель Thunderbolt, а источник MiniDisplayPort не может быть подключен к монитору Thunderbolt вообще.

Длина кабелей формата Thunderbolt может доходить до нескольких десятков метров, и этот интерфейс способен поддерживать до шести отображающих устройств в цепочке.

Несмотря на то, что стандарт активно продвигается компаниями Apple и Intel, Thunderbolt еще очень далёк от масс, он остается уделом профессионалов и атрибутом топовой продукции Apple. Но, как и любой перспективный интерфейс, со временем будет неуклонно дешеветь и станет доступнее.

Заключение

Какую бы видеосистему вы не строили, основной целью всегда является получение наиболее качественного изображения, поэтому рекомендации по выбору соединений не будут лишними.

Первым делом вы должны ознакомиться с доступными интерфейсами. Если устройства имеют их не по одному, а, скажем, соседствуют VGA и HDMI, то выбор в пользу HDMI однозначен, если на стыкуемом устройстве он тоже присутствует. Собственно, VGA, как морально устаревший стандарт, вообще желательно использовать только там, где других вариантов не остается. Если же выбор есть, то он, как правило, находится в перечне DVI, HDMI, DisplayPort.

Как наиболее распространенные, DVI и HDMI имеют максимальные шансы на применение. Там, где не ожидается просмотр видео в ультравысоком разрешении и не требуется вывод звука, DVI будет вполне достаточно. Если же строится современная видеосистема для просмотра на проекторе или большом плазменном телевизоре, то обеспечить максимум качества сможет HDMI.

Приветствую своих читателей, и мы продолжаем обсуждать различные типы коннекторов, используемых для передачи видеосигнала. Предметом нашей беседы сегодня будет VGA разъем, который хорошо известен многим по запоминающейся синей расцветке.

Некоторые считают изобретателем данного разъема компанию IBM, которая в 1987 году предложила использовать его для подключения мониторов к своим компьютерам PS/2 .

Тогда, с помощью такого коннектора, получившего название Video Graphics Array (видео-графический массив) передавалось изображение размером 640×480 пикселей (ставшее так же именоваться VGA форматом).

Но фактически прародителем разъемов такого типа является подразделение корпорации ITT. Предложившая в 1952 году концепцию компактных коннекторов с многочисленным количеством штырьковых контактов, расположенных внутри экрана.

Его форма напоминала перевернутую буку D, что обеспечивало соединение только правильным способом. Благодаря литере эти разъемы стали маркировать D-sub (субминиатюрные).

Пятнадцать важных контактов

Но вернемся на 30 лет назад, когда VGA разъем получил повсеместное распространение в компьютерной индустрии (видеокартах, мониторах). Его особенностью было построчная передача аналогового видео. Каждый из 15-и его контактов отвечал за определенные параметры:

• Отдельные RGB сигналы;
• Способы синхронизации;
• Прочие контрольные каналы

Более детально стандартная распиновка контактов выглядит вот так:

Показатели яркости определялись изменением напряжения сигнала в пределах 0,7-1 В.

Такая компоновочная схема вместе со стабильно работающим компонентным видеоинтерфейсом обеспечивали довольно приличное качество изображения с быстрой частотой обновления. Потенциал, заложенный в данную систему, позволял переназначать задачи для отдельных контактов. А также обеспечивать передачу сигналов для боле совершенного оборудования. Дополнительным преимуществом разъема являлась система его фиксации с помощью двух винтов, обеспечивающая высокую надежность соединения.

Разъем с большим потенциалом

Если сначала VGA разъемом подсоединялись мониторы с ЭЛТ, то со временем он стал использоваться и в современных жидкокристаллических экранах с разрешением 1280×1024 и частотой кадров до 75 Гц. Фактически с помощью такого кабеля передавался цифровой сигнал. Который проходил двойную конвертацию (в аналог и обратно). При соответствующем качестве соединительного провода, наличия экранирующей оплетки и небольшой длины соединения передаваемая картинка была довольно неплохая.

Со временем появилась и уменьшенная версия – mini VGA, которая применялась в компактном оборудовании и ноутбуках.

А основной типоразмер коннектора, в силу своей высокой надежности, стал востребованным в системах промышленной автоматизации. Так же появились многочисленные переходники для подключения VGA штекера к разъемам других типов (RCA DVI-I, HDMI ).

Кроме того аналоговый сигнал позволяет одновременно транслировать изображение на два монитора. Как выглядит кабель VGA сплиттер , для такой коммутации вы можете увидеть на картинке.

Конечно, сегодня для видео с максимальным разрешением возможностей аналогового VGA уже недостаточно и нужно переходить на цифровую трансляцию потока с помощью , а еще лучше HDMI или , обладающий наибольшей скоростью передачи данных. Такую идею активно продвигают Intel и AMD. Официально заявившие, что с 2015 года их продукция не будет поддерживать работу с VGA.

Вот и вся информация о VGA разъемах. Напоследок я хочу порекомендовать вам провести ревизию используемого монитора и ТВ на предмет отказа от аналоговых кабелей в пользу цифровых. И я уверен, что такая возможность найдется.

На этом все, до скорых встреч на страницах моих новых статей.

Сокращенный VGA, Video Graphics Array — это стандартный тип подключения для видеоустройств, таких как мониторы и проекторы.

Как правило, VGA относится к типам кабелей, портов и разъемов, используемых для подключения
мониторов к видеокартам.

Хотя VGA по-прежнему используется сегодня, он быстро заменяется новыми интерфейсами, такими как DVI и HDMI.

Технические характеристики VGA

Ниже приведены некоторые технические характеристики VGA, полезные для идентификации кабелей VGA и портов VGA:

VGA-контакты

Кабели VGA имеют 15-контактные разъемы: 5 контактов в верхней части, 5 в середине, а остальные 5 — в самом низу.

Порт VGA на настольном компьютере или ноутбуке, естественно, имеет такое же количество отверстий для штырей, чтобы кабель VGA мог подключаться непосредственно к нему.

Каждый штырь имеет свою собственную функцию. Например, первый вывод предназначен для переноса красного цвета, а второй и третий — для зеленого и синего, соответственно.

Папа и Мама — VGA-соединения

Все типы компьютерных кабелей относятся к конкретному полу — мужчине или женщине. Мужской кабель — это тот, который имеет свои соединения, выступающие или торчащие из кабеля. Штекерные соединения имеют обратную сторону, с внутренними отверстиями, которые позволяют охватываемому кабелю идеально входить в соединение с гнездом.

Кабели VGA ничем не отличаются. Этот кабель идет от монитора к компьютеру, где он встречается с женским соединением с видеокарты.

Преобразователи VGA: HDMI и DVI

С видеокартами VGA, DVI и HDMI и мониторами, смешанными вместе в реальном мире, вы обязательно захотите конвертер VGA, если у вас есть VGA-монитор или видеокарта VGA.

Например, если на вашем компьютере установлена видеокарта, поддерживающая только VGA, но вы только что купили новый монитор, который имеет только порты DVI и / или HDMI, вы должны либо заменить свою видеокарту, чтобы получить ее с новыми портами, получить другой монитор, поддерживающий VGA, или купить конвертер VGA.

То же самое происходит, если ваша видеокарта поддерживает только HDMI и / или DVI, но все, что у вас есть, — это монитор, который принимает кабель VGA.

Возможно, вам будет сложно понять, какой тип конвертера вам нужен. Вам нужен VGA-DVI или конвертер DVI-VGA? Конвертер HDMI-DVI, или он называется DVI-HDMI? Продолжайте читать для некоторых разъяснений.

Преобразователи VGA и HDMI

VGA в HDMI конвертер, что вам нужно, чтобы преобразовать сигнал VGA от компьютера к порту HDMI на мониторе или телевизоре. Получите это, если на вашем компьютере есть порт VGA на видеокарте, но вы хотите использовать монитор HDMI или телевизор в качестве дисплея.

Некоторые преобразователи VGA-HDMI даже имеют USB- кабель, встроенный в преобразователь, который передает аудио вместе с видеосигналом (поскольку VGA не передает аудио), так что вы можете воспроизводить звуки через дисплей со встроенными громкоговорителями, такими как HDMI TV.

HDMI на VGA конвертер делает как раз наоборот: соединяет видеокарту с выходом HDMI к монитору или телевизору, оснащенному входным гнездом VGA.

Поскольку HDMI более новый, чем VGA, этот тип конвертера полезен, когда вы подключаете новый рабочий стол или ноутбук к более старому дисплею.

Оба этих конвертера легко доступны в Интернете и в электронных магазинах.

Преобразователи VGA и DVI

Как вы, наверное, требуется конвертер DVI в VGA, если вам нужно подключить видеокарту с DVI к дисплею с портом VGA.

DVI-VGA-преобразователи обычно представляют собой переходники DVI-male к VGA. Это означает, что конец DVI конвертера подключается непосредственно к порту DVI на вашей видеокарте, а конец VGA преобразователя используется с кабельным кабелем VGA для мужчин и мужчин для подключения преобразователя к женскому концу устройства отображения.

Эти типы преобразователей легко найти и относительно недорого.

Конверторы VGA и DVI также существуют, но могут быть довольно дорогими и труднодоступными. Этот тип конвертера необходим, если вам нужно переместить видео с видеокарты VGA на монитор DVI.

Преобразователи DVI-VGA работают, потому что сигнал идет от цифрового к аналоговому, что является просто переводом в выводах DVI, поскольку DVI поддерживает как аналоговые, так и цифровые сигналы. VGA имеет только аналоговый, поэтому переход от VGA к DVI требует, чтобы конвертер изменил эти аналоговые сигналы на цифровые.

Модернизация вашей видеокарты для поддержки более нового монитора, вероятно, будет менее дорогостоящей и более разумной в долгосрочной перспективе.

Подробнее о конвертерах VGA

Некоторые конвертеры VGA требуют, чтобы у вас был VGA-кабель в дополнение к конвертеру, что-то нужно иметь в виду, если вы ходите по магазинам вокруг.

Например, это обычное явление с преобразователями с HDMI на VGA. Конвертер может состоять из кабеля HDMI с VGA-конвертером в одном кабеле, но в VGA-коробке есть гнездовое соединение, как у вашего монитора или телевизора, поэтому для завершения соединения вам понадобится кабель VGA для мужчин и женщин,

Подробнее о кабельных преобразователях

Если все разговоры об этом конвертере сбивают с толку, и вы по-прежнему не уверены, какой кабель купить для вашей конкретной установки, просто посмотрите на сами порты, чтобы увидеть, нужны ли вам концы для мужчин или женщин, а затем найдите конвертер, который соответствует этому.

Например, если на мониторе и видеокарте используются женские порты, вы хотите получить кабель с разъемами на обоих концах.

Единственное другое различие, которое необходимо сделать, это определить тип соединения с обоих концов; будь то VGA, DVI или HDMI, но это не должно быть сложно, учитывая, что они очень сильно отличаются друг от друга.

VGA и Mini-VGA

Вместо стандартного разъема VGA некоторые ноутбуки и другие устройства могут использовать так называемый mini-VGA , хотя он никогда не был так популярен на стандартном разъеме VGA.

Mini-VGA больше похож на порт USB, чем на порт VGA, но он по-прежнему используется для видео, как и стандартный порт VGA.

Также есть адаптеры mini-VGA для VGA, которые позволят стандартное устройство отображения VGA подключиться к компьютеру с мини-VGA-портом.

Подобно DVI, заменяющему VGA, mini-DVI теперь более широко используется, чем mini-VGA.

Дополнительная информация о VGA

Если настройки вашего дисплея настроены неправильно, в результате чего ваш монитор ничего не отображает, вы можете загрузиться в Windows с более низким разрешением видео.

Пользователи Windows 10 и Windows 8 могут сделать это через « Параметры запуска» с помощью параметра « Включить видео с низким разрешением» .

В Windows 7 , Windows Vista и Windows XP эта опция находится в меню дополнительных параметров загрузки (« Дополнительные параметры загрузки» в XP). Он указан как « Включить режим VGA» в Windows XP.

Таблица 1 Обозначение выводов VGA разьёма

Отбросим I2C и остаётся всего несколько выводов. Все земли можно соединить вместе, в итоге будет 3 цвета RGB, на эти выводы подаётся аналоговое напряжение от 0 до 0.7 В, чем больше напряжение на цветовом входе тем "насыщеннее" данный цвет. 0.7 В на всех 3 выводах дадут самый яркий белый цвет на который способен монитор. Таким образом можно получить практически любой цвет смешиванием 3-ёх составляющих. Для простоты я буду подавать на каждый из выводов либо 0 либо 0.7 В. Если хочется большого разнообразия цветов, нужно использовать преобразователи из цифрового кода в аналоговое напряжение ЦАП. Его можно составить самому с помощью резисторной матрицы . Либо достать специальную микросхему, к примеру: AD664

На выводах вертикальной и горизонтальной синхронизации действуют уровни ТТЛ сигналов.
- Уровень логического нуля, не более +0,8 В
- Уровень логической единицы, не менее +2,4 В
Вообщем они стабильно работают с МК при 3.3 В и 5 В.

При питании от 3.3 В (стандартное напряжение ПЛИС) (логическая 1 ≈ 3.3 В)
на цветовые входы сигнал подаётся через резисторы 270 Ом.
Как мы помним входное сопротивление цветовых VGA входов 75 Ом.
Рассчитаем максимальное напряжение:
3.3 * 75 / (75 + 270) = 0.717 В
Немного превышает, но работает без проблем.

При питании от 5 В, потребуется резисторы номиналом:
R = 3.3 * 75 / 0.7 - 75 = 460 ≈ 470 Ом

Остаётся узнать в какие моменты подавать единички и нолики на эти выводы.

Разрешение изображения и частота обновления определяется интервалами импульсов синхронизации. Во время синхроимпульсов на RGB выводах, должно быть 0 В.

Видео данные 1 строки - горизонтальный синхро импульс - видео данные 2-ой строки - горизонтальный синхро импульс - видео данные 3-ей строки - ********************* - рисуем последнюю строку - большой вертикальный синхроимпульс (вместе с горизонтальным) - Всё по новой.

Рассмотрим параметры для разрешения 640 x 480 @ 60 Гц

Таблица 2 частотные параметры VGA интерфейса

Таблица 3 временные параметры для горизонтальной линии

Таблица 3 временные параметры для 1 кадра

Не обязательно использовать точно такие же значения как в таблице, лишь бы они были достаточно близкими. Для данного разрешения используются отрицательные вертикальный и горизонтальный синхроимпульсы, для других разрешений это может не совпадать.

Можно заметить что частота вертикальной синхронизации иногда не совпадает с частотой обоновления экрана. LCD моинторы пришли на смену ЭЛТ мониторов, которые заменили большие телевизоры с электронно-лучевой трубкой. Когда появилась возможность выводить цветное изображение на экран у американских инженеров возникла проблема, тот стандарт частоты передачи звука который они выбрали "не согласуется" (вызывает помехи) с 60 Гц. Стандарт для частоты был 44.056 кГц. Но они выяснили что изменение частоты на 0.1 % позволит это исправить и т.к. стандарт передачи звука был уже общепринятым, они уменьшили частоту оновления экрана.
60 * 0.999 = 59.94
Т.к. многие значения были приняты ещё тогда, производели к ним привыкли и продолжают использовать, если сейчас изменить стандарт то придётся проделать слишком большую работу, не считая того что многие устройства могут просто перестать работать с новыми стандартами.
Подробней про это можно прочитать и
Я не знаю причину отличий другиих значений и почему нельзя было сделать временные интервалы кратные 10, 5 или хотя бы 2.

Из таблиц видно что есть время когда на экран ничего не выводится, это сделано для синхронизации, это можно представить будто наш рисующий луч (раньше изображение отобрадалось электронным лучём) уходит за границы экрана. Также нужно подождать несколько пустых линий, которые уходят под эвидимый экран.

Рис. 8 Экран с зонами синхронизации (Blanking Time)

В принципе это всё что ннеобходимо знать чтобы рисовать на VGA мониторе, осталось запрограммировать (или любым другим способом) цифровое устройство и попытаться вывести изображение.

Телевизор работает почти также, но там только "1 провод", значит все сигналы соединены вместе, если цвет не так важен, то принцип тот же.

Попробуем вывести изображение и посмотреть на осцилограмму сигнала.
У меня есть готовая тестовая программа для ПЛИС отсюда которая выводит данное изображение:

Рассмотрим осцилограмму. Сверху вниз по порядку идут: Красный, Зелёный, Синий, Горизонтальная синхронизация, Вертикальная синхронизация.

Здесь отображен 1 кадр, можно догадаться как будет выглядеть изображение, т.к. каждая полоса состоит из имульсов (если приблизить там есть зоны где постоянно 1, но не длинной во всю линию), то не будет одноцветных линий. Если разбить сигналы на столбцы, видно что есть линии на которых промежутки только красного либо зелёного цветов.

Используемые мной значения:
Весь кадр (O) - 16.69284 мс
Ширина вертикального синхроимпульса (P) - 64.08 мкс
1 строка (A) - 31.9176 мкс
Ширина горизонтального синхроимпульса (B) - 3.84 мкс
Частота пикселей - 25 МГц

Что такое VGA, есть ли разница с D-Sub?

VGA (D-Sub) — один из самых популярных разъемов за всю историю цифровой техники. Данный стандарт используется в электронных устройствах, появлявшихся в продаже еще тридцать лет назад и по сей день. Пусть данный разъем уже не может называться прогрессивным, но его все еще легко встретить в различных мониторах, видеокартах и других электронных приборах.

D-Sub (D-subminiature) представляет собой аналоговый пятнадцатиконтактный разъем. Как правило, он используется для подключения компьютера или ноутбука к монитору.

В VGA (Video Graphics Array) используется построчная передача видеосигнала. Когда происходит изменение уровня яркости, то одновременно осуществляется снижение или повышение напряжения. Причем сигнальное напряжение может варьироваться от 0,7 до 1 В. Если рассматривать ЭЛТ-мониторы, в которых чаще всего размещаются разъемы VGA, то в них меняется показатель интенсивности луча, создаваемого электронной пушкой. В результате таких действий на дисплее происходит изменение яркости.

Что касается разницы между VGA и D-Sub, то ее просто нет, потому что речь идет об одном и том же разъеме DE15. Это 15-штыревой разъем, где каждый канал отвечает за определенные функции. Стоит отметить, что по своему внешнему виду VGA действительно напоминает букву «D». Отсюда и название — D-Sub.

Что можно подключить через VGA-разъем?

Сегодня VGA уже не считается распространенным разъемом для техники. Но за годы своего существования такой стандарт получили самые разные приборы. Например, этот интерфейс присутствует в определенных моделях жидкокристаллических и плазменных телевизоров. Его зачастую устанавливали и в DVD-проигрывателях. Но особенно часто VGA-разъем встречается в мониторах с электронно-лучевыми трубками. Практически все ЭЛТ-мониторы оснащались именно таким интерфейсом для подключения к источникам сигнала. Даже в ранних моделях ЖК-дисплеев имеется этот стандарт, который постепенно был заменен на DVI и HDMI.

История VGA интерфейса

Разъем VGA был анонсирован в 1987 году всемирно известной компанией IBM. Он был специально разработан для качественной передачи видеосигнала на экраны, использующие электронно-лучевые трубки. Поэтому все актуальные на тот момент компьютеры работали с мониторами, которые оснащались данным интерфейсом. Нужно отметить, что до этого момента существовали разъемы DE-9, которые зачастую использовались для подключения джойстиков к игровым приставкам и ПК. При этом VGA (DE-15) получал уже не 9, а сразу 15 контактов. Это позволяло наслаждаться цветным изображением, которое отображалось на ЭЛТ-мониторах.

В 90-х годах прошлого века многие производители техники также начали применять такой стандарт. Стали выпускаться телевизоры и DVD-проигрыватели с VGA на борту. D-Sub сохранял свою популярность до момента, пока не получил широкое распространение цифровой стандарт DVI. Причем официальная презентация DVI состоялась в 1999 году. Но постепенно вытеснять с рынка морально и физически устаревший интерфейс VGA он начал только в 2000-х годах, когда цифровые технологии и соответствующий контент оказались востребованными и доступными среди пользователей. Более того, в 2015 году AMD, Intel и многие другие крупнейшие корпорации решили полностью отказаться от использования в своих новых продуктах стандарта VGA.

Виды D-Sub выхода

Интерфейс VGA с момента своего запуска использует 15 контактов. Через них передается построчный сигнал с нестабильной амплитудой напряжения. При этом на сегодня известно о существовании двух видов данного разъема, которые почти не отличаются друг от друга:

• Стандартный VGA. Такой интерфейс применяется во многих видеокартах и мониторах, а также некоторых DVD-проигрывателях и телевизорах.
• Mini-VGA. Данный разъем можно встретить в ноутбуках, а также определенных портативных устройствах. В плане внешнего вида он больше напоминает USB-порт. Но по своим возможностям ничем не отличается от стандартного разъема.

Технические характеристики, особенности и распиновка VGA Разъема

Как уже отмечалось, VGA (D-Sub) был разработан для удобной передачи аналогового сигнала. Здесь используются 15 контактов, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Нужно понимать, что есть соединительный кабель «Папа» и штекерные соединения «Мама».

Поэтому торчащие соединения должны подключаться именно к внутренним VGA-отверстиям. Что касается самих контактов, то они выстроились в три горизонтальные полоски по 5 штук. Благодаря этому удается передать аналоговый сигнал, «разбитый» на синий, красный и зеленый цвета.

Максимальное разрешение VGA (d sub)

Технология VGA официально способна передавать видеосигнал в разрешении 1280 на 1024 точки, но не более. В действительности же разрешение может достигать формата 1920×1080 (Full HD) и в некоторых случаях даже 2048×1536. До определенного времени этого было вполне достаточно, чтобы наслаждаться качественным изображением. Но чем выше будет разрешение передаваемого сигнала, тем больше шанс получить неожиданные дефекты в виде размытия картинки и прочего. Поэтому специалисты рекомендуют использовать для FHD-мониторов более прогрессивные интерфейсы.

Плюсы и минусы VGA интерфейса

Главные преимущества :

1. Огромное количество выпущенных за 30 лет устройств.
2. Большой выбор разнообразных переходников.
3. Идеальный вариант для ЭЛТ-мониторов и передачи аналогового сигнала.
4. Единственный аналоговый интерфейс, который может передавать видео в высоком разрешении.

Недостатки разъема :

1. Нет возможности для одновременной передачи видео и аудио сигнала (осуществляется передача только видео).
2. Официально заявленное максимальное разрешение — 1280 х 1024. При выводе картинки на FHD-дисплеи возможны проблемы.
3. При использовании некачественного кабеля появляются помехи.
4. Не очень подходит для подключения цифровых устройств.

Типы преобразователей и конвертеров для VGA

Если у вас есть, например, старая видеокарта с VGA-разъемом, но вы решили купить новый монитор с цифровыми интерфейсами, то подключить их просто так нельзя. В таких случаях нужно дополнительно менять источник видео сигнала, либо же приобретать специальный конвертор. В последнем случае нет необходимости покупать дорогостоящие комплектующие. Достаточно найти (купить) преобразователь сигнала VGA на HDMI или DVI, чтобы новый монитор смог радовать вас четкой и красочной картинкой без необходимости менять видеокарту.

Сегодня в свободной продаже можно отыскать огромное количество всевозможных переходников. С их помощью можно преобразовать сигнал с VGA на DVI, Display Port, HDMI и так далее. Многие конвертеры комплектуются кабелем USB, через который возможна передача не только видео, но и звука. Совершенно не исключается и обратная совместимость, когда на монитор с VGA-интерфейсом передается сигнал с цифрового стандарта.

Актуальность VGA на сегодня, что лучше vga или hdmi?

В сегодняшних реалиях, когда доминирует цифровой контент, рассчитывать на возможности D-Sub (VGA) нет никакого смысла. Достаточно посмотреть на различные устройства и комплектующие, которые выпускаются производителями в последнее время. И мы обнаружим, что среди интерфейсов будут присутствовать HDMI, Display Port или DVI. Именно они обеспечивают высококачественное отображение картинки повышенной четкости (Full HD и 4K). С другой стороны, VGA все еще с нами. За многие годы компании успели выпустить невероятное количество приборов, поддерживающих данный стандарт. Поэтому полностью сбрасывать его со счетом пока еще рано. Но и надеяться на чудо вряд ли стоит. Следует понимать, что даже с использованием переходников добиться полной синхронизации между аналоговыми и цифровыми интерфейсами невозможно. Где-то наверняка появятся дефекты, либо же изображение не будет «раскрываться» в полной мере.