Moderna datorer har omfattande möjligheter att arbeta med video, och deras ägare tittar ofta på filmer på skärmen. Och med tillkomsten av barebone multimediaplattformar som syftar till att användas som ett mediacenter för hem, ökar intresset för att ansluta ljud- och videoutrustning bara.
Det är mycket bekvämare och mer praktiskt att titta på videor på stor skärm TV, särskilt eftersom nästan alla moderna grafikkort är utrustade med en TV-utgång.
Behovet av att ansluta en TV till en dator uppstår också vid redigering av amatörvideo. Som du lätt kan se i praktiken skiljer sig bild och ljud på en dator väsentligt från vad du senare ser och hör på TV. Därför låter alla videoredigerare dig se preliminära redigeringsresultat på en tv-mottagare direkt från arbetstidslinjen innan du skapar filmen. Erfarna videoamatörer övervakar ständigt bilden och ljudet och visar dem på en tv-skärm snarare än på en datorskärm.
Ämnen som att ställa in grafikkort, välja en bildstandard samt jämföra kvaliteten på videoutgångar från olika tillverkare och lösa problem som uppstår ligger utanför ramen för denna artikel - här kommer vi bara att överväga följande frågor: vilka kontakter som finns på TV:n och på grafikkortet, hur de stämmer överens med varandra och vilka sätt man kan ansluta en dator till en TV.
Datorer har använt det 15-stifts analoga D-Sub HD15 (Mini-D-Sub)-gränssnittet ganska länge, som traditionellt kallas VGA-gränssnittet. VGA-gränssnittet bär röda, gröna och blå (RGB) signaler, såväl som horisontell skanning (H-Sync) och vertikal synkronisering (V-Sync) information.
Alla moderna grafikkort har ett sådant gränssnitt eller tillhandahåller det med en adapter från det universella kombinerade DVI-I-gränssnittet (DVI-integrerat).
Således kan både digitala och analoga monitorer anslutas till DVI-I-kontakten. En DVI-I till VGA-adapter medföljer vanligtvis många grafikkort och låter dig ansluta äldre bildskärmar med en 15-stifts D-Sub (VGA)-kontakt.
Observera att inte alla DVI-gränssnitt stöder analoga VGA-signaler, som kan erhållas via sådana adaptrar. Vissa grafikkort har ett digitalt DVI-D-gränssnitt som du kan ansluta till endast digitala monitorer. Visuellt skiljer sig detta gränssnitt från DVD-I i avsaknad av fyra hål (kontakter) runt det horisontella spåret (jämför de högra delarna av de vita DVI-kontakterna).
Ofta är moderna grafikkort utrustade med två DVI-utgångar, och i det här fallet är de vanligtvis universella - DVI-I. Ett sådant grafikkort kan samtidigt fungera med alla bildskärmar, både analoga och digitala i vilken uppsättning som helst.
DVI-gränssnittet (TDMS) designades främst för digitala bildskärmar som inte kräver att grafikkortet översätts digitala signaler till analog.
Men eftersom övergången från analoga till digitala bildskärmar går långsamt använder grafikhårdvaruutvecklare vanligtvis dessa teknologier parallellt. Dessutom kan moderna grafikkort fungera med två bildskärmar samtidigt.
Universell DVI-I-gränssnitt låter dig använda både digitala och analoga anslutningar, medan DVI-D endast är digital. DVI-D-gränssnittet är dock ganska sällsynt idag och används vanligtvis bara i billiga videoadaptrar.
Dessutom har DVI digitala kontakter (både DVI-I och DVI-D) två varianter - Single Link och Dual Link, som skiljer sig åt i antalet kontakter (Dual Link använder alla 24 digitala kontakter, medan Single Link använder endast 18 ). Single Link är lämplig för användning i enheter med upplösningar upp till 1920x1080 (full HDTV-upplösning), för O Högre upplösningar kräver Dual Link, vilket fördubblar antalet utdatapixlar.
Det digitala multimediagränssnittet HDMI (High Definition Multimedia Interface) utvecklades gemensamt av ett antal stora företag - Hitachi, Panasonic, Philips, Sony, etc. 19-stiftsversionen av HDMI används idag flitigt för sändning av högupplöst TV (HDTV) ) signaler med upplösningar upp till 1920x1080 (1080i). Video med högre upplösning kräver 29-stifts typ B-kontakter. Dessutom kan HDMI ge upp till åtta kanaler med 24-bitars, 192 kHz ljud och har inbyggd Digital Rights Management (DRM).
HDMI-gränssnittet är relativt nytt, men inom datorsektorn har det ganska många konkurrenter – både från det traditionella DVI-gränssnittet och från nyare och mer avancerade gränssnitt som UDI eller DisplayPort. Produkter med HDMI-portar går dock systematiskt ut på marknaden, eftersom modern hushållsvideoutrustning i allt högre grad utrustas med HDMI-kontakter. Således kommer utvecklingen av populariteten för multimediadatorplattformar att stimulera framväxten av grafisk och moderkort med HDMI-portar, även om datortillverkarna måste köpa en ganska dyr licens för att använda denna standard och dessutom betala några fasta royalties på varje såld HDMI-produkt.
Licensbetalningar leder också till högre priser för produkter med HDMI-portar för sluttillverkaren – till exempel kommer ett grafikkort med en HDMI-port att kosta cirka 10 dollar mer. Dessutom är det osannolikt att paketet kommer att innehålla en dyr HDMI-kabel ($10-30), så du måste köpa den separat. Men det finns hopp om att med den växande populariteten HDMI-gränssnitt storleken på en sådan markering kommer gradvis att minska.
HDMI använder samma TDMS-signalteknik som DVI-D, så billiga adaptrar för dessa gränssnitt finns tillgängliga.
Och medan HDMI-gränssnittet ännu inte har ersatt DVI, kan sådana adaptrar användas för att ansluta videoutrustning via DVI-gränssnittet. Observera att HDMI-kablar inte får vara längre än 15m.
I början av detta år tillkännagav Intel ett nytt digitalt gränssnitt UDI (Unified Display Interface) för att ansluta digitala bildskärmar till en dator. Hittills har Intel bara meddelat utvecklingen av en ny typ av anslutning, men inom en snar framtid planerar man att helt överge det gamla analoga VGA-gränssnittet och ansluta datorer till informationsdisplayenheter genom ett nytt digitalt gränssnitt UDI, nyligen utvecklat av ingenjörerna av detta företag.
Skapandet av ett nytt gränssnitt beror på att både det analoga VGA-gränssnittet och även det digitala DVI-gränssnittet, enligt Intel-representanter, nu är hopplöst föråldrade. Dessutom stöds inte dessa gränssnitt senaste systemen innehållsskydd som kommer med nya generationens digitala medier, som HD-DVD och Blu-ray.
Således är UDI praktiskt taget en analog till HDMI-gränssnittet som används för att ansluta datorer till moderna HD-TV-apparater. Den huvudsakliga (och kanske den enda) skillnaden mellan UDI och HDMI kommer att vara frånvaron av en ljudkanal, det vill säga UDI kommer bara att överföra videobilder och är helt designad för att fungera med datorskärmar, och inte med HD-TV. Dessutom vill Intel tydligen inte betala licensavgifter för varje HDMI-enhet som den producerar, så UDI skulle vara ett bra alternativ för företag som vill minska kostnaderna för sina produkter.
Nytt gränssnitt Fullt kompatibel med HDMI kommer den också att stödja alla för närvarande kända innehållsskyddssystem, vilket möjliggör smidig uppspelning av nya media utrustade med kopieringsskydd.
Ett annat nytt videogränssnitt, DisplayPort, fick nyligen godkännande från företag som ingår i VESA (Video Electronics Standards Association).
Den öppna DisplayPort-standarden är utvecklad av ett antal stora företag, inklusive ATI Technologies, Dell, Hewlett-Packard, nVidia, Royal Philips Electronics och Samsung Electronics. Det förväntas att DisplayPort i framtiden kommer att bli ett universellt digitalt gränssnitt som låter dig ansluta skärmar olika typer(plasma, flytande kristaller, CRT-skärmar, etc.) till hushållsapparater och datorutrustning.
DisplayPort 1.0-specifikationen ger möjlighet till samtidig överföring av både videosignaler och ljudströmmar (i denna mening är det nya gränssnittet helt likt HDMI). Observera att max genomströmning Enligt DisplayPort-standarden är den 10,8 Gbps, och överföringen använder en relativt tunn anslutningskabel med fyra ledare.
En annan funktion hos DisplayPort är att den stöder innehållssäkerhetsfunktioner (liknande HDMI och UDI). Inbyggda säkerhetskontroller tillåter att innehållet i ett dokument eller en videofil endast visas på ett begränsat antal "auktoriserade" enheter, vilket teoretiskt minskar sannolikheten för illegal kopiering av upphovsrättsskyddat material. Och slutligen, kontakter tillverkade i enlighet med den nya standarden är tunnare än moderna DVI-kontakter och D-Sub. Tack vare detta kan DisplayPort-portar användas i liten formfaktorutrustning och enkelt göra flerkanalsenheter.
Dell, HP och Lenovo har redan meddelat stöd för DisplayPort-standarden. Tydligen kommer de första enheterna utrustade med nya videogränssnitt att dyka upp före slutet av detta år.
På moderna grafikkort finns det förutom kontakter för anslutning av bildskärmar (analog - D-Sub eller digital - DVI) en kompositutgång för videoutgång ("tulpan"), eller en 4-stifts S-videoutgång, eller en 7-stifts kombinerad videoutgång (samtidigt S-Video och kompositingångar och utgångar).
När det gäller S-Video är situationen enkel - S-Video-kablar eller adaptrar för andra SCART-kontakter finns i handeln.
Men när grafikkort har en icke-standardiserad 7-stiftskontakt, är det i det här fallet bättre att behålla adaptern som följer med grafikkortet, eftersom det finns flera standarder för att koppla en sådan kabel.
Den så kallade kompositvideoutgången har länge använts i stor utsträckning för att ansluta hushållsljud- och videoutrustning. Kontakten för denna signal betecknas vanligtvis som RCA (Radio Corporation of America), och kallas i folkmun en "tulpan" eller VHS-kontakt. Observera att sådana pluggar i videoutrustning inte bara kan överföra kompositvideo eller ljud, utan även många andra signaler som komponentvideo eller högupplöst TV (HDTV). Vanligtvis är tulpanpluggar färgkodade för att göra det lättare för användare att navigera i härvan av ledningar. Vanliga färgbetydelser ges i tabellen. 1.
Tabell 1
|
Användande |
Signaltyp |
|
|
Vit eller svart |
Ljud, vänster kanal |
Analog |
|
Ljud, höger kanal |
Analog |
|
|
Video, sammansatt signal |
Analog |
|
|
Komponentluminans (Luminans, Luma, Y) |
Analog |
|
|
Komponentkrominans (krominans, krominans, Cb/Pb) |
Analog |
|
|
Component Chroma (Chrominance, Chroma, Cr/Pr) |
Analog |
|
|
Orange/gul |
Digitalt ljud SPDIF |
Digital |
Ledningarna för att överföra den sammansatta signalen kan vara ganska långa (enkla adaptrar kan användas för att förlänga ledningarna).
Användningen av lågkvalitativa anslutningar och slarvigt byte med "tulpaner" håller dock gradvis på att bli ett minne blott. Dessutom går billiga RCA-kontakter på utrustning ofta sönder. Idag används andra typer av växling i allt högre grad på digital ljud- och videoutrustning, och även vid sändning av analoga signaler är det bekvämare att använda SCART.
Ofta har grafikkortet och TV:n en fyrpolig S-Video-kontakt (Y/C, Hosiden), som används för att överföra videosignaler av högre kvalitet än komposit. Faktum är att S-Video-standarden använder olika linjer för att överföra ljusstyrka (luminans- och datasynkroniseringssignalen betecknas med bokstaven Y) och färg (krominanssignalen betecknas med bokstaven C). Separation av ljusstyrka och färgsignaler gör att du kan uppnå bättre bildkvalitet jämfört med ett komposit RCA-gränssnitt ("tulpan"). Mer hög kvalitet Vid överföring av analog video kan endast helt separata RGB- eller komponentgränssnitt tillhandahålla. För att få en sammansatt signal från S-Video används en enkel S-Video till RCA-adapter.
Om du inte har en sådan adapter kan du göra den själv. Det finns dock två alternativ för att mata ut en sammansatt signal från ett grafikkort som är utrustat med ett S-Video-gränssnitt, och valet beror på vilken typ av grafikkort du har. Vissa kort kan växla utgångslägen och leverera en enkel sammansatt signal till S-videoutgången. I läget för att leverera en sådan signal till S-Video behöver du helt enkelt ansluta kontakterna till vilka den sammansatta signalen levereras med motsvarande utgångar från "tulpanen".
Kabeldragningen för RCA-kabeln är enkel: videosignalen tillförs genom den centrala kärnan, och den yttre flätan är "jorden".
S-videolayouten är som följer:
Om S-videoutgången kan fungera i kompositsignalläge, tillförs jord till det andra stiftet på dess kontakt, och en signal tillförs till det fjärde. På en hopfällbar S-Video-kontakt, som kommer att behövas för att göra en adapter, är kontakterna vanligtvis numrerade. Uttaget och stickkontakterna är speglade numrerade.
Om grafikkortet inte har ett utmatningsläge för sammansatt signal, måste du för att få det blanda färg- och ljusstyrkasignalen från S-videosignalen genom en 470 pF kondensator. Den sålunda erhållna signalen matas till den centrala kärnan, och marken från den andra kontakten appliceras på flätan av kompositkabeln.
SCART är det mest intressanta kombinerade analoga gränssnittet och används flitigt i Europa och Asien. Dess namn kommer från en fransk förkortning som föreslagits 1983 av Association of Developers of Radio and Television Equipment of France (Syndicat des Constructeurs d'Appareils, Radiorecepteurs et Televiseurs, SCART). Detta gränssnitt kombinerar analog video (komposit, S-Video och RGB), stereoljud och kontrollsignaler. Idag är varje TV eller videobandspelare som tillverkas för Europa utrustad med minst en SCART-kontakt.
För att överföra enkla analoga signaler (komposit och S-Video) finns det många olika SCART-adaptrar på marknaden. Detta gränssnitt är praktiskt inte bara för att allt ansluts med bara en kabel, utan också för att det låter dig ansluta en högkvalitativ RGB-videokälla till din TV utan mellankodning till komposit- eller S-videosignaler och få bästa kvalitet bilder på skärmen på en hushålls-TV (kvaliteten på bild och ljud när de levereras via SCART är märkbart överlägsen kvaliteten på alla andra analoga anslutningar). Denna funktion är dock inte implementerad i alla videobandspelare och tv-apparater.
Dessutom utvecklarna som ingår i SCART-gränssnittet ytterligare funktioner, reservera några kontakter för framtiden. Och sedan SCART-gränssnittet blev standard i europeiska länder har det fått flera nya fastigheter. Om du till exempel använder vissa signaler på stift 8 kan du styra TV-lägena via SCART (växla den till "monitor"-läge och tillbaka), växla TV:n till läget för att arbeta med RGB-signaler (stift 16), etc. Pins 10 och 12 är designade för att överföra digital data via SCART, vilket gör antalet kommandon praktiskt taget obegränsat. Det finns flera välkända system för att utbyta information via SCART: Megalogic, som används av Grundig; Easy Link från Philips; SmartLink från Sony. Det är sant att deras användning är begränsad till kommunikation mellan en TV och en videobandspelare från dessa företag.
Förresten tillhandahåller standarden fyra typer av SCART-kablar: typ U - universell, ger alla anslutningar, V - utan ljudsignaler, C - utan RGB-signaler, A - utan videosignaler och RGB. Tyvärr stöds inte moderna komponentlägen (Y, Cb/Pb, Cr/Pr) i SCART-standarden. Vissa tillverkare av DVD-spelare och storformat-TV-apparater bygger dock in möjligheten att sända via SCART och en komponentvideosignal, som sänds genom stiften som används i standarden för RGB-signalen (däremot skiljer sig denna möjlighet praktiskt taget inte från att ansluta via RGB).
Olika adaptrar finns tillgängliga för att ansluta komposit- eller S-videokällor till SCART. Många av dem är universella (dubbelriktade) med en input-output switch.
Det finns också enkla enkelriktade adaptrar, adaptrar för att ansluta mono- eller stereoljud och uttag för växlingskontroll. Om du behöver ansluta två enheter samtidigt kan du använda en SCART-delare för två eller tre riktningar. De som inte är nöjda eller för vilka de föreslagna alternativen inte är tillgängliga kan göra sina egna i enlighet med stifttilldelningarna i SCART som anges i Tabell. 2.
Stiftnumreringen anges vanligtvis på kontakten:
Naturligtvis använder inte datorer en SCART-kontakt, men med kännedom om dess specifikationer kan du alltid göra en lämplig adapter för att använda en analog datorskärm som mottagare av en videosignal från en bandspelare eller, omvänt, för att leverera en videosignal från en dator till en TV utrustad med en SCART-kontakt.
Till exempel, för att mata in eller mata ut en sammansatt signal från en SCART-kontakt, måste du ta en koaxialkabel med en karakteristisk impedans på 75 ohm och fördela den yttre flätan (jord) och den inre kärnan (sammansatt signal) på SCART-enheten kontakt.
Mata ut en videosignal från en dator till en TV (TV-OUT):
För att mata in en videosignal från en videobandspelare till en dator (TV-IN):
Överensstämmelsen mellan kontakterna vid tillverkning av en adapter för S-Video anges också i tabellen. 2.
Mata ut en videosignal från en dator till en TV via S-Video (TV-OUT):
Mata in en videosignal från en videobandspelare till en dator via S-Video (TV-IN):
För att ansluta en dator till en TV via RGB måste datorn mata ut en RGB-signal i en form som TV:n kan förstå. Ibland levereras RGB-signalen via en speciell 7-, 8- eller 9-stifts combo-videoutgång. I det här fallet bör grafikkortets inställningar kunna växla videoutgången till RGB-läge. Om videoutgången på grafikkortet har sju stift (denna kontakt kallas en mini-DIN 7-stift), så tillförs S-Video-signalen i normalt läge till exakt samma stift som i en vanlig fyrstifts S- Videokontakt. Och i RGB-läge kan signaler fördelas över kontakterna på olika sätt beroende på grafikkortets tillverkare.
Som ett exempel kan vi ge överensstämmelsen mellan kontakterna för en av dessa 7-stiftskontakter med SCART (detta ledningar används på vissa grafikkort baserade på NVIDIA-kretsen, men det kan vara annorlunda på ditt grafikkort):
För alla typer av adaptrar du måste använda kvalitetskablar med ett motstånd på 75 ohm.
Om ditt grafikkort inte har en TV-utgång så kan TV:n i princip anslutas till en vanlig VGA-kontakt. Men i det här fallet behöver du elschema signalmatchning (i det allmänna fallet, även om det inte är komplicerat). Det finns speciella enheter på marknaden som omvandlar en vanlig dator VGA-signal till RGB och till en skanningssignal (synk) för en TV. En sådan enhet ansluts till en VGA-kabel mellan datorn och bildskärmen och duplicerar signalen som går genom VGA-utgången.
I princip kan en sådan anordning göras oberoende. Överensstämmelsen mellan VGA- och SCART-signaler kommer att vara följande:
Du måste också använda +1-3V på det 16:e SCART-stiftet och 12V på det 8:e SCART-stiftet för att växla till AV-läge med ett bildförhållande på 4:3.
Men en direkt anslutning kommer troligen inte att fungera och du måste göra ett kopplingsschema för synkronisering, som visas på http://www.tkk.fi/Misc/Electronics/circuits/vga2tv/circuit.html eller http:/ /www.e.kth .se/~pontusf/index2.html .
Föreläsning 6. Gränssnitt och displayadaptrar
Displaygränssnitt.
Displayadaptrar.
Videosystemparametrar.
Litteratur: 1. Hooke. M. IBM PC-hårdvara. Peter, 2005, sid. 510-545.
1.1. Allmänna egenskaper skärmgränssnitt.
I traditionella färg-tv-sändningstekniker (PAL, SECAM eller NTSC), överför videosignalen direkt information om det momentana ljusstyrkan fn, och färginformation överförs i modulerad form vid ytterligare frekvenser fd. Detta säkerställer kompatibilitet för en svartvit mottagare som ignorerar färginformation, med en färgöverföringskanal.
fdl =4,43 MHz fn =4,5 MHz fd2 =4,6 MHz
Dock för slutsatsen grafisk information Vid hög upplösning är inget av de traditionella sändningssystemen lämpliga eftersom de har avsevärt begränsad färgkanalsbandbredd (dvs minsta 35 MHz är ouppnåeligt). För bildskärmar med hög upplösning Du kan bara använda direkt signalförsörjning till ingångarna på videoförstärkare med grundläggande färger - RGB-ingång (Röd Grön Blå - röd, grön och blå).
Gränssnittet mellan videoadaptern och monitorn kan antingen vara diskret (med TTL-signaler) eller analogt. Under utvecklingen av det diskreta gränssnittet för monokrom och de första färgmonitorerna C.G.A. Och E.G.A. ersatt av det nu populära analoga gränssnittet VGA, ger ett stort antal färger. Men senare upphörde kvaliteten på analog signalöverföring att tillfredsställa de växande behoven (med ökande skanningsfrekvenser och upplösning), och ett nytt digitalt gränssnitt dök upp DVI. För platta bildskärmar med sin matrisorganisation och relativt höga celltröghet, är det lämpligt att använda ett specialiserat digitalt gränssnitt (Flat Panel Monitor Interface, men inte DVI).
Moderna adaptrar har återigen gjort det möjligt att ansluta en vanlig TV genom en speciell signalomvandlare. För tv-gränssnittet är det möjligt att tillhandahålla synkronisering från ett externt tv-system (omvandlare), vilket är viktigt för att kombinera datorvideosignalen med den externa "tv-miljön".
De första PC-bildskärmarna hade ett diskret gränssnitt med TTL-nivåer RGB TTL. För en monokrom bildskärm användes endast två signaler - video (slå på/av strålen) och ökad ljusstyrka. Följaktligen kunde monitorn visa tre grader av ljusstyrka: även om 2 2 - 4, "mörk pixel" och "mörk med ökad ljusstyrka" inte går att särskilja.
On/Off Monitor
I klass färgmonitorer CD { Färg Visa) det fanns en signal för att slå på varje stråle och en allmän signal om ökad ljusstyrka. Således var det möjligt att ange 4 2 = 16 färger.
G Monitor
Nästa klass - förbättrad färgdisplay ECD (Förbättrad Färg Visa) hade ett diskret gränssnitt med två signaler för varje basfärg. Signalerna gjorde det möjligt att ställa in en av fyra intensitetsgrader; det totala antalet kodade färger nått (2 2) 3 =2 6 = 64.
2 – två signaler per kanal;
3 – tre kanaler.
Signalerna RÖD, GRÖN, BLÅ och röd, grön, blå indikerar de mest signifikanta respektive minst signifikanta bitarna av grundfärgerna.
G,g Monitor
Horisontell synkronisering och ramsynkronisering av monitorn utförs av H.Sync- och V.Sync-signaler. (Horisontell, vertikal synkronisering)
Trots den utbredda användningen av digitala nätverk, analoga kanaler dataöverföringar används fortfarande. Det finns flera anledningar till detta.
I industriella automationssystem finns det stort antal enheter utvecklade och tillverkade för många år sedan som använder analoga datakanaler. Dessa kan vara sensorer, ställdon (ventiler, pumpar) såväl som inspelningsenheter (inspelare). Att byta ut denna utrustning går långsamt och kräver mycket stora kapitalinvesteringar. Dessutom innebär överföringen av ett helt företag till digitala nätverk ett omedelbart utbyte av nästan all utrustning och informationskabelnät. En sådan storskalig rekonstruktion kräver inte bara enorma medel, utan också att stoppa produktionsprocessen, vilket i många fall är oacceptabelt. Därför när du skapar eller moderniserar automatiska system styrning måste använda analoga datakanaler för att ta emot information från sensorer och överföra styrning till ställdon.
Fördelar
Den största fördelen med att använda en strömslinga på 4...20 mA som datagränssnitt från sensorer är användningen av endast två ledningar för att ansluta till datainsamlingssystemet. Dessutom, till skillnad från digitala gränssnitt, ingen ytterligare hårdvara eller programvara för genomförande standardprotokoll datautbyte eller ytterligare inställningar(till exempel adressprogrammering) under installationen.
Ström eller spänning
Ris. 1.
Samtidigt kräver användningen av analoga gränssnitt med smarta sensorer (i vilka mikrokontroller är inbyggda för signalförbehandling) eller ställdon med analogt gränssnitt, som måste styras av en digital styrenhet, användning av en digital-till -analog omvandlare. Med tanke på att både nuvarande och potentiella gränssnitt kan användas i olika fall, för att förenkla kretsen och minska dess kostnad, är det lämpligt att välja ett DAC-chip som kan ge båda typerna av utsignaler utan extra element.
Detta är chipet för en specialiserad sexton-bitars digital-till-analog-omvandlare MAX5661(se fig. 2).
Ris. 2.
Mikrokretsens möjligheter skiljer den skarpt från liknande enheter. Det är värt att notera att den kan generera både strömsignaler i intervallet 0...20/4...20 mA och potential (inklusive en 4-trådskrets med kompensation av resistansen hos anslutningsledningar) med en amplitud på upp till ±10 V, med en initial nollförskjutning överstiger inte 0,1 %, och det totala felet är inte mer än 0,3 % av full skala. Överföringsegenskaper DAC:n har garanterat monotoni, vilket är extremt viktigt för regulatorer med slutna kretsar.
Vid utformningen av mikrokretsen beslutades det att använda en extern referensspänningskälla på 4.096 V. Detta beror på det faktum att när DAC:n är i drift kan kristallens temperatur ändras avsevärt, vilket kan ha en betydande inverkan på parametrarna av den inbyggda referensspänningen och avsevärt minska systemets noggrannhet som helhet. Denna temperaturförändring är särskilt uttalad vid strömutgången vid höga matningsspänningar (som kan vara upp till 40 V) och lågt belastningsmotstånd, eftersom utgångstransistorn på spänning-till-ström-omvandlaren är inbyggd i mikrokretsen. Med en lågbit-DAC skulle detta inte vara en stor sak, men för 16-bitars system kan en flyttning av referensspänningskällan utanför chipet förbättra noggrannheten avsevärt.
En annan fördel med den beskrivna IC kan betraktas som användningen av ett höghastighets (upp till 10 MHz) seriellt SPI/QSPI/Microwire-gränssnitt för kommunikation med kontrollmikrokontrollern, och det är möjligt att ansluta flera chips i serie (Daisy Chaining) . Det finns en FEL-utgång som blir aktiv när kortslutning spänningsutgång eller strömslingavbrott. Information om utgångarnas larmstatus finns också tillgänglig via det seriella gränssnittet. Mikrokretsens utgångssteg kan konfigureras programmatiskt eller med hjälp av speciella ingångar som är anslutna till jord eller till matningsspänningen (+5 V nominell).
MAX5661-chippet har även två ingångar för asynkron styrning. En av dem - CLR - låter dig antingen återställa DAC:n eller ladda ett förinställt värde (definierat av programvaran). Den andra, LDAC, låter dig ladda värdet på ett indataregister. Båda ingångarna kan användas för samtidig asynkron styrning av flera chips.
Slutsats
Analog informationsöverföring behåller fortfarande sin popularitet i traditionellt konservativa industriella tillämpningar. Detta bekräftas av det faktum att chiptillverkarna fortsätter att erbjuda nya integrerade lösningar för dess implementering.
Mottagande teknisk information, beställa prover, leverans -
e-post:
Dataöverföringen börjar med att kontrollera skrivarens beredskap - statusen Upptagen linje. Datastroben kan vara kort - en bråkdel av en mikrosekund, och porten avslutar sin bildning utan att uppmärksamma signalen Upptagen. Under stroben måste uppgifterna vara giltiga. Bekräftelse på mottagande av en byte (tecken) är en signal Ack#, som genereras efter att ha tagit emot stroben efter en obestämd tidsperiod (under denna tid kan skrivaren utföra några långa operationer, till exempel mata papper). Puls Ack#är en skrivarbegäran för att ta emot nästa byte, den används för att generera en avbrottssignal från skrivarporten. Om avbrott inte används, då signalen Ack# ignoreras och hela växeln styrs av ett par signaler Strobe # Och Upptagen. Skrivaren kan rapportera sin status till porten via linjer Välj, Error#, PaperEnd- med dem kan du avgöra om skrivaren är påslagen, om den fungerar som den ska och om det finns papper. Bildandet av en puls på linjen Init# Skrivaren kan initieras (i det här fallet rensar den hela databufferten). Läge automatisk översättning linjer används vanligtvis inte, och signalen AutoLF# har en hög nivå. Signal Välj i # låter dig logiskt koppla bort skrivaren från gränssnittet.
Genom parallellporten (LPT) kan Centronics-protokollet implementeras rent i mjukvara med standardportläge ( SPP), och når överföringshastigheter på upp till 150 KB/s när processorn är fulladdad. Tack vare de "avancerade" portlägena kan protokollet även implementeras i hårdvara ( Snabb Centronics), medan hastigheter på upp till 2 MB/s uppnås med mindre processorbelastning.
De flesta moderna skrivare med parallellt gränssnitt stöder även IEEE 1284-standarden, där det optimala överföringsläget är ECP (se avsnitt 1.3.4).
En Centronics-kabel som är lämplig för alla parallella lägen krävs för att ansluta skrivaren. Det enklaste alternativet kabel - 18-ledar med otvinnade ledningar - kan användas för drift i SPP-läge. För en längd på mer än 2 m är det önskvärt att åtminstone linjerna Strobe # Och Upptagen var sammanflätade med separata gemensamma ledningar. För höghastighetslägen (Fast Centronics, ECP) kan en sådan kabel vara olämplig - oregelbundna överföringsfel är möjliga, som endast inträffar med vissa sekvenser av överförda koder. Det finns Centronics-kablar som inte har en anslutning mellan stift 17 på PC-kontakten och stift 36 på skrivarkontakten. Om du försöker ansluta en skrivare med 1284-standarden med den här kabeln, visas ett meddelande som indikerar att du behöver använda en "dubbelriktad kabel". Skrivaren kan inte tala om för systemet att den stöder avancerade funktioner, vilket är vad skrivardrivrutinen förväntar sig. En annan manifestation av en saknad anslutning är att skrivaren fryser efter att ha skrivit ut ett jobb från Windows. Denna anslutning kan göras genom att löda en extra tråd eller helt enkelt byta ut kabeln.
Bandkablar, i vilka signalkretsar (styrsignaler) alternerar med vanliga ledningar, har goda elektriska egenskaper. Men deras användning som ett externt gränssnitt är opraktisk (det finns inget andra skyddande lager av isolering, hög sårbarhet) och oestetisk (runda kablar ser bättre ut).
Idealiskt alternativär kablar där alla signalledningar är sammanflätade med gemensamma ledningar och inneslutna i en gemensam skärm - vad som krävs enligt IEEE 1248. Sådana kablar är garanterade att fungera i hastigheter upp till 2 MB/s med en längd på upp till 10 m.
I tabell 8.4 visar kabeldragningen skrivarens anslutningskabel med kontakt X1typ A (DB25-P) på PC-sidan och X2 typ B ( Centronics-36) eller typ C (miniatyr från skrivarsidan. Använd vanliga kablar ( GND) beror på kvaliteten på kabeln (se ovan). I det enklaste fallet (18-ledarkabel) kombineras alla GND-signaler till en tråd. Högkvalitativa kablar kräver en separat returledning för varje signalledning, dock finns det inte tillräckligt med kontakter i typ A- och B-kontakterna för detta (tabell 8.4 visar kontaktnumren för typ A PC-kontaktkontakterna inom parentes, vilket motsvarar t.ex. returledningarna). I typ C-kontakten finns en returledning ( GND) är tillgänglig för varje signalkrets; signalstiften 1-17 på denna kontakt motsvarar stiften GND 19-35.
