Разъемы видеокарты компьютера. Видеосигналы VGA и компонентный: рассмотрим в подробностях
Таблица 1 Обозначение выводов VGA разьёма
| Вывод | Имя | Направление | Описание |
|---|---|---|---|
| 1 | RED | Красное видео (75 Ом, 0.7 В) | |
| 2 | GREEN | Зелёное видео (75 Ом, 0.7 В) | |
| 3 | BLUE | Синие видео (75 Ом, 0.7 В) | |
| 4 | RES | Зарезервировано | |
| 5 | GND | Земля | |
| 6 | RGND | Земля для красного | |
| 7 | GGND | Земля для зелёного | |
| 8 | BGND | Земля для синего | |
| 9 | KEY | - | Не используется |
| 10 | SGND | Земля для синхро сигналов | |
| 11 | ID0 | Не используется | |
| 12 | SDA | I 2 C двунаправленная передача данных | |
| 13 | HSYNC or CSYNC | Горизонтальная синхронизация | |
| 14 | VSYNC | Вертикальная синхронизация | |
| 15 | SCL | I 2 C синхро сигнал |
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) |
Легче рассчитать и реализовать время 1 пикселя и затем всё подстраивать под него, иногда указывается просто частота пикселей и остальные значения в пикселях.
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
Термином DVI-D VGA чаще всего называют небольшие устройства (переходники), с помощью которых старые мониторы с аналоговыми разъёмами подключаются к на компьютерах, передающих цифровой сигнал.
Особенностью такого подключения является не совсем стопроцентная совместимость, из-за которой далеко не каждый такой адаптер на самом деле работает. И, хотя стоят эти устройства не слишком дорого – в среднем, около $2–5 – в большинстве случаев лучше отдать предпочтение другому приспособлению, называемому конвертером сигнала.
Особенности разъёмов DVI-D и VGA
Портом DVI обладают те компьютеры и ноутбуки, которые поддерживают специальную технологию – digital visual interface или «цифровой интерфейс». Ею пользуются для передачи видеоизображения на периферийные устройства вывода данных – от телевизоров и до .
Использование технологии позволяет получить сигнал с лучшим качеством, который не получится передать с помощью устаревшего в настоящее время интерфейса . Для сравнения, максимальное разрешение, поддерживаемое технологией Video Graphics Array, составляет всего лишь 1280х1024 пикселя. Для DVI-D аналогичный показатель составляет 2560х1600 пикселей.
Новая технология DVI уже используется практически на всех современных мониторах и устройствах вывода. Однако переход на более новый и совершенный способ передачи данных создал определённую проблему пользователям тех мониторов, которые имеют только разъём VGA.
Ведь ещё в 2000-х годах большая часть даже достаточно больших экранов с диагональю 22–24 дюйма комплектовались только старыми портами. И подключить их к современным ПК можно, только если пользоваться для этого специальным переходником.
Существует 3 вида разъёмов DVI:
обеспечивающий только аналоговую передачу данных интерфейс DVI-A;
для передачи данных и в цифровом, и в аналоговом формате – DVI-I;
только для цифрового изображения – DVI-D.
Из-за того что компьютеры передают картинку в цифровом формате, большинство современных видеокарт имеют только один вид разъёма – DVI-D. Устаревшие , комплектующиеся интерфейсами DVI-I, можно подключать с помощью специального кабеля.
Обеспечить такое же подключение к экрану VGA, обладающему меньшими показателями разрешения (аналоговому и уже не поддерживающему даже формат FullHD) с помощью простых кабелей или переходников удаётся далеко не всегда.
Проблемы совместимости
Если сравнить сигналы, которые идут от порта DVI-D , можно сделать вывод об их различиях. И для того чтобы правильно передать информацию в цифровом виде на аналоговый монитор можно пользоваться переходниками с одного интерфейса на другой – или преобразователями сигнала с такими же портами. Рассматривая возможность покупки обычного DVI-D/VGA адаптера, следует знать о проблемах совместимости , с которыми придётся столкнуться большинству пользователей.
Главное преимущество этого небольшого устройства заключается в его цене . Однако из-за отсутствия контактов C1–C4 (4 прямоугольных отверстия на разъёме DVI -D возможность аналоговой передачи данных отсутствует. И, если, например, от порта DVI-I или DVI-A такие данные на отправить всё-таки можно, вероятность появления изображения на мониторе от с цифровым интерфейсом будет минимальной.
Невысокая стоимость переходников приводит к тому, что многие пользователи покупают их для своих старых мониторов, которые требуется соединить с современными картами. Иногда такой способ срабатывает. Но, из-за того что «распиновка» (или расположение разъёмов) у старого и нового интерфейсов отличаются, сигнала может и не быть.
Изображения не появляется на экране из-за невозможности преобразовать сигнал с помощью обычной распайки. Если же картинка всё-таки возникла, скорее всего, видеокарта имеет всё-таки интерфейс DVI -I или DVI-A. То есть поддерживает и аналоговую передачу данных.
Решение вопроса
Проблема с несовместимостью достаточно серьёзная – но вполне решаемая. Благодаря тому, что данные могут не просто передаваться, но и преобразовываться, специалистами уже давно изобретено другое устройство, называющее преобразователем или конвертером DVI-D в VGA.
На вид оно, действительно, может напоминать обычный переходник, однако оборудовано дополнительным, увеличивающим размер приспособления, модулем.
Рис. 6. Конвертер DVI-D VGA.
В задачи устройства входит конвертирование цифрового сигнала в аналоговый. И, за счёт более сложной конструкции, стоит такой преобразователь в несколько раз дороже. с другой стороны, возникает вопрос – зачем продаются в интернет-магазинах переходники DVI-D VGA?
Ответить на него несложно – причина заключается в некомпетентности некоторых продавцов. Или, возможно, в желании продать больше товара, не имеющего тех функций, ради которых его покупают. На самом же деле, на сайтах, где указывается достоверная информация о переходниках и кабелях, можно увидеть в описании другие параметры – переход осуществляется не с DVI-D, а с DVI -I на VGA.
Конвертеры
Существует целый ряд моделей преобразователей данных с DVI-D на VGA. В большинстве случаев для них требуется отдельное питание, так как устройство переставляет собой не простой переходник, а уже полноценный прибор с расположенной внутри платой. Эта особенность и делает конвертер дороже – но экономить в данном случае не имеет смысла.
В возможности преобразователя цифрового сигнала в аналоговый входит передача информации от современной видеокарты устаревшим мониторам. Или таким же далеко не новым (или просто недорогим) телевизорам, которые тоже можно использовать для вывода информации с ПК или ноутбука.
Может понадобиться конвертер и при подключении – хотя большинство из них уже давно имеет , тоже являющийся цифровым и совместимый с любой современной видеокартой. Для такого устройства подобные переходники не понадобятся.
Особенности преобразования сигнала
Среди имеющихся на рынке преобразователей можно найти устройства с такими характеристиками:
поддержкой подключения DVI -D -источника к дисплеям VGA с максимальным размером картинки до 1920х1200 пикселей и минимальным 800х600 пикселей;
вход конвертера имеет 21 пин, выход – 15 пин;
максимальная частота – 60 Гц;
длина кабеля преобразователя – от нескольких сантиметров до 1,5–1,8 м;
стоимость – от $6.
Следует знать: Преобразователь является однонаправленным. То есть способен конвертировать цифровой сигнал в аналоговый – но не наоборот. При необходимости подключения VGA-видеокарты к DVI-D-монитору понадобится другой, обратный конвертер. Хотя при этом будет не слишком качественным.
Кроме того, покупая преобразователь, стоит учитывать его несовместимость с интерфейсами DVI-I и DVI-A. Причём, большинство конвертеров требуют отдельного питания и вывода аудио с помощью дополнительного кабеля. Хотя в тех случаях, когда кабель, соединяющий компьютер и устройство вывода, не превышает по длине 1–1,5 м, подключать его к сети не обязательно.
Для корректной работы желательно, чтобы поддерживал ту же частоту обновления, которую обеспечивает преобразователь. А ещё рекомендуется пользоваться дисплеями или телевизорами с диагональю не больше 40 дюймов – иначе на изображении могут появиться полосы.
Важно: Если преобразовывать сигнал приходится не только с DVI-D на VGA, но и в другие форматы, стоит приобрести мультифункциональный конвертер , поддерживающий несколько видов интерфейсов.
Рис. 10. Мультифункциональный преобразователь.
Выводы
Несмотря на заверения продавцов подобные преобразователями пользоваться ими не стоит. Вероятность корректного подключения и передачи данных в этом случае не превышает нескольких процентов – а, по заверениям некоторых экспертов, вообще равна нулю. Намного эффективнее будет приобрести конвертер, который гарантированно выполнит свои функции, подключив к аналоговому устройству вывода.
В современном мире уже невозможно представить жизнь без компьютерных технологий. У каждого человека есть смартфон в руках, практически у всех дома есть телевизор, а также компьютер. Все они улучшают жизнь человека в той или иной степени. Но для корректной их работы требуются хотя бы базовые знания компьютерных технологий, в частности, являются важными знания компьютерных интерфейсов.
Одним из самых важных и нужных интерфейсов для настольных или, как их ещё называют, персональных компьютеров является vga разъем, так как по нему подключается большинство нынешних мониторов (телевизоров), будь то старые мониторы или современные мониторы с разрешением Full HD. Важно это помнить, так как самые современные мониторы (телевизоры) с разрешением выше 1920х1080 уже отказываются от этого разъёма. Именно этот интерфейс передачи видеосигналов мы сегодня и рассмотрим.
VGA - означает «video graphics array». Первая итерация VGA разъёма появилась ещё в далёком 1987 году. Тогда она толком не могла передавать картинку и передавала не более 256 цветов. Но современная версия имеет намного более широкие возможности. Обычно её называют 15-контактным vga разъёмом или 15-контактным d-sub разъёмом.
Стоит упомянуть где встречается разъем vga для полного понимания зачем же он нужен. Во-первых, это мониторы. В мониторах vga пока что является наиважнейшим разъёмом. Во-вторых, в телевизорах. В телевизорах vga является тем самым разъёмом, который помогает к нему подключить различного рода проигрыватели, ресиверы, ТВ-приставки и так далее. Помимо различного рода мониторов, vga присутствует практически на всей технике, которой необходимо передавать видеосигнал.
Распиновка
После долгого вступления перейдём к описанию схемы распиновки
vga разъёма. Как уже было упомянуто раньше, он состоит из 15 контактов. Подробно изучим каждый контакт и то за что он отвечает. Подсчёт каналов ведётся справа налево, сверху вниз.
- Первый контакт - красный канал видео. Он отвечает за передачу видео красного спектра.
- Второй контакт - зелёный канал видео. Такой канал отвечает за передачу видео зелёного спектра.
- Третий контакт - голубой канал видео. Этот канал отвечает за передачу видео голубого спектра.
- Четвёртый контакт - второй бит идентификатора монитора. Для коммуникации с монитором ему присваивают трехзначное числовое значение. Этот контакт отвечает за вторую цифру в этом числе.
- Пятый контакт - общее заземление. Служит для создания корректного контура электрической цепи.
- Шестой контакт - земля красного канала.
- Седьмой контакт - земля зелёного канала.
- Восьмой контакт - земля голубого канала. Все три последних контакта также служат для создания правильного контура электрической цепи.
- Девятый контакт - питание. Питание необходимо для работы E-DDC. E-DDC - это система, созданная для общения компьютера с монитором. Точнее, для определения модели, технических характеристик, названия используемого монитора.
- Десятый контакт - ещё одна земля.
- Одиннадцатый контакт - нулевой бит идентификации монитора. Нулевая цифра из трехзначного идентификатора монитора.
- Двенадцатый контакт - первый бит идентификатора монитора. Первая цифра из трехзначного идентификатора монитора.
- Тринадцатый контакт - горизонтальная синхронизация. Горизонтальная синхронизация служит для сохранения целостности передаваемой картинки в горизонтальной плоскости.
- Четырнадцатый контакт - вертикальная синхронизация. То же самое, но тут целостность сохраняется в вертикальной плоскости.
- И последний, пятнадцатый контакт - третий бит идентификатора монитора. Третья цифра числа, служащего для опознавания монитора.
Иногда при разговоре о распиновке всяких разъёмов, можно услышать мельком также о распайке монитора. Но не стоит беспокоиться, распиновка и распайка разъёма - это одно и то же .
Характеристики
Давайте теперь перейдём к спецификациям d-sub разъёма :
EDDC
Как уже было упомянуто выше, в d-sub кабеле используется некая технология под названием EDDC, что означает Enhanced display data channel. Эта технология призвана для двустороннего общения компьютера, точнее, видеоадаптера с монитором. В описании распиновки d-sub упоминалось бинарное число. Это самое число является ключом к внутренней памяти монитора и оно передаётся к компьютеру, для возможности чтения необходимой информации с внутренней памяти монитора. А само общение необходимо для более точной настройки монитора для лучшей производительности и качества картинки.
Также важной информацией является то, что d-sub - это аналоговая технология, так что она переносит аналоговый сигнал. Отсюда вытекает, что качество такого сигнала напрямую зависит от качества самого кабеля и распайки . От толщины кабеля, от качества изоляции, от длины кабеля и качества используемого проводника и зависит качество кабеля. Из этого следует сделать вывод, что по-настоящему качественные d-sub кабели не могут быть дешёвыми, ведь они дороги в изготовлении.
В заключение, пятнадцатиконтактный d-sub - это распространённый разъем, передающий аналоговый сигнал, который встречается почти во всей нынешней компьютерной технике. Её спецификации являются приемлемыми для большей части аудитории. Самым большим нюансом является то, что эта технология уже довольно старая и практически изжила своё. На смену ей приходят новые разъёмы, которые проводят цифровой сигнал, вместо аналогового сигнала.
В настоящее время существует огромное количество разнообразных видеостандартов и интерфейсов. Одни используются уже больше десятка лет, другие только входят в нашу подседневную жизнь и в этом разнообразии довольно легко запутаться. Это так же сложно, как неспециалисту разобраться в шаблоне для форума . В этой статье мы сделали небольшую подборку различных интерфейсов для передачи видеосигнала, а также распространенных видеоразъемов.
Надеемся, эта информация окажется для вас полезной.
Композитный видеовыход
Композитный видеовыход предназначен для передачи по одному проводу всех составляющих видеосигнала в смешанном виде.
Обычно композитный разъем представляет из себя желтое гнездо RCA, или универсальный универсальный разъем SCART. Для передачи композитного видеосигнала используется коаксиальный кабель с разъемами RCA ("тюльпан") на концах.
Композитный видеосигнал (composite video ) используется еще со времен господства видеокассет, но не способен передавать сигнал высокого качества. По этой причине в настоящее время он используется только в недорогой видеоаппаратуре, например, в телевизорах с небольшой диагональю экрана (14"-21").
Компонентный видеовыход
Компонентный видеосигнал еще называется цветоразностным. Он содержит сигнал яркости (Y) и два цветоразностных сигнала (U и V), которые определяются по формуле:
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
Для вывода изображения используется чересстрочная (interlaced ) или прогрессивная (progressive ) развертка. Чересстрочная развертка применяется во всех существующих системах телевизионного вещания. Прогрессивная развертка применяется в современном телевизионном стандарте HDTV и в современных DVD-проигрывателях , так как позволяет получить более высокое качество изображения.
Для передачи такого видеосигнала используются три отдельных коаксиальных кабеля, на концах которых находятся разъемы RCA ("тюльпан") или разъемы BNC.
Видеовыход S-Video
Разъем S-Video обычно используется для вывода видеосигнала с видеокамер, ПК и игровых приставок на бытовые телевизоры и другую бытовую видеотехнику. Интерфейс S-Video использует две сигнальные линии - сигнал цветности (C) и сигнал яроксти (Y). При использовании в качестве источника сигнала DVD плеера или или спутникового ресивера и телевизора с диагональю от 25" этот интерфейс позволяет нолучить более качественное изображение, чем композитный видеосигнал.
Кабель для передачи этого видеосигнала содержит разъемы различных типов: 2 разъема BNC, 2 разъема RCA ("тюльпан"), 4-контактный разъем Mini DIN или универсальный разъем SCART.
Видеовыход RGB
Для передачи цветного изображения на ЭЛТ-монитор используются сигналы интенсивности каждого из цветов RGB, а также сигналы горизонтальной (H) и вертикальной (V) разверток. В сумме получается пять сигналов - RGBHV.
Для передачи сигнала RGB используют 5 коаксиальных кабелей, оснащенных разъемами BNC.
VGA видеовыход
В разъем VGA, кроме сигналов RGB и синхронизации, добавлены еще так называемые сигналы DDC для передачи информации между видеокартой и монитором. Кабель VGA подключается с помощью разъема D-Sub с 15 штырьками (его также называют D-Sub 15 pin).
DVI видеовыход
Цифровой видеовыход DVI применяется в основном в видеоадаптерах персональных компьютеров. Он обеспечивает передачу сигнала в цифровой форме непосредственно с видеоадаптера компьютера или ноутбука на проектор. При этом не используется промежуточное цифро-аналоговое изображение (как в стандарте S-Video или в композитном видеосигнале), что позволяет получать картинку более высокого качества.
На сегодняшнее время имеются две разновидности разъема DVI:
- универсальный комбинированный разъем DVI-I . Он позволяет подключать как цифровые, так и аналоговые мониторы (при наличии переходника с DVI-I на 15-контактный VGA D-Sub);
- полностью цифровой разъем DVI-D , к которому можно подключать только цифровые мониторы. Такой разъем отличается от разъема DVD-I отсутствием четырех отверстий (контактов) вокруг горизонтальной прорези. Как правило, такой интерфейс используется только в дешевых видеокартах.
Кроме того, разъемы DVI (DVI-I и DVI-D) имеют две разновидности разъема: Single Link и Dual Link , отличающиеся количеством контактов. При этом в Dual Link используются все 24 цифровых контакта, в то время как в Single Link - только 18. Single Link применяется в устройствах с разрешением до 1920x1080 (так называемое HDTV). Для больших разрешений используется уже Dual Link, позволяющий вдвое увеличивать количество выводимых пикселов.
Видеовыход HDMI
Интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface ) предназначен для подключения к DVD плеерам, спутниковым ресиверам и видеоадаптерам персональных компьютеров современных телевизоров и домашних конотеатров. На сегодняшний день он является стандартом для передачи цифрового аудио и видео в несжатой форме.
HDMI – это полностью цифровой цифровой формат, позволяющий передавать не только видео высокого разрешения, но и множество цифровых аудиоканалов, используя только один кабель. Кабель HDMI при ширине спектра сигнала до 10 Гбит/с позволяет не только выводить видеосигнал высокого разрешения, но и одновременно с ним передавать до восьми каналов высококачественного аудиосигнала.
Интерфейс HDMI является дальнейшим развитием интерфейса DVI-D и полностью с ним совместим, но имеет более совершенные параметры.
В настоящее время имеются следующие виды HDMI разъемов:
- Type A, имеющий 19 контактов и получивший наибольшее распространение.
- Type B, имеющий 29 контактов. У него расширенный видео-канал, что позволяет передавать видеоинформацию с разрешением выше 1080p. В настоящее время этот разъем еще не слишком востребован.
- mini HDMI разработан для использования видеокамерах и портативных устройствах. Он являюется вариацией разъема HDMI Type A, но обладает с уменьшенными размерами.
Необходимо обратить внимание, что кабель HDMI не может иметь длину более 15 м.
Если расположить все описанные выше видеостандарты в порядке возрастания качества видеосигнала, то мы получим:
- композитный (composite video)
- S-Video
- компонентный (component video)
Статья подготовлена специально для сайта
Used for laptops. The image and below table are the newer 15-pin VGA VESA DDC2 connector pinout.
VGA DDC2 connector pinout:
| Pin | Name | Dir | Description |
|---|---|---|---|
| 1 | RED | ||
| 2 | GREEN | ||
| 3 | BLUE | ||
| 4 | RES | RESERVED | |
| 5 | GND | Ground | |
| 6 | RGND | Red Ground | |
| 7 | GGND | Green Ground | |
| 8 | BGND | Blue Ground | |
| 9 | KEY | - | Key (No pin) / Optional +5V output from graphics card |
| 10 | SGND | Sync Ground | |
| 11 | ID0 | Monitor ID Bit 0 (optional) | |
| 12 | SDA | I2C bidirectional data line | |
| 13 | HSYNC or CSYNC | ||
| 14 | VSYNC | Vertical Sync which works also as data clock | |
| 15 | SCL | I2C data clock in DDC2, Monitor ID3 in DDC1 |
Note: Direction is Computer relative Monitor. All VGA pinout signals except R, G, B are TTL level signals.
The basic VGA display modes of 80x25 character mode and 640x480 in graphics mode are still supported by all modern graphic cards, independent of the extended modes supported by these cards.
VGA video specifications are:
- 256 KB Video RAM .
- 16-color and 256-color modes
- 262,144-value color palette (six bits each for red, green, and blue)
- Selectable 25.175 MHz or 28.322 MHz master clock
- Maximum of 800 horizontal pixels
- Maximum of 600 lines (Interlaced)
- Refresh rates at up to 70 Hz
- Vertical blank interrupt
- Planar mode: up to 16 colors (4 bit planes)
- Packed-pixel mode: 256 colors (Mode 13h)
- Hardware smooth scrolling support
- Some Raster Ops support
- Barrel shifter
- Split screen support
- 0.7 V peak-to-peak
- 75 ohm double-terminated impedance (18.7 mA - 13 mW)
VESA Display Data Channel is a method for integrating digital interface to VGA connector so as to enable the monitor and graphics card to communicate. The first version of the DDC standard was adopted in August 1994. It included the EDID 1.0 format and specified DDC1, DDC2B and DDC2Ab physical links. DDC version 2, introduced in 1996, split EDID into a separate standard and introduced the DDC2B+ protocol. DDC version 3, 1997, introduced the DDC2Bi protocol and support for VESA Plug and Display and Flat Panel Display Interface on separate device addresses. The DDC standard has been superseded by E-DDC in 1999. Extended display identification data (EDID) is a companion standard; it defines a compact binary file format describing the monitor"s capabilities and supported graphics modes, stored in a read-only memory (EEPROM) chip programmed by the manufacturer of the monitor.
DDC1 allows the monitor to tell its parameters to the computer. When the VGA graphics card detects data on data-line it starts to read the data coming from the monitor synchronous to vertical sync pulse. Vertical sync pulse frequency can be increased up to 25 KHz for the time of the data transfer if a DDC1 compliant monitor is found (be sure not to send those high frequencies to non DDC1 monitors!).
DDC2 (DDC2B) allows bidirectional communication: monitor can tell its parameters and the computer can adjust monitor settings. The bidirectional data bus is a synchronous data bus similar to Access Bus and is based on I2C technology. The signals in the data bus are standard I2C signals. The computer provides 15 kohm pull-up for the SDA and SCLK lines. Monitor must provide 47 kohm pull-up on SCLK line. DDC2B bus is unidirectional and allows only one bus master - the graphics adapter. The monitor acts as a slave device at the 7-bit I²C address 50h, and provides 128-256 bytes of read-only EDID. Because this access is always a read, the first I²C octet will always be A1h.
E-DDC (Enhanced Display Data Channel) is the most recent revision of the DDC standard. Version 1 was introduced in 1999 and featured up to 32 Kbytes of display information storage for use by the Enhanced EDID (E-EDID) standard. E-DDC Version 1.2, approved in 2007, introduced support for DisplayPort and DisplayID standards
VGA pinout: monitor ID detection pin assignments
This monitor type detection is becoming more and more obsolete nowadays. New VGA plug-and-play monitors communicate with the computer according to VESA DDC standard.
The older VGA pinout with monitor ID is:
| Pin | Name | Dir | Description |
|---|---|---|---|
| 1 | RED | Red Video (75 ohm, 0.7 V p-p) | |
| 2 | GREEN | Green Video (75 ohm, 0.7 V p-p) | |
| 3 | BLUE | Blue Video (75 ohm, 0.7 V p-p) | |
| 4 | ID2 | Monitor ID Bit 2 | |
| 5 | GND | Ground | |
| 6 | RGND | Red Ground | |
| 7 | GGND | Green Ground | |
| 8 | BGND | Blue Ground | |
| 9 | KEY | - | Key (No pin) |
| 10 | SGND | Sync Ground | |
| 11 | ID0 | Monitor ID Bit 0 | |
| 12 | ID1 | Monitor ID Bit 1 | |
| 13 | HSYNC or CSYNC | Horizontal Sync (or Composite Sync) | |
| 14 | VSYNC | Vertical Sync | |
| 15 | ID3 | Monitor ID Bit 3 |
GND means connected to ground
n/c means that the pin is not connected anywhere
