重溫連接器接口基礎

發布時間:2012-7-26 14:21:31

重溫連接器接口基礎
1、什么是連接器?
 電子連接器泛指各種電子組件間的連接單元,主要作為芯片對電路板,電路板之間和電路板對箱體電子訊號連結與傳輸.種類而言,可分為基板用連接器,角形連接器,圓柱形連接器,以及趨熱門的PCMCIA規格連接器等等。
 2、什么是USB?
 USB是英文Universal Serial BUS的縮寫,中文含義是“通用串行總線”。它不是一種新的總線標準,而是應用在PC領域的接口技術。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合提出的。不過直到近期,它才得到廣泛地應用。從1994年11月11日發表了USB V0.7版本以后,USB版本經歷了多年的發展,到現在已經發展為2.0版本,成為目前電腦中的標準擴展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0,各USB版本間能很好的兼容。USB用一個4針插頭作為標準插頭,采用菊花鏈形式可以把所有的外設連接起來,最多可以連接127個外部設備,并且不會損失帶寬。USB需要主機硬件、操作系統和外設三個方面的支持才能工作。目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片組,主板上也安裝有USB接口插座,而且除了背板的插座之外,主板上還預留有USB插針,可以通過連線接到機箱前面作為前置USB接口以方便使用(注意,在接線時要仔細閱讀主板說明書并按圖連接,千萬不可接錯而使設備損壞)。而且USB接口還可以通過專門的USB連機線實現雙機互連,并可以通過Hub擴展出更多的接口。USB具有傳輸速度快(USB1.1是12Mbps,USB2.0是480Mbps),使用方便,支持熱插拔,連接靈活,獨立供電等優點,可以連接鼠標、鍵盤、打印機、掃描儀、攝像頭、閃存盤、MP3機、手機、數碼相機、移動硬盤、外置光軟驅、USB網卡、ADSL Modem、Cable Modem等,幾乎所有的外部設備。
 USB是一個外部總線標準,用于規范電腦與外部設備的連接和通訊。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。
USB接口可用于連接多達127種外設,如鼠標、調制解調器和鍵盤等。USB自從1996年推出后,已成功替代串口和并口,并成為當今個人電腦和大量智能設備的必配的接口之一。
USB使用一個四針的插頭作為標準插頭,采用菊花鏈形式可以把所有的外設連接起來。
USB的版本
 第一代:USB 1.0/1.1的最大傳輸速率為12Mbps。1996年推出。
第二代:USB 2.0的最大傳輸速率高達480Mbps。USB 1.0/1.1與USB 2.0的接口是相互兼容的。
 第三代:USB 3.0 理論上5Gbps 向下兼容USB 1.0/1.1/2.0
 3、什么是DVI?
 DVI(Digital Visual Interface)接口,即數字視頻接口。它是1999年由Silicon Image、Intel(英特爾)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG(Digital Display Working Group,數字顯示工作組)推出的接口標準。
 DVI接口是以Silicon Image公司的PanalLink接口技術為基礎,基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化傳輸差分信號)電子協議作為基本電氣連接。TMDS是一種微分信號機制,可以將象素數據編碼,并通過串行連接傳遞。顯卡產生的數字信號由發送器按照TMDS協議編碼后通過TMDS通道發送給接收器,經過解碼送給數字顯示設備。
 一個DVI顯示系統包括一個傳送器和一個接收器。傳送器是信號的來源,可以內建在顯卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出現在顯卡PCB上;而接收器則是顯示器上的一塊電路,它可以接受數字信號,將其解碼并傳遞到數字顯示電路中,通過這兩者,顯卡發出的信號成為顯示器上的圖象。
 目前的DVI接口分為兩種:
 一個是DVI-D接口,只能接收數字信號,接口上只有3排8列共24個針腳,其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。
 另外一種則是DVI-I接口,可同時兼容模擬和數字信號。兼容模擬信號并不意味著模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上,而是必須通過一個轉換接頭才能使用,一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。
 DVI信號,HDCP信號和HDMI 信號針對VGA信號而言,如果排除各種協議的話,信號通道本質是一致的,都是DVI信號。因此先介紹DVI信號的特點。
 在模擬顯示方式中,將待顯示的數字R.G..B信號(8bit并行信號)在顯卡中經過D/A轉換成模擬信號,傳輸后進入顯示器,經處理后驅動R.G..B電子槍,顯示到熒光屏上,整個過程是模擬的。而數字顯示方式不同,模擬的R.G.B信號到達顯示設備后(LCD 或DLP,PDP等)經過A/D處理,轉換為數字信號,隨后由數字信號在TFT LCD source driver中通過DAC轉換變成模擬信號控制液晶板透射或反射光線或DMD晶片反射光線或由等離子體發光,達到顯示的效果。在這個過程中明顯地存在一個由數字→模擬→數字→模擬的轉換過程,信號損失較大(一次A/D,D/A過程將在頻譜上損失6dB,帶寬最大保留為像素時鐘的1/2),并且會存在諸如拖尾,模糊,重影等傳輸問題。 當前帶有數字接口的計算機顯卡已經相當普遍,甚至筆記本電腦也配備了DVI接口,顯示設備中也是越來越多的設備帶有數字信號接口,因此數字→數字方式的應用環境已經成熟。
 DVI原理上是將待顯示的R.G.B數字信號與H.V信號進行組合編碼,每個像素點按10bit的數字信號按最小非歸零編碼方式進行并→串轉換,把編碼后的R.G..B數字串行碼流與像素時鐘等4個信號按照平衡方式進行傳輸,其每路碼流速率為原像素點時鐘的10倍,以1024×768×70的分辨率為例,碼流時鐘為70MHz×10,折合為0.7GHZ。一般DVI1.0的碼流在0.24GHZ到1.65GHZ之間。
 DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標準,其中DVI1.0僅用了其中的一組信號傳輸信道,傳輸圖像的最高像素時鐘為165M([email=1600RGB*1200@60Hz]1600RGB*1200@60Hz[/email],UXGA),信道中的最高信號傳輸碼流為1.65GHz。DVI2.0則用了全部的兩組信號傳輸信道,傳輸圖像的最高像素時鐘為330M,每組信道中的最高信號傳輸碼流也為1.65GHz。在顯示設備中,目前還沒有DVI2.0的應用,因此本文所討論的DVI都是指DVI1.0標準。
 優點:
 一、速度快
 DVI傳輸的是數字信號,數字圖像信息不需經過任何轉換,就會直接被傳送到顯示設備上,因此減少了數字→模擬→數字繁瑣的轉換過程,大大節省了時間,因此它的速度更快,有效消除拖影現象,而且使用DVI進行數據傳輸,信號沒有衰減,色彩更純凈,更逼真。
 二、畫面清晰
 計算機內部傳輸的是二進制的數字信號,使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號通過顯卡中的D/A(數字/模擬)轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號,這些信號通過模擬信號線傳輸到液晶內部還需要相應的A/D(模擬/數字)轉換器將模擬信號再一次轉變成數字信號才能在液晶上顯示出圖像來。在上述的D/A、A/D轉換和信號傳輸過程中不可避免會出現信號的損失和受到干擾,導致圖像出現失真甚至顯示錯誤,而DVI接口無需進行這些轉換,避免了信號的損失,使圖像的清晰度和細節表現力都得到了大大提高。
 三、支持HDCP協議
 DVI接口可以支持HDCP協議,為將來看帶版權的高清視頻打下基礎。不過要想讓顯卡支持HDCP,光有DVI接口是不行的,需要加裝專用的芯片,還要交納不斐的HDCP認證費,因此目前真正支持HDCP協議的顯卡還不多。
 HDCP 信號從接口形式,管腳定義,數據格式等都與DVI相同,只是考慮保密的原因,對數據進行了加密,要符合HDCP的協議要求?紤]到這只是協議層面的不同,我們可將此兩者等同考慮

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