高速接口之vga接口是什么_dvi接口转换hdmi

2024年 7月 2日下午2:02 • 激活谷笔记

原理介绍

VGA（Video Graphics Array）即视频图形阵列，是IBM在1987年推出的使用模拟信号的一种视频传输标准，在当时具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。这个标准对于现今的个人电脑市场已经十分过时。即使如此，VGA仍然是最多制造商所共同支持的一个标准，个人电脑在加载自己的特殊驱动程序之前，都必须支持VGA的标准。

PCB-layout规则：

参考设计
a. 布局：一字形或L形；
b. R、G 、B、Hsync和Vsync需要加粗 15mil，做包地处理，隔离层走线。阻抗为75Ω。
c. TVS管在布局时，要尽量靠近连接器侧。
d. 其余信号阻抗为50Ω。
e. VGA_RED、VGA_GRN、VGA_BLU、VGA_HSYNC、VGA_VSYNC为模拟信号，这些模拟信号的地为VGAGND，在地层上要分割出这种地。数字信号和模拟信号要各自布在自己的‘地’的上。布线时把这模拟信号布在TOP层最好，每条信号线用两条各自相应的地线平行夹裹跟随。在这模拟地的上下各信号层不允许布数字信号线。当然上述模拟信号线也不要在数字地上各信号层走线。

VGA接口实物图如下图所示

左边带针的叫VGA公头，右边带槽的叫VGA母头。

VGA接口的特点：

1、 VGA接口不支持热插拔
　　VGA接口跟HDMI接口一样是不支持热插拔的。热插拔是指一般带电状态下对于接插件的插入或是拔除，并不只是针对有电源接口或者带供电的接口的接插件，而是所有。在运行状态时，插拔会产生耦合电流，电流不稳造成硬件烧坏，导致笔记本的接口端的保护受到冲击。就像U盘不能再一个时间段多次在一个端口插拔使用一样。各种电器的外露端子都会有金属的部分，它们都是要求接地的，但是不同的电器之间的地并不一定相同，比如一台DVD的地和一台电视机的接地都是相对于本身系统而言。

当端子插入时，首先要建立共同的地来对传输的信号作参考，这就要依靠端子和传输线上的金属部分了，金属部分接地同时也是对信号的屏蔽和保护。两个地相接触一瞬间，会有很高的尖峰脉冲产生，这种脉冲如果不加以滤除可能会直达芯片并将其损坏。另外还有一种是ESD，即静电损坏，这种更难以避免，因为在电子产品上，只能去防护，ESD的持续时间会更短US级别。所以正规的电子产品对于金属端子的接地有比较高的要求，同时在信号线上增加ESD防护器件来避免热插拔的损坏。但实际上很多厂家为了节省成本而偷工减料，或者是对热插拔的防护意识不够导致设计不合理，使得用户会出现热插拔损坏电器的现象产生。
　　2、 VGA不能传输音频

因为视频是VGA信号，而音频信号不是，所以VGA不能传输音频，只能传输视频。相信这就是为什么这几年极度的需求创新转换器的原因。VGA不支持音频传输也是给很多消费者带来烦恼，这最好的办法其实就是购买一款转换器，VGA转HDMI或者HDMI转VGA，达到视频传输的同时还支持音频信号的输出，一举两得。但是不要只想着转换器的输入与输出成问题，同时想想音频输出口，3.5mm是音频输出信号的重要连接线。购买时可以考虑想转换器有没有带3.5mm的音频输出口，然后另外购买一条音频线。
　　3、 VGA接口是一种D型接口，上面共有15针孔，分成三排，每排五个。其中比较重要的是3根RGB彩色分量信号和2根扫描同步信号HSYNC和VSYNC针。其引脚编号图如下图所示：
　　

其中每个管脚的详细定义如下表所示

管脚	名称	定义
1	RED	红基色(75Ω,0.7Vp-p)
2	GREEN	绿基色(75Ω,0.7Vp-p)
3	BLUE	蓝基色(75Ω,0.7Vp-p)
4	ID2	地址码(显示器标识位2)
5	GND	地
6	RGND	红色地
7	GGND	绿色地
8	BGND	蓝色地
9	KEY	保留
10	SGND	同步信号地
11	ID0	地址码(显示器标识位0)
12	ID1	地址码(显示器标识位1)
13	HSYNC	行同步信号
14	VSYNC	场同步信号
15	ID3	地址码(显示器标识位3)

VGA接口时序详解

VGA 显示器扫描方式从屏幕左上角一点开始，从左向右逐点扫描，每扫描完一行,电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置，在这期间，CRT 对电子束进行消隐，每行结束时，用行同步信号进行同步；当扫描完所有的行，形成一帧，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕左上方，同时进行场消隐,开始下一帧。完成一行扫描的时间称为水平扫描时间，其倒数称为行频率；完成一帧（整屏）扫描的时间称为垂直扫描时间，其倒数称为场频率，即屏幕的刷新频率，常见的有 60Hz，75Hz 等等，但标准的 VGA 显示的场频 60Hz。其扫描示意图如下图所示

在对VGA扫描方式有一个直观的感受以后接下来在看一看VGA接口的详细时序与各个参数的定义。VGA的详细时序如下图所示：

总的来说，VGA的时序主要包括行时序与场时序两个部分。

其中行时序主要包括：行同步(Hor Sync) 、行消隐(Hor Back Porch) 、行视频有效(Hor Active Video)和行前肩(Hor Front Porch)这四个参数，行时序的时序图如下图所示
　　
而场时序主要包括：场同步(Ver Sync) 、场消隐(Ver Back Porch) 、场视频有效(Ver Active Video)和场前肩(Ver Front Porch)这四个参数，场时序的时序图如下图所示

需要注意的有三点：

1、行时序是以”像素”为单位的，场时序是以”行”为单位的。

2、VGA 工业标准显示模式要求：行同步，场同步都为负极性，即同步脉冲要求是负脉冲。

3、VGA 行时序对行同步时间、消隐时间、行视频有效时间和行前肩时间有特定的规范，场时序也是如此。常用VGA 分辨率时序参数如下表所示
　　
　其中:

Pixel Clock = (Screen Refresh Frequency)(Hor Active Video + Hor Front Porch + Hor Synv Pulse + Hor Back Porch) (Ver Active Video + Ver Front Porch + Ver Synv Pulse + Ver Back Porch)

以640×480,60Hz这种分辨率格式来说，25.175MHz = Hz = 60*(640 + 16 + 96 + 48)*(480 + 11 + 2 + 31) = 60 * 800 * 525