Vga int что это

7

И снова про VGA

Хочу поделиться собственным опытом вывода изображения на монитор через VGA интерфейс. Я понимаю, что подобная задача решалась много раз, разными людьми, на разном оборудовании. Поэтому призываю всех причастных к этой теме отписаться в комментариях о своих вариантах реализации и особенностях разработки.

У меня на полке пылится вот такая отладочная плата, на ней кроме ПЛИС и SDRAM ничего больше нет (естественно, не считая кнопок и светодиодов и т.д.).

Была у меня идея по реализации одного проекта — в нем необходимо было вывести изображение на монитор; я бы сказал, неотъемлемая часть проекта — это вывод изображения на монитор. Так как на плате нет ни одного интерфейса, значит надо самому выбрать между HDMI, DVI, VGA. Забегая в перед, скажу, что несмотря на то, что интерфейсы разные, по сути своей они дают одно и тоже: три линии цвета(красный, синий, зеленый) и два сигнала синхронизации, построчная синхронизация и покадровая.

Обзор вариантов

HDMI. Почитав про данный интерфейс, выяснилось, что он последовательный, а это значит, что если взять разрешения экрана 640×480 при частоте кадров 60Гц, то частота вывода пикселей составляет порядка 25 МГц, а после сериалайзера — все 250 МГц. К тому же этот интерфейс требует модуль TMDS, а с ним связываться совсем не хотелось, поэтому на этой стадии рассмотрение данного интерфейса прекратилось.

DVI. У данного интерфейса есть несколько режимов. Два основных: цифровой (DVI-D) и аналоговый (DVI-A). Аналоговый вариант, в принципе, это тот же самый вариант что и VGA, поэтому его рассмотрим позже. Внутри данного интерфейса, как и у HDMI, есть LVDS линии, что так же принуждают использовать сериалайзер и енкодер. Поэтому, по тем же причинам(лень) пропускаю этот интерфейс.

VGA. Возможно, самый простой и самый древний интерфейс(также он является частью DVI-A). Для вывода изображения необходимо сформировать три уровня цвета (красный, синий, зеленый) и два сигнала синхронизации (построчной и покадровой). И в таком базовом варианте можно уже получить 8 различных цветов. На фото ниже показана распиновка VGA интерфейса во время подключения к ПЛИС, и предлагаемый китайский модуль с VGA. На входе модуля три 8-битной шины цвета и два сигнала синхронизации (на модуле стоит две микросхемы повторителя сигнала и массив резисторов для формирования уровня). Естественно, китайский модуль красив и замечателен, но я пошел другим путем — решил собрать все сам.

Реализация

Прочитав несколько статей в интернете (3-4 статьи) на тему вывода изображения на монитор, я отметил для себя ряд особенностей:

У VGA интерфейса есть стандарт вывода (очевидно, но все же). Для каждого режима есть свои длительности невидимых частей поля, частота вывода пикселя, а так же полярность синхронизирующих сигналов. Например, для разрешения в 640х480 полярность синхросигналов для вывода картинки с частотой 60Гц и 100Гц разная (http://tinyvga.com/vga-timing — тут можно получить и посмотреть полный список стандартов разрешений и их тайминги).

Многие статьи предлагают четко разделить невидимые области справа и слева от рабочей области.

Данный метод немного усложняет понимание для реализации, и я решил использовать другое представление:

Активный регион сдвигается к левому верхнему углу, а поля выводятся справа и снизу.

Уровень сигналов RGB порядка 0.7 Вольт, сопротивление линии 75 Ом (но этот пункт я осознал позже).

Жизненный опыт №1. Исходя из распиновки (представлена выше), в лоб можно реализовать 8 различных цветов. Я решил использовать разрешение 640х480 с частотой кадров 60Гц, по информации с сайта http://tinyvga.com/vga-timing/640×480@60Hz ясно, что общая область 800х525 точек. Алгоритм вывода изображения крайне прост: два счетчика по вертикали и горизонтали. Линии отрисовываются по горизонтали строчка за строчкой (это общеизвестный факт), и пока счетчики находятся в пределах рабочей области(640х480) — выводится изображение.

Если с алгоритмом все понятно, то в стандарте так же сказано про пиксельную частоту. Она равна 25.175Мгц. На этой стадии наступила боль. Если во многих примерах в проектах с ПЛИС фирмы Альтера PLL позволяли сгенерировать большой диапазон частот, то в моем случае PLL была ограничена и никак не хотела выдавать то что мне надо. Через боль и страдания я поставил две PLL последовательно и получил 25.185 МГц. В целом погрешность не велика — порядка 0.04%(на этой стадии я считал, что частота должна быть точно такой как сказано в стандарте, иначе картинка будет плыть или вообще не синхронизируется ничего. Но как оказалось, я ошибался…).

В итоге я получил свои заветные 8 полос:

В процессе игриЩь, я выяснил, что несмотря на то что у стандарта VGA имеются сигналы синхронизации, без которых картинка не выводится (я проверил потом…), заканчивать картинку черной полосой крайне не хорошо. Сразу портится синхронизация и монитор считает, что это невидимая область и скрывает ее, оставляя только 7 полос. Почитав на эту тему и задав неудобные вопросы людям, выяснилось, что некоторые мониторы синхронизируются еще и по одному из цветов.

Жизненный опыт №2. Восемь цветом мне было мало, да и вообще мне было мало полос на мониторе. Но так как на первой стадии я подключил интерфейс на прямую, то получил в итоге однобитный цвет. Поразмышляв, я решил расширить диапазон за счет ШИМ. Поднял частоту модуля до 100.74 МГц , попытался сформировать сигналы RGB с различной шириной импульсов.

Монитор оказался умнее меня). В первый раз он сумел адаптироваться к ШИМ и выдал такую же гладкую картинку, как при первом запуске без использования ШИМ. Но после насильственных мер монитор таки выдал реакцию, и, к сожалению, градиента цвета я не получил. Получились рваные полосы. На рисунке я пытался сделать 4 полосы с различной шириной импульсов. Первая полоса без ШИМ, вторая 25%, третья 50%, четвертая 75%. Попинав этот вариант, я понял, что придется делать нормальный ЦАП.

Жизненный опыт №3. Еще с института я знал, что ЦАП на резисторах есть, и это самый быстрый ЦАП; с тем недостатком — что необходимо подбирать резисторы максимально точно. и от этой точности зависит результат. В моем же случае точность не важна, главное — чтобы было похоже на правду. Схема ЦАП типа R-2R в интернете известна и выглядит следующим образом:

Взяв в руки паяльник и набор резисторов на 1кОм и 2кОм приступил к делу. ЦАП сделал 5-битный. Получилось следующее:

Подключив кучу проводов, запустил:

Фото сделано в полной темноте. Свет выключить я догадался не сразу и долго не понимал, что я сделал не так. Проверив пайку мультиметром, увидел, что напряжение меняется на ЦАП, если подавать различное значение на входе. Потом только заметил, что монитор не равномерно черный, а словно на сектора разбит, вот тогда-то я и вырубил свет. Начался опять ряд вопросов, от которых мне было максимально стыдно, ведь эту тему я прекрасно понимаю и почему сам не подумал об этом не знаю. А проблема была в том, что сопротивление на приемнике (в мониторе на каждую линию RGB) составляло 75 Ом, а я подключал ЦАП с сопротивлением больше 2кОм. В итоге формируемое напряжение на приемнике не превышало 123 мВ(и то в лучшем раскладе), а надо 700мВ.

Вновь открыв браузер и группу в телеграм, пошел изучать вопрос — какой же мне надо делать ЦАП, чтобы яркость картинки соответствовала ожиданию. Один из вариантов был тот же R2R ЦАП, но на резисторах куда меньшего сопротивления — порядка 150-70 Ом (точные значения не помню). Второй вариант был основан на параллельных резисторах. Вот схема:

Данный метод используется во многих отладочных платах, например на плате с плис фирмы Альтера. Естественно, недолго думая, сварганил подобный ЦАП по 5 бит на цвет:

И как результат получился первый адекватный вывод:

Получается на рисунке 32786 оттенков (каждый цвет -синий, зеленый, красный — имеет 32 уровня яркости).

Вот еще пара вариантов, если хочется оценить равномерность уровней яркости:

Жизненный опыт №4. Теперь осталось за малым, наладить механизм вывода изображения из буфера памяти. Я подцепил микросхему памяти SDRAM, описал автомат, который заливает в нее кадр с градиентом подобный тому, что были выше. Так же описал автомат, который вычитывает из памяти кадр и отправляет в модуль с VGA выходом. В целом, все заработало с первого раза (ну, вы понимаете о чем я — с первого раза ничего не работает). Но тут надо понимать, что без особых танцев с бубнами и т.п., получил следующее:

В целом картинка есть, она была статичной, а это показатель того, что она в памяти обновляется правильно, не плывет, значит и вычитывание адекватное. Но если приглядеться там будут видны волнистые линии на границе градиентов.

Вот если плохо видно:

Тут надо понимать, проект у меня уже разросся — добавился контроллер SDRAM, пара автоматов, FIFO, обработка кнопок и моргание лампочек (в рамках отладки), так же добавился ЧипСкоп. То есть, когда я описывал отдельно модуль VGA, ничего лишнего не было, и границы были ровные, а тут появилось — и у меня возникла новая куча вопросов.

После долго обсуждения этой темы была озвучена мысль, что нужно избавляться от двух последовательных PLL. Во-первых, плата китайская и вряд ли генератор на 50МГц выдает идеальные значения. Так же, сама по себе PLL вносит дополнительный джиттер, а с учетом того что там два модуля PLL , эффект джиттера становится намного заметнее.

На этом моменте я попал в ступор, где мне взять 25.175МГц (которые требует стандарт), если PLL не может выдать их. В принципе можно изменить выбранное разрешение. Например, есть такие разрешения как: SXGA (Mode 101) 640×480@85 Hz (pixel clock 36.0 MHz), SVGA 800×600@60 Hz (pixel clock 40.0 MHz), VESA 800×600@72 Hz (pixel clock 50.0 MHz), VESA 1024×768@70 Hz (pixel clock 75.0 MHz). У данных стандартов значение частоты целое. Но, выбрав один из подобных стандартов, увеличится скорость данных, которую нужно будет вычитывать из памяти, и записывать. Структуру проекта я строил таким образом, чтобы в память за 1 такт записывался один пиксель (все 15 разрядов). Частота работы памяти в моем случае 100 МГц (хотя микросхема позволяет поднять до 133 МГц). Таким образом, для дальнейшей свободы (и гибкости) в разработке, пиксельную частоту надо выбирать меньше 50 МГц, желательно значительно.

По итогу, ничего не решив, я предпринял отчаянный шаг (мне так казалось), выставил частоту вывода пикселя 25 МГц (используя один PLL) при разрешении 640×480@60Hz. В итоге все заработало, красиво и ровно. Я в очередной раз понял, что монитор оказался гораздо умнее чем я думал!)

Следующей стадией я описал UART интерфейс, написал программу в QT для загрузки изображения по UART на ПЛИС, и смог загрузить туда своего первого миньона!) Вот миньон:

Немного уплыли цвета, но как потом выяснилось, я потерял один бит в цвете (на стороне ПК). В результате один канал уплыл, вроде это был зеленый. А вот видео загрузки если интересно, грузил на скорости 115200 бод/с:

Заключение

Статья получилась длинная, местами даже громоздкая. В любом случае, я хотел поделиться своим опытом разработки VGA интерфейса. Считаю данный интерфейс максимально дружелюбным и простым для начинающего (и не только…) плисовода. У верен многие занимались реализацией подобного интерфейса, прошу поделиться опытом.

Куда же без кода:

Модуль вычитывает из FIFO, настроенного в режиме AXI-Stream данные по 16 разрядов. Из которых младшие 15 разрядов — это RGB, а старший 16-й бит используется для синхронизации кадра между модулями. На тот случай если будет потеря данных или какой-то сбой, модуль VGA интерфейса выполняет синхронизацию по старшему биту. Он поднимается в конце кадра, реализуя своеобразный last. Модуль реализует формат VGA 640×480@60 Hz Industry standard (pixel clock 25.175 MHz). Для адаптации к остальным режимам необходимо уточнять полярность синхроимпульсов и размер выводимой области.

VGA кабель – что это такое, как выглядит, для чего нужен, основные характеристики, плюсы и минусы

Большинство жидкокристаллических и плазменных телевизоров имеют VGA-разъем, или как его еще называют, D-sub. Кроме того, он используется в компьютерной технике для соединения системного блока и монитора. Аббревиатура VGA произошла от названия компьютерных видеоадаптеров. VGA-разъем разработан фирмой Canon. Сперва он был самым миниатюрным по сравнению с другими аналогичными соединителями.

Распиновка VGA — корректная распайка мониторного разъема

Распиновка VGA. Мониторный VGA-разъем и в настоящее время является наиболее известным и популярным интерфейсом мониторов, который был разработан компанией IBM более тридцати лет назад. Но даже невзирая на это, видео стандарт VGA, можно встретить установленным на большинстве современной компьютерной технике. Особенно на компьютерах, где необходимо вывести видео в упрощенном графическом режиме, с разрешением 640×480.
Абсолютно все графические карты производимые в мире совместимы с таким режимом. Процесс вывода видеоинформации с высоким разрешением, происходит исключительно после того, как загрузятся драйвера графического адаптера во время запуска операционной системы.

Распиновка VGA провода согласно его цветовой маркировке очень помогает в некоторых случаях, например: Когда выполняется самостоятельное тестирование проводников на предмет обрыва или при необходимости увеличить длину провода. К сведению: Промышленность выпускает кабели VGA имеющие длину порядка тридцати метров.

Пятнадцати-контактный разъем VGA, конструкция которого представляет собой форму трапеции с размещенными выводами по трехрядной схеме, в каждом ряду имеется по пять контактов. Для обеспечения корректного соединения комплементарных разъемов, контакты в колодке установлены в не симметричном порядке. Такое устройство, благодаря своей форме, гарантирует правильное соединение кабеля. Последовательность нумерации выходных контактов положено обозначать как показано на снимке ниже:

Распиновка VGA согласно цветовой маркировке

Распиновка коннектора Mini VGA

Перепайка VGA разъема

Те, кто являются обладателями значительного количества аудио- и видеоаппаратуры, стоят перед выбором: сделать самому или приобрести в магазине переходник, который будет конвертировать сигналы разных типов. Что уж и говорить, но заводские устройства стоят весьма немало, однако часто можно обойтись и без них. И в рамках статьи будет рассказано о том, как сделать переходник VGA RCA. Также будут даны ответы на часто задаваемые вопросы.

Нестандартные режимы (X-режимы)

Путем перепрограммирования VGA можно было достичь более высоких разрешений, по сравнению со стандартными режимами интерфейса. Наиболее распространенными «нештатными» режимами являлись:

• 320×200, 256 цветов, 4 страницы. Ничем внешне не отличается от режима 13h (320×200, 256 цветов), режим имеет четыре видеостраницы, что позволяет реализовать двойную и даже тройную буферизацию.
• 320×240, 256 цветов, 2 страницы. В данном режиме страниц меньше, но квадратные пиксели.
• 360×480, 256 цветов, 1 страница. Максимальное разрешение на 256 цветах, возможное для реализации в рамках VGA.

Все вышеперечисленные режимы используют плоскостную организацию видеопамяти, похожую на используемую в 16-цветных режимах. Однако она использует для формирования цвета по 2 бита из каждой плоскости, а не по одному. Такая организация видеопамяти позволяет задействовать всю видеопамять карты, а не только плоскость 0 в 64К, для формирования 256-цветной картинки. А это, в свою очередь, дает возможность использования высоких разрешений/многих страниц. Для работы с этой памятью используется тот же секвенсер, что и в 16-цветных режимах.

Однако, ввиду особенностей контроллера видеопамяти, процесс копирования данных в видеопамять происходит вчетверо быстрее, чем в режиме 13h.

Термин «X-режим» (Mode X) был введен Майклом Абрашем в 1991 году. Он применялся для обозначения нестандартного режима 320×240 с 256 цветами. Данный режим был открыт, путем изучения закрытой документации компании IBM, различными программистами независимо друг от друга. Термин получил известность благодаря статьям Майкла Абраша в журнале «Dr. Dobb’s Journal».

Что собой представляет VGA RCA переходник

Схема данного прибора может показаться сложной, но исключительно до того момента, пока вы в ней не разберётесь. Чем является данное устройство? Это переходник из тюльпанов (RCA разъемов) аналогового видеовыхода в VGA D-Sub на 15 pin-ов. Рассмотренное здесь устройство можно использовать, чтобы подключить DVD проигрыватель или спутниковый тюнер к мультимедийному проектору. Конечно, при условии, что нет возможности работы напрямую посредством однотипного кабеля, что обычно распространено в дешевых или устаревших приборах.

Разветвитель для VGA кабеля

Это изделие называют в народе сплиттером. Он предназначен, чтобы подключить два монитора к одному ПК, изображение на них будет одинаковым. Для начала работы требуется минимум действий, подключить сплиттер к выходу VGA и к монитору. Можно присоединить и несколько экранов.

1. На разрешение разветвитель никак не влияет, он просто передает сигнал для большого количества гнезд.
2. VGA кабель для монитора к компьютеру подключается через системный блок с одной стороны и к экрану с другой.

В чем заключается идея?

Как реализовать такую задумку? Вам необходим компьютерный кабель (тип – витая пара классификации CAT5/CAT5e), предназначенный, чтобы передавать видеосигнал. Использовать именно его будем из-за того, что передача осуществляется на расстояние в пятьдесят метров без потери качества.

Для начала нам необходимо обзавестись тремя разъемами RCA и одним D-Sub15 pin (это штекер), а также витой парой. Последнюю деталь лучше брать экранированную STP, чем UTP. Но такую сложнее достать, что сказывается на цене. Поэтому тут рассматривается вопрос возможностей и желаний. Особой разницы между элементами нет, но есть один нюанс: UTP лучше использовать, если длина кабеля меньше 10 метров. Если расстояние большее, то лучше всё же будет найти STP.

Стандартные режимы:

• 40×25 символов, 16 цветов, разрешение 360×400 пикселов.
• 80×25 символов, 16 цветов, разрешение 720×400 пикселов.
• 80×25 символов, монохромный, разрешение 720×400 пикселов.

При применении шрифтов меньшего размера, чем стандартный 8×16, можно добиться увеличения количества строк в текстовом режиме. Например, если включить шрифт 8×14, то будет доступно 28 строк. А если 8×8, то количество строк увеличится до 50 (как в режиме EGA 80×43).

Для каждой ячейки с символом в текстовом режиме можно указать атрибут, задающий вариант отображения этого символа. Существует два отдельных набора атрибутов: для цветных режимов и для монохромных. Атрибуты цветных режимов позволяют выбрать один из 16-ти цветов символа, один из 8-ми цветов фона и включить или отключить мерцание, что совпадает с возможностями CGA. Атрибуты монохромных режимов совпадают с атрибутами, доступными у MDA (в частности, позволяют активировать повышенную яркость символа, подчеркивание, мерцание, инверсию и некоторые их комбинации).

Распиновка

Как провести распиновку для разъема D-Sub на 15 pin-он? Номера идут слева направо:

1 – R-Y (Pr). 2 – Y. 3 – B-Y (Pb). 4 – Ground – Brown. 5 – Ground – WhtBrown. 6 – Ground R-Y (Pr) – WhtRed. 7 – Ground Y – WhtGreen. 8 – Ground B-Y (Pb) – WhtBlue. 9 – Не нужен. 10 – Ground. 11 – Не нужен. 12 – DDC DAT. 13 – Horizontal Synchronization. 14 – Vertical Synchronization. 15 – DDC Clock.

На кабель-переходник VGA RCA нам требуется шесть пинов из представленных пятнадцати. Как правильно осуществить распайку разъемов и контактов? Ознакомьтесь с данным рисунком, и вам будет понятно, как и что делать.

Итак, давайте посмотрим, что получилось. Если всё правильно было спаяно, то у вас сейчас есть переходник, который может подавать видеосигнал на VGA D-Sub на 15 pin-ов проектора. Как примерно должен выглядеть конечный продукт, можете посмотреть на фотографиях, представленных в статье.

Как проверить кабель VGA на работоспособность?

Если VGA кабель идет в комплекте с фирменным монитором, то вероятность его неисправности почти равна нулю. Провод, купленный в магазине или заказанный в интернете, гарантией качества похвастаться не может. Некачественный или поврежденный VGA кабель не сможет поддерживать высокое разрешение видео. Недобросовестные производители в целях экономии не используют все разъемы в контактах. Для определения работоспособности кабеля применяют мультиметр.

1. Для начала проверки отключите монитор и системный блок, и отсоедините кабель VGA.
2. Красный и черный шнур вставьте в мультиметр, черный – в порт, помеченный плюсом, красный – в минус.
3. Включите мультиметр в положение «Ом»,
4. VGA кабель для монитора нужно выровнять, чтобы видеть разъемы с обоих концов, их следует установить так, чтобы широкая сторона была сверху.
5. Для калибровки мультиметра и обнуления дисплея, дотроньтесь до красного и черного вывода датчика.
6. Очень осторожно нужно коснуться к черному зонду слева по краю, в верхнем ряду на конце кабеля. Затем, повторив все вышеописанные действия, к красному.
7. Посмотрите, какие показания на дисплее, сопротивление должно быть больше 0, но менее 20-ти. Если мультиметр выдает 0, это означает, что между двумя выводами нет непрерывности, кабель поврежден либо неисправен.

Проверка

Провода пар, на концах которых спаяны RCA штекеры, полезно будет обжать термоусадкой, чтобы получить большую жесткость. В целом сейчас можно подключать результат труда и наслаждаться им (если всё было спаяно, как нужно). Парные провода, на концы которых пристроены RCA штекеры, можно обжать термоусадкой, чтобы получить большую жесткость.

В данном случае использовался тюнер спутниковый с компонентным видеовыходом на 3 RCA в качестве источника сигналов и мультимедийный проектор Sanyo, где не было предусмотрено отдельного такого же видеовхода. Если на данный момент нет возможности убедиться в работоспособности получившегося переходника, то можно только внимательно осмотреть всю конструкцию и убедится, что никаких упущений не было, и всё спаяно так, как указано в статье.

Внешний вид:

VGA кабель поставляется в простом полиэтиленовом пакетике: Для дополнительной защиты штекеров, последние окутаны слоем вспененного полиэтилена, а контакты прикрыты пластиковыми заглушками: VGA кабель выглядит вполне обычно, цвет разъемов традиционно синий:

Напомню, что аббревиатура VGA расшифровывается как Video Graphics Array (видеографический массив). Данный интерфейс был разработан фирмой IBM в далеком 1987 году и на протяжений многих лет использовался в качестве основного интерфейса передачи видеоданных. С его помощью подключалось большинство мониторов, проекторов, медиаплееров. На данный момент этот стандарт передачи уже морально устарел и быстрыми темпами вытесняется цифровыми интерфейсами DVI, HDMI и DisplayPort (практически вытеснился). По крайней мере, в большинстве современных устройств он установлен для совместимости в качестве дополнительного. Несмотря на то, что максимальное разрешение по стандарту составляет всего 1280х1024 пикселей, он без особых проблем позволяет передавать картинку в FullHD разрешении (1920х1080) и несколько выше, но все зависит от возможностей ЦАП (цифро-аналогового преобразователя) подключаемой аппаратуры. В моем прошлом обзоре миникомпьютера Hystou FMP03B я как раз приводил сравнение систем, одна из которых как раз таки была подключена через данный интерфейс с помощью этого кабеля. Для тех, кому интересно – это был системный блок Getworth R12, к встроенной видеокарте которого был подключен FullHD монитор ASUS. Я немного отвлекся, поэтому продолжаю. Разъемы установлены стандартные – 15-ти контактные D-Sub. Контакты разъемов позолочены (покрыты нитридом титана) для защиты от окисления:

Для дополнительной фиксации разъема предусмотрены два контрольных винта:

Длина кабеля 135см, маркировка кабеля HOTRON E246588 AWM STYLE 20276 80°C 30V VW-1:

Оказывается, что большинство типов кабелей стандартизированы некой американской конторой Underwriters Laboratories Inc., которая разработала определенные стандартны и взымает определенную плату за их сертификацию. Так вот, судя по маркировке, спецификации кабеля следующие: — E246588 – это уникальный код производителя (в нашем случае производитель Hotron) — AWM (Appliance Wiring Material) – подкласс проводников, предназначенных для соединения электрических приборов и узлов — 20276 – определенный код для конкретного типа кабеля, в нашем случае «Multiconductor cable with extruded non-integral jacket» (один из типов многожильных кабелей). В спеках кода содержится описание структуры кабеля, минимальный диаметр жил, их материал, цветовая маркировка, а также материал изоляции — 80°C – максимальная рабочая температура — 30V – максимальное рабочее напряжение (30V переменного тока) — VW-1 – знак того, что кабель прошел тепловой тест Vertical-Wire Flame Test (UL 1581 VW-1) на специальном стенде. Суть теста заключается в том, чтобы удостовериться, что при воздействии температуры (от горелки) в течение 15 секунд, изоляция кабеля не загорится. Всего делается 4 подхода. После этой картинки, думаю, все станет ясно:

Резать кабель нет никакого желания.

Что необходимо понимать

Следует отдавать себе отчёт в том, что рассмотренный переходник может обеспечить работу и полноценное функционирование устройства, у которого есть VGA видеовход, только в том случае, если он может приводить автоопределение типа поступающего видеосигнала. Показателем этого будет возможность выбора режима, в котором будут передаваться данные на RGB/YPbPr. На использование позитивно скажется отправка указанных типов сигналов. Почему так?

Дело в том, что RGB и HV.синхр (как, пример, данные, идущие с выхода видеокарты персонального компьютера) преобразовывается в RGB, который имеет синхроимпульсы в зеленом канале (Y). Он, в свою очередь, превращается в цветоразностный YPbPr. И как результат, можно сделать заключение, что эти сигналы не являются одним и тем же, хотя и могут передавать ту же информацию. Поэтому внимательно изучите, как выглядит VGA RCA переходник.

Виды и области применения переходника c VGA на HDMI − кому выгодно его купить

Чтобы «подружить» два несовместимых порта, инженеры разработали специальные преобразователи – переходники. Они имеют принципиальные конструктивные отличия. Различают следующие часто используемые варианты:

Опасайтесь мошенников и непроверенных фирм, продающих модификации первого типа. Зачастую недобросовестные производители предлагают под видом качественного товара два соединённых примитивным образом оголовья кабелей HDMI и VGA без учёта особенностей преобразования данных.

Переходники подобного вида имеют широкую область применения:

1. Подключение старого системного блока к современному монитору либо телевизору, а также обратные ситуации.
2. Присоединение старого проектора к цифровому входу на ПК или подобной технике.
3. Соединение мультмедиа-устройств (например, игровые консоли) с телеоборудованием и (реже) мониторами.

Переходники такого типа имеют очень широкую сферу использования и будут актуальны ещё не один год

Какие переходники можно сделать с использованием витой пары?

• VGA удлинители – специальные кабели, которые имеют разъемы D-Sub 15 pin на своих обоих концах, при этом вход и выход у них работают по одной технологии.
• RCA (3xRCA) используется, чтобы передавать компонентные видеосигналы. На каждом конце находится по три разъема. Применяется при работе с плеером DVD и телевизором.
• RCA (D-Sub15pin) был рассмотрен немного выше. Здесь компонентные Y, Pr, Pb в VGA.
• Чтобы передавать аналоговый звук, одновременно может использоваться две пары стереосигналов (на каждом конце по 4 RCA разъема).

Как выбрать VGA кабель?

При покупке VGA провода первым делом нужно обратить внимание на качество и помнить о том, что не всегда высокая цена дает гарантию, но и слишком дешевый вариант может подвести. Многими пользователями отмечено что, позолоченные контакты выводят на монитор более четкую картинку без помех, но это не совсем так, контакты никелированные или хромированные работают ничуть не хуже, а стоят на порядок дешевле.

1. Перед покупкой проверьте изделие на отсутствие дефектов.
2. VGA кабель с выдвижными разъемами более легкий в подключении.
3. При выборе максимальная длина кабеля VGA должна быть не более 5-ти м. Стоит учитывать, чем больше длина кабеля, тем хуже изображение и больше помех.
4. Если очень нужно удлинить провод, не вызвав при этом помех, можно приобрести специальный удлинитель VGA кабеля.

Распиновка VGA разъема

Расположение выводов разъема интерфейса VGA показано ниже. Первые три вывода предназначены для передачи аналогового сигнала трех основных цветов RGB (1-красный, 2-зеленый и 3-синий). Красные, зеленые и синие сигнальные линии имеют свои собственные минусовые провода (6, 7 и 8). Для горизонтальной и вертикальной синхронизации предназначены выводы 13 и 14 соответственно.

По внешнему виду разъем VGA схож с разъемом COM порта (DB9). Но в отличие от DB9, разъем VGA имеет 15 выводов расположенных в три ряда по 5 контактов в каждом ряду. Помимо сигналов цветопередачи (RGB) и сигналов синхронизации, в разъеме VGA имеется и цифровой интерфейс I2C, предназначенный для двусторонней связи между видео контроллером и монитором. Этот интерфейс (I2C) придает VGA достаточную универсальность.

Следует отметить, что I2C не был реализован в первых версиях стандарта VGA, а был добавлен значительно позже с появлением стандарта VESA DDC2. С помощью интерфейс I2C контроллер и монитор могут обмениваться технической информацией, например, доступность частоты и разрешения, с целью предотвращения несовместимости в работе.

Общая информация

Этот выход аналоговых сигналов на монитор знаком практически каждому пользователю персонального компьютера. VGA-разъем предназначен для соединения любого современного телевизора или монитора. Рассматриваемый интерфейс можно встретить как на новейшем оборудовании, так и на довольно старом. В современных ноутбуках с целью минимизации занимаемого разъемом пространства на корпусе устройства производители чаще всего не используют винтовые крепления кабеля к разъему, поэтому пользователю необходимо быть предельно осторожным при перемещении ноутбука.

Какой кабель или переходник VGA←→HDMI лучше купить? Несколько популярных вариантов

И вот вы уже отправились в магазин, стоите перед полкой и думаете, какую модель предпочесть. Наша редакция в очередной раз предлагает воспользоваться независимым списком интересных и доступных предложений, по состоянию на апрель 2022 года.

Отзыв с Otzovik.com от одного из обладателей качественного переходника

Секреты и советы по грамотному подбору устройства

Прежде чем купить переходник с HDMI на VGA (или наоборот), необходимо запомнить ещё несколько полезных хитростей, которые позволят вам выбрать оптимальный вариант:

VGA-разъем: распиновка, назначение. Описание VGA-разъема

Каждый пользователь ПК рано или поздно сталкивается с подключением своего ноутбука или персонального компьютера к монитору с помощью различных кабелей и разъемов. Все они отличаются между собой по структуре, качеству картинки и максимально допустимой длине кабеля. В 90-е годы для подключения ЭЛТ мониторов использовался 15-ти пиновый разъем VGA, который выдавал хорошее изображение для того времени. Со временем разрешения которое выдает VGA стало недостаточно и ему на смену пришел новый 17 (17-29) пиновый интерфейс DVI с возможностью отобразить намного большее разрешение из-за его большей пропускной способности.

DVI разъем

Для разработки Digital Visual Interface (DVI) крупные компании объединили свои усилия. Совместно было принято решение о нецелесообразности дважды конвертировать сигнал. Вследствие этого разработчики пришли к решению о создании единого цифрового интерфейса, который сможет выводить исходное изображения без лишних изменений и потерь качества.

Основной принцип работы интерфейса заключается в новой технологии протокола кодирования данных TMDS. Информация, предварительно реализированная протоколом, последовательно передается на устройство.

Интерфейс позволяет достичь разрешения 1920х1080 при частоте в 60 Гц. Таких параметров позволяет добиться пропускная способность 1,65 Гб/с и это при использовании одного соединения TMDS. Если же используются два соединения, то скорость возрастет до 2 Гб/с. При таких высоких показателях DVI на голову превосходит своих предшественников.

Для простого пользователя объяснить, чем так хорош Digital Visual Interface можно сказав лишь то, что это цифровой видеоинтерфейс. Отличить его от аналогового предшественника не составит труда — разъемы всегда белого цвета, что не дает возможности его спутать с другими. Форма и большее количество пинов также является характерным отличием интерфейса.

Кабель у интерфейса ограничен по длине, как и у других разъемов, максимальная его длинна составляет не более 10 м, что на 7 метров больше чем у VGA.

Основные виды и отличия

Помимо характерных отличий от других интерфейсов Digital Visual Interface также отличается и между собой. Основными отличиями между ними является количество каналов и наличие возможности передачи аналогового сигнала. Рассмотрим популярные вариации подробнее:

1. DVI-I SingleLink – самый распространенный вариант. Вариацией этого интерфейса оснащены практически все современные видеокарты. Примечателен он тем, что имеет два объединенных канала (цифровой + аналоговый), которые не зависят друг от друга и не имеют возможности работать одновременно. Устройство само определяет через какой канал передавать данные.
2. DVI-I DualLink – похож на прошлый вариант, но отличается тем, что имеет два цифровых канала о чем свидетельствует Dual в названии. Это позволяет повысить пропускную способность передачи данных и увеличить максимальное разрешение до 2056х1600, тем самым повысив качество картинки.
3. DVI-D SingleLink — буква D в названии означает «Digital», что говорит о том, что в данной вариации отсутствует аналоговый канал и интерфейс работает исключительно по одному цифровому. Это ограничивает разрешение до 1920х1080.
4. DVI-D DualLink – спецификация разъема с максимальной пропускной способностью. Достигается это с помощью использования сразу двух цифровых каналов. При этом максимальное разрешение будет составлять 2560х1600.
5. DVI-A – по сути это VGA, но с разъемом DVI. Может передавать только аналоговый сигнал.

Как узнать все характеристики оперативной памяти установленной на компьютере или ноутбуке

Подвести итог о разнице между разъемами можно просто — буква D говорит о наличии только цифрового сигнала, буква А – только аналогового, буква I говорит о наличии обоих типов сигнала.

В случае, когда на видеокарте есть Digital Visual Interface выход, а на мониторе только VGA подойдут переходники. При приобретении переходников нужно понимать разницу между DVI-I и DVI-D, первый сможет передать сигнал на VGA т.к. присутствует аналоговый канал, а вот второй не имеет аналогового канала связи и передать по нему изображение через переходник не получится, для этого используют специальные дорогостоящие конвертеры.

Помимо переходников DVI–VGA и VGA-DVI существуют и другие DVI–HDMI, HDMI–DVI, DVI-DisplayPort, DisplayPort-DVI, все они передают между собой цифровой сигнал и проблем с подключением возникнуть не должно.

Недостатки технологии

Единственным существенным недостатком технологии является ограничение по длине кабеля. К примеру, при использовании кабеля длиной в 15 м максимальное разрешение, которого можно будет добиться составляет 1280х1024, но если использовать всего 5 метровый кабель разрешение возрастет до 1920х1200. Если требуется подключить устройство на большом расстоянии без потери сигнала придется использовать дополнительные репитеры, которые усилят сигнал.

VGA-разъемы DDC1 предоставляют возможность монитору транслировать свои характеристики на компьютер в одностороннем порядке. После того как видеокарта обнаруживает данную информацию на кабеле, она автоматически считывает ее синхронно с вертикальными синхроимпульсами. На время, которое требуется для транслирования данных, вертикальная частота синхронизации может немного подняться (до 25 кГц) в том случае, если будет обнаружен DDC1-совместимый монитор.

VGA разъем

В 1987 году компания Canon предоставила миру новый разъем VGA (Video Graphics Array), который был установлен на одноименную видеокарту. Возможностей технологии было более чем достаточно, ведь первоначальное разрешение было 640х480. Максимально возможное разрешение без потери качества изображения, которое способен выдать Video Graphics Array, составляет 1280х1024. Несмотря на то, что давно появились более эффективные интерфейсы, которые вытесняют VGA с рынка, множество телевизоров и видеоустройств по прежнему комплектуются данным разъемом. Причиной вытеснения стало появление новых мониторов, которые требуют большего разрешения.

Разъем имеет 15-ти пиновую распайку и маркируется синим цветом (за редкими исключениями), что позволяет легко отличить его от DVI (белый). Максимальная длинна кабеля для подключения ограничивается 3 м.

Вследствие развития технологий появился новый стандарт Super Video Graphics Array или SVGA, который использует такое же 15-ти пиновое подключение, что и Video Graphics Array но значительно превосходит его технически. Основным отличием SVGA от VGA является количество отображаемых цветов, их в новой версии интерфейса стало 16 млн, при 256 цветов у старого.

Что такое «Дисплей» и чем отличается от экрана или монитора

Основные виды

У VGA разъемов существует три основных разновидности DDC1, DDC2, E-DDC:

1. DDC1 – позволяет монитору в одностороннем порядке передавать данные с информацией о своих характеристиках на компьютер. После чего видеокарта определяет данную информацию на кабеле и обнаруживает подключенный к ней монитор DDC
2. DDC2 – спецификация этого вида позволяет уже обмениваться информацией в двухстороннем порядке. Сперва монитор передает свои данные на компьютер, после чего компьютер подстраивает нужные параметры под подключенный монитор.
3. E-DDC – представляет собой самую эффективную спецификацию. Информация о данных подключенного монитора сохранялась в памяти устройства.

Распиновка VGA

Все 15 контактов расположены в 3 ряда по 5 контактов. Первые три контакта отвечают за передачу аналогового видеосигнала трех разных цветов (1,2,3). Каждый из них имеет свою землю — 6,7,8 соответственно. 13 и 14 контакты отвечают за горизонтальную и вертикальную синхронизацию. Помимо передачи видеосигнала интерфейс обладает двухсторонней связью с монитором.

1. RED
   — Красный видео (75 Ом, 0.7 В).
2. GREEN
   — Зеленый видео (75 Ом, 0.7 В).
3. BLUE
   — Синий видео (75 Ом, 0.7 В).
4. RES — Не используется.
5. GND — Земля.
6. RGND — Земля красного.
7. GGND — Земля зеленого.
8. BGND — Земля синего.
9. +5V — Дополнительные +5 В от видео карты.
10. SGND — Синхронизация земли.
11. ID0 — ID монитора Бит 0 (опционально).
12. SDA — I2C двунаправленная линия данных.
13. HSYNC or CSYNC — Горизонтальная синхронизация (или композитная синхронизация).
14. VSYNC — Вертикальная синхронизация.
15. SCL — Тактовая частота 15 SCL I2C в DDC2, Monitor ID3 в DDC1.

Если речь идет о миниразъеме mini VGA (уменьшенном аналоге с теми же параметрами), то распиновка будет следующей:

1. Красный видеопровод.
2. Зеленый видеопровод.
3. Синий видеопровод.
4. Провод горизонтальной синхронизации.
5. Провод вертикальной синхронизации.
6. Красный общий провод.
7. Синий общий провод.
8. Зеленый общий провод.
9. Общий провод синхронизации

Удлинители

Существуют ситуации, когда компьютер и подключаемый монитор или телевизор находятся в разных комнатах и для их подключения потребуется кабель нестандартной длинны. Его можно купить в любом компьютерном магазине, но появляются две проблемы:

• слишком большая цена кабеля — от 20 долларов за 15 метров;
• жесткость стандартного кабеля, что становится большой проблемой для красивой и правильной укладки в плинтуса. Если же при монтаже кабеля требуется пройти через стену, то заводской кабель явно не поможет т.к. придется сверлить отверстие диаметром в 40-мм.

В подобных случаях идеальным решением будет сделать удлинитель самостоятельно. В этом придет на помощь обычная витая пара 5 или 6 категории.

Проверка блока питания на работоспособность

В вопросе цены она значительно выигрывает у заводского удлинителя Video Graphics Array, цена ее составляет около 15 рублей за метр, а диаметр всего 8 мм.

Используя всего 8 контактов витой пары можно с легкостью спаять удлинитель, но можно поступить еще проще купив в магазине переходник VGA — RJ-45.

DVI-D — VGA переходник своими руками

Найти такой переходник невозможно. Виной всему то, что технологии используют разные порты и типы данных. Если внимательно посмотреть на распиновку DVI-D то станет заметно, что на нем отсутствуют контакты для передачи аналогового сигнала, который требуется для VGA.

В таком случае может помочь конвертер DVI-D – VGA, который преобразует цифровой сигнал исходящий от Digital Visual Interface, в аналоговый. Это единственный вариант подключения.

Стоит заметить, что если выломать 4 «лишних контакта» из-за которых обычный переходник не вставляется в разъем, то все-равно ничего работать не будет, поскольку именно они отвечают за передачу аналогового сигнала.

VESA DDC

DDC представляет собой специализированный способ интеграции цифрового интерфейса с разъемом VGA и обеспечивает нормальное подключение монитора к видеокарте. Первая версия данного стандарта появилась в 1994 году, а включала она в себя формат EDID 1.0, определяя несколько вариантов физических каналов. Вторая версия данного формата, которая появилась уже в 1996 году, выделила EDID в абсолютно отдельный стандарт, а также определила новый протокол DDC2B+. Еще через год была выпущена новая версия, которой уже был представлен обновленный протокол DDC2Bi, а также предусматривалась поддержка разъема VESA Plug and Display. Помимо всего прочего, в конечной версии был предусмотрен разъем для плоских дисплеев с раздельными адресами оборудования.

В 1999 года стандарт DDC был полностью заменен на E-DDC, а EDID на сегодняшний день представляет собой не более чем вспомогательный стандарт, при помощи которого определяется формат сжатого двоичного файла, который описывает свойства, а также графические режимы монитора, записывающиеся в чип памяти производителем данного монитора.

Разъем монитора VGA DDC2 уже предусматривает двустороннюю связь, то есть изначально монитор может транслировать свои технические характеристики, после чего компьютер подстраивается под используемые монитором параметры. Двунаправленная шина данных представляет собой синхронную шину, которая несколько схожа Access.bus. Такая шина основывается на технологии I2C, о чем свидетельствует также то, что они используют даже стандартные сигналы данного стандарта.

В современных компьютерах предусматривается нагрузка 15 кОм в том случае, если речь идет о каналах SCLK или же SDA. По первому каналу монитором должна обеспечиваться нагрузка кОм, при этом DDC2B-шина представляет собой однонаправленный вариант и предусматривает только единственного мастера на шине, которым будет используемый графический адаптер. Монитор продолжает функционировать в качестве ведомого устройства на стандартной 7-битной I2C-шине, имея адрес 50h и обеспечивая до 256 байт EDID ROM. По той причине, что данный доступ предусматривает исключительно чтение, первый I2C постоянно будет A1h.

Краткие итоги и выводы

Вот и все, что касается понимания VGA. Что это такое? По сути, это именно интерфейс, а не его отдельные составляющие, необходимые для корректного функционирования. И как уже можно было заметить, он присутствует в большинстве современных компьютерных устройств. Хотя перспективы развития таких технологий выглядят весьма туманными, тем не менее пока от них отказываться никто не собирается.

Остается добавить, что этот стандарт, несмотря на появление его последователей в виде того же интерфейса Super VGA или XGA, все равно остается одним из самых популярных и востребованных во всем мире и на всех типах устройств, включая компьютеры, ноутбуки, телевизионные панели или даже мобильные гаджеты.

Графические адаптеры

Практически все современные графические ускорители (видеокарты), будь они интегрированными или дискретными, поддерживают основные режимы описываемого интерфейса и оборудованы соответствующими выходами (портами), которые иногда обозначаются еще как D-Sub.

Иными словами, на видеокарте может быть несколько видеовыходов. И VGA-разъем присутствует в обязательном порядке. Кстати сказать, такие разъемы можно найти на задних панелях стационарных системных блоков и на боковых стенках ноутбуков.

Делаем проще

Оптимальный же вариант – это использование переходника VGA-RJ45 без пайки, так как в данном случае достаточно будет обжать концы витой пары экранированным модульным разъемом. Если же у вас нет никакого желания приступать к пайке, то в таком случае пара таких переходников будет стоить вам не более 5$. Если же вы хотите сэкономить деньги, а может, у вас нет возможности найти такой переходник в данный момент, то в таком случае у вас остается только один вариант – паять.

Таким образом, вы сами сможете выбрать, как именно вам удобнее поступить и каким образом сделать себе такой удлинитель. В случае необходимости может также осуществляться пайка любых видов переходников, одним из наиболее популярных среди которых является переходник на «тюльпан».

Стандартные режимы

• 320×200 пикселов, 4 цвета.
• 320×200 пикселов, 16 цветов.
• 320×200 пикселов, 256 цветов (новый для VGA).
• 640×200 пикселов, 2 цвета.
• 640×200 пикселов, 16 цветов.
• 640×350 пикселов, монохромный.
• 640×350 пикселов, 16 цветов.
• 640×480 пикселов, 2 цвета. При разрешении 640×480 пиксел имеет пропорции 1:1.
• 640×480 пикселов, 16 цветов.

Как сделать удлинитель?

Часто случается так, что нужно сделать достаточно длинный кабель с разъемом VGA, который будет объединять оборудование, например, в разных комнатах.

Конечно, можно просто взять и купить длинный кабель разъем VGA-разъем VGA, распиновка которого позволяет иметь нужную вам длину, но на самом деле первое, что говорит не в пользу такого решения – это его стоимость. За такой готовый кабель, длина которого составляет 15 метров, придется отдать не менее 20$ в зависимости от качества исполнения, не говоря уже о том, в какую цену вам обойдется кабель, длина которого еще больше по сравнению с вышеуказанной.

Вторая проблема, которая относится к помещениям, где уже сделан финишный ремонт – это то, что единственный оптимальный вариант протянуть кабель – провести его за плинтусом. При этом на самом деле нужно понимать, что заводской кабель может иметь достаточно большую толщину, кроме того, он оснащается также специализированными толстыми ферритовыми кольцами, в связи с чем проложить его за плинтусом оказывается невозможно. Если же нужно будет протянуть кабель через стену в соседнюю комнату, то в таком случае потребуется проделать отверстие, диаметр которого будет соответствовать ширине разъема D-sub 15pin. Если говорить более понятным языком, то вряд ли кого-то заинтересует под VGA-разъем распайка, для монтажа которой нужно будет сверлить отверстие диаметром около 40 мм.

S-Video (TV/OUT)

На старых видеокартах иногда встречается разъем S-Video, или, как его еще называют — S-VHS. Обычно его используют для вывода аналогового сигнала на устаревшие телевизоры, однако, по качеству передаваемого изображения он уступает более распространенному VGA. При использовании качественного кабеля через S-Video изображение передается без помех на дальности до 20 метров. В настоящее время крайне редко встречается (на видеокартах).

Текстовые режимы

Символы в стандартном тестовом режиме формируются в ячейке 9×16 пикселов, впрочем, допускается использование шрифтов и других размеров: 8—9 пикселов в ширину и 1—32 пиксела в высоту. Обычно, размеры самих символов меньше, поскольку часть пространства уходит на создание зазора между символами. Функция по выбору размера шрифта в BIOS отделена от функции по выбору видеорежима, это позволяет использовать различные комбинации режимов со шрифтами. Допускается загрузка восьми и одновременный вывод на монитор двух различных шрифтов.

VGA BIOS содержит следующие виды шрифтов, а также функции для их загрузки/активации:

• 8×16 пикселов (стандартный шрифт VGA),
• 8×14 (для совместимости с EGA),
• 8×8 (для совместимости с CGA).

Обычно, данные шрифты соответствуют кодовой странице CP437. Также имеется поддержка программной загрузки шрифтов. Это позволяет использовать ее, к примеру, для русификации.

Распиновка VGA-разъема Формата E-DDC показала себя в качестве наиболее эффективной версии данного разъема, при этом она и является самой последней среди всех существующих. Она впервые была введена в 1999 году и характеризовалась тем, что информация о дисплее хранилась в памяти устройства, объем которой занимал приблизительно 32 Кб. Стоит отметить тот факт, что в 2007 году была также утверждена версия E-DDC, которая предусматривала поддержку таких стандартов, как DisplayID и DisplayPort.

Виды и области применения переходника c VGA на HDMI − кому выгодно его купить

Чтобы «подружить» два несовместимых порта, инженеры разработали специальные преобразователи – переходники. Они имеют принципиальные конструктивные отличия. Различают следующие часто используемые варианты:

Читать также: Как работает динамометрический ключ видео

Опасайтесь мошенников и непроверенных фирм, продающих модификации первого типа. Зачастую недобросовестные производители предлагают под видом качественного товара два соединённых примитивным образом оголовья кабелей HDMI и VGA без учёта особенностей преобразования данных.

Переходники подобного вида имеют широкую область применения:

1. Подключение старого системного блока к современному монитору либо телевизору, а также обратные ситуации.
2. Присоединение старого проектора к цифровому входу на ПК или подобной технике.
3. Соединение мультмедиа-устройств (например, игровые консоли) с телеоборудованием и (реже) мониторами.

Переходники такого типа имеют очень широкую сферу использования и будут актуальны ещё не один год

4a4ik

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.

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 здесь и здесь
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.

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