模拟信号各输入接口格式
VGA和RGB接口介绍
VGA和RGB接口介绍VGA：Video Graphics Array（视频图形阵列）的缩写，信号类型为模拟类型。
是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。
VGA接口也叫D-Sub 接口，是15针的梯形插头，分成3排，每排5个，传输模拟信号。
VGA接口采用非对称分布的15针连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像（帧）信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到显示设备成像。
RGB：称为色光三原色，分别为红、绿、蓝，使用加色法，直接通到我们的人眼，比如屏幕显示。
其数值为R：0--255 G、0--255 B、0--255 RGB值越大，就越亮，所以说当RGB都为255时为白色，相反全为零时为黑色。
RGB接口就是分三原色输入的视频接口，日常都称之为色差分量接口。
色差分量（Component）接口采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。
色差分量接口一般利用3根信号线分别传送亮色和两路色差信号。
这3组信号分别是：亮度以Y标注，以及从三原色信号中的两种——蓝色和红色——去掉亮度信号后的色彩差异信号，分别标注为Pb和Pr，或者Cb和Cr，在三条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别。
这三条线如果相互之间插错了，可能会显示不出画面，或者显示出奇怪的色彩来。
色差分量接口是模拟接口，支持传送480i/480p/576p/720p/1080i/1080p等格式的视频信号，本身不传输音频信号。
VGA的引脚定义和焊接方法选择 3+4 计算机视频线的传统焊法为：（注意 D15 接头一定选用金属外壳）在实际操作中，还有一种非常简单适用的焊接方法：就是在 D15 两端的 5~10 脚焊接在一起做公共地，红、绿、蓝的屏蔽线绞在一起接到公共地上； 1 、 2 、 3 脚接红、绿、蓝的芯线； 13 接黄线； 14 接白线；外层屏蔽压接到 D15插头端壳，褐线和黑线不用接，但是要剪齐，以防和其他线串接。
各类信号接口
各类信号接头VGA接头VGA接口产生原因：显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上，显卡的输出接口就是电脑与显示器之间的桥梁，它负责向显示器输出相应的图像信号。
CRT显示器因为设计制造上的原因，只能接受模拟信号输入，这就需要显卡能输入模拟信号。
VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口，VGA（Video Graphics Array）接口，也叫D-Sub接口。
虽然液晶显示器可以直接接收数字信号，但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配，因而采用VGA接口。
VGA接口是一种D型接口，上面共有15针空，分成三排，每排五个。
VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，多数的显卡都带有此种接口。
有些不带VGA接口而带有DVI(Digital Visual Interface数字视频接口）接口的显卡，也可以通过一个简单的转接头将DVI接口转成VGA接口，通常没有VGA接口的显卡会附赠这样的转接头。
目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、Ｂ三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。
对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。
而对于LCD、DLP等数字显示设备，显示设备中需配置相应的Ａ/Ｄ（模拟/数字）转换器，将模拟信号转变为数字信号。
在经过Ｄ/Ａ和Ａ/Ｄ2次转换后，不可避免地造成了一些图像细节的损失。
VGA接口应用于CRT显示器无可厚非，但用于连接液晶之类的显示设备，则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降BNC接头有别于普通15针D-SUB标准接头的特殊显示器接口。
由RGB三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。
主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。
BNC接头可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少且信号频宽较普通D-SUB 大，可达到最佳信号响应效果。
VGA、DVI接口、AV端子、S端子、、YPbPr接口、YCbCr接口、HDMI接口USB接口
VGA输入接口：VGA 接口采用非对称分布的15pin 连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到等离子成像，这样VGA信号在输入端(LED显示屏内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。
从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的，所以VGA 接口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。
YPbPr接口 :DVI输入接口：DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。
DVI（Digital Visual Interface）数字显示接口，是由1998年9月，在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组（Digital Display Working Group简称DDWG），所制定的数字显示接口标准。
DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。
标准视频输入（RCA）接口：也称AV 接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。
AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。
AV还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。
S视频输入：S-Video具体英文全称叫Separate Video，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口)，Separate Video 的意义就是将Video 信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C 和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯(不含音效) 或者扩展的7芯( 含音效)。
音视频输入输出信号格式与接口
音视频输入\输出信号格式与接口一、视频信号类型及接口我们在《音视频系统工程基础》课程中已经对音视频系统中各类常见信号接口的知识进行了学习，接下来，我们对各类信号，尤其是视频信号进行比较分析。
在实际的工程技术中，随着视频清晰度的不断提高，从早期的RF信号开始，经历了AV、S-video、YCbCr\YPbPr、VGA、DVI、HDMI等各种信号类型。
1. RF：电视机上的TV接口又称RF射频输入接口，这是最早在电视机上出现的接口，用于接收从天线接收到的电视信号，目前在有线电视领域也是一个常用的接口。
RF信号是视频信号(CVBS)和音频信号(Audio)混合编码生成的一种高频调制信号(RF)，采用同轴电缆传输，由于音视频信号之间相互干扰较大，它的视频清晰度是视频信号中最低的，但采用75Ω阻抗的线材减少了阻抗不匹配和信号反射对于图像的影响，适合于长距离传输。
2. Video：这类接口通常与音频接口（Audio）一起称为AV接口，又称RCA 接口（俗称莲花头），AV信号是对RF信号的改进，也是最常见的音视频连接方式。
一般来说，传输AV信号用三根信号线，传输Video信号的线头接口用黄色表示，音频信号分为左右声道分别用红色和白色表示。
AV信号的改进之处在于将视频信号和音频信号分离传输，在成像方面很大程度避免了视频与音频相互干扰对画质的影响，但由于Video信号依旧是将亮度信号和色度信号进行混合传输，因此，也称Composite复合视频端口，需要在终端显示设备上需要进行对亮度和色度的分离，色度、亮度的相互干扰以及分离过程造成的信号损失使得画面并不是特别出色，水平清晰度在300电视线左右。
目前，AV接口广泛用于电视与DVD连接，也是每台电视必备的接口之一。
3. S-video：称为S端子，是Super-Video(超级视频信号)或Separate-Video(分离视频信号)的简称。
S-video接口分别用两条75欧的同轴电缆传输模拟视频信号，一条电缆传送亮度信号，另一条电缆传送色度信号。
输入端口 HDMI接口,S端子,AV接口,VGA接口,分量视频接口,TV输入,USB接口的对比
输入端口HDMI接口,S端子,AV接口,VGA接口,分量视频接口,TV输入,USB接口的对比VGA输入接口：VGA 接口采用非对称分布的15pin 连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到等离子成像，这样VGA信号在输入端(LED显示屏内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。
从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的，所以VGA 接口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。
DVI输入接口：DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。
DVI（Digital Visual Interface）数字显示接口，是由1998年9月，在Intel 开发者论坛上成立的数字显示工作小组（Digital Display Working Group简称DDWG），所制定的数字显示接口标准。
DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。
标准视频输入（RCA）接口：也称AV 接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。
AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。
AV还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。
视频音频接口汇总
·色差分量接口：是目前各种视频输出接口中较好的一种。
色差分量接口
色差分量线材
YPbPr /YCbCr色差接口3RCA连接线
5RCA线缆
VGA转5RCA线，可用于投影机没有标配VGA/DVI接口（标配HDMI）等场合色差分量（Component）接口采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。色差分量接口一般利用3根信号线分别传送亮色和两路色差信号。这3组信号分别是：亮度以绿色线缆（Y）Y标注，以及从三原色信号中的两种——蓝色和红色——去掉亮度信号后的色彩差异信号，分别标注为Pb和Pr，或者Cb和Cr，在三条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别。这三条线如果相互之间插错了，可能会显示不出画面，或者显示出奇怪的色彩来。色差分量接口是模拟接口，支持传送480i/480p/576p/720p/1080i/1080p等格式的视频信号，本身不传输音频信号。
标准视频输入接口（RCA）RCA模拟音频接口：RCA接头就是常说的莲花头，利用RCA线缆传输模拟信号是目前最普遍的音频连接方式。
RCA输入输出是最常见的音视频输入和输出接口，通常都是成对的
2.4模拟量输入接口与输出接口(上课用)
§2.4 概述
数模转换器（简称D/A转换器或DAC） 能够将数字信号转换成模拟信号的电路。
模数转换器（简称A/D转换器或ADC） 能够将模拟信号转换成数字信号的电路。
ADC和DAC是沟通模拟 电路和数字电路的桥 梁，也可称之为两者 之间的接口，在各种
系统中应用很广。
非 电 模 拟 量
传 感 器
（如CD4051），更加拓宽了芯片的使用环境。
13
半导体多路开关的特点是： (1)采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排； (2)直接与TTL(或CMOS)电平相兼容； (3)内部带有通道选择译码器，使用方便； (4)可采用正或负双极性输入； (5)转换速度快，通常其导通或关断时间在lμs左右，
电 模 拟 量
模 数 转 换
计算机或 数字系统
开关控制 数模转换
模拟控制
数字控制系统原理框图
声
音
传
或
感
图
器
像
电 模 拟 量
模 数 转 换
存储、传 输、处理
数 模 转 换
声 音 或 图 像
数据传输系统原理框图
8.1 模拟量I/O通道的组成
工
传
感
业
器
生
物理量
产
变换
过
执行
程
机构
输入通道
放大 滤波
多路转换
16路
双向
MAX307
双8路
双向
12
在以前的数字控制系统中，大多采用干簧（湿簧） 继电器。由于这类开关结构简单，闭合时接触电阻小， 而断开接点时阻抗高，工作寿命长，且不受外界环境 温度的影响，所以应用比较广。随着大规模集成电路 的发展，厂家已推出各式各样的半导体多路开关。从 组成开关的电路来看，有TTL电路、CMOS和HMOS电路等。 有的芯片还能在其内部进行TTL与CMOS之间的电平转换
单片机中的模拟输入输出接口设计与应用
单片机中的模拟输入输出接口设计与应用概述单片机是一种集成了处理器、存储器和各种外设功能的集成电路，广泛应用于嵌入式系统中。
在实际应用中，模拟输入输出（Analog Input/Output，简称为AI/AO）是单片机常用的功能之一。
模拟输入输出接口用于将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号，从而实现单片机与外部模拟设备的互联。
本文将介绍单片机中的模拟输入输出接口的设计与应用。
一、模拟输入输出的作用与特点1. 作用：模拟输入输出接口可将模拟量与单片机进行连接，实现模拟量信号的输入和输出，为系统提供更精确的数据。
2. 特点：- 模拟输入输出接口可以实现模拟信号与数字信号之间的转换。
- 模拟输入输出接口通常采用模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）实现模拟信号的采样和重构。
- 模拟输入输出接口的精度和分辨率直接影响系统的测量和控制精度。
二、模拟输入与数字输出接口的设计与应用1. 模拟输入接口设计与应用模拟输入接口常使用模数转换器（ADC）实现。
ADC将外部模拟信号转换为相应的数字信号，单片机可以通过读取数字信号来获取模拟输入量的值。
以下是模拟输入接口的设计与应用步骤：（1）选择合适的ADC型号：根据系统需求，选择合适的ADC型号。
选型时要考虑采样率、分辨率、电平范围和功耗等因素。
（2）接线：将模拟信号与ADC输入引脚相连。
通常，需要使用模拟信号调理电路（如信号调理电路和滤波器）来满足输入要求。
（3）配置寄存器：根据单片机的技术手册，配置ADC寄存器，设置采样频率、参考电压、输入通道等参数。
（4）采样和转换：通过编程，触发ADC进行采样和转换。
读取ADC结果寄存器，获取模拟输入量的数值。
（5）数据处理与应用：根据需要，对获取的模拟输入量进行进一步处理，如信号滤波、数据补偿等。
可以将模拟输入量用于系统的测量、控制、报警等功能。
2. 数字输入与模拟输出接口的设计与应用数字输入与模拟输出接口通常使用数模转换器（DAC）来实现。
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2005-11-21
电视信号
• 模拟信号
• 数字信号
模拟信号
• 射频信号（RF）
将复合视频、音频信号经过调制后生成的高频传 输信号，主要应用于广播电视领域，接收时需经过解 调将其恢复成视、音频信号。
• 视频信号 (VIDEO)
广义上的视频信号是指未经过高频调制的，符合 国际标准的基频信号，它主要应用于各种视频设备之 间，用于进行短距离信号传输。
CVBS信号
• CVBS信号的常见格式 PAL NTSC SECAM
S_VIDEO信号
• S_VIDEO信号的特点 S_VIDEO信号是亮色分离信号，即将亮度信 号（Y）与色度信号（C）分开传输,其中的C 信号是两路色差信号经过彩色编码而成。此 种信号，将Y/C分别传输，不必进行亮色分 离，因此可以避免Y/C信号之间的互扰，从 而提高图像品质。
R/G/B信号
• R/G/B信号的常见格式
R/G/B信号
• R/G/B信号的常见格式
射频信号分类
• 彩色制式 PAL NTSC SECAM • 伴音制式 D/K I B/G M N
国际电视制式特性表
特性 行频（HZ） 场频（HZ） 视频带宽（MHZ） B/G 50 15625 5 D/K 50 15625 6 I 50 15625 5.5 L 50 15625 6 M 60 15750 4.2 N 60 15625 4.2
Y/Pb/Pr信号
Y/Pb/Pr信号
• Y/Pb/Pr信号的常见格式 480I/60HZ 576I/50HZ 480P/60HZ 576P/50HZ 720P/60HZ 1080I/50HZ、60HZ
R/G/B信号
• R/G/B信号的特点
1. 图像格式均为逐行模式 2. 显示模式众多
3. 图像分辨率高，点频高，要求处理速度高
频道宽（MHZ） 图像/伴音频距（MHZ）
7B/8G 5.5
8 6.5
8 6
8 6.5
6 4.5
6 4.5伴音调制FM源自FMFMAM
FM
FM
射频信号
各种电视制式的常见分布： • PAL B/D/I/G/H 多应用于欧洲国家 • NTSC M 多应用于亚洲和北美地区 • SECAM 多应用于法国、东欧等地区
视频信号分类
视频信号分类
• CVBS信号：COMPOSITE复合视频信号
• S_VIDEO信号：Y/C分离视频信号
• Y/Pb/Pr信号：COMPONENT分量视频信 号
CVBS信号
CVBS信号
• CVBS信号的特点 复合视频信号将以下信息叠加成一路信号， 其中色度信号经过调制后叠加到亮度信号 上，接收端需亮色分离电路将Y、C信号 分开，因此，分离电路的好坏往往会直接 影响图像质量： 1 、同步信息（Hsync/Vsync） 2 、亮度信息（Y） 3 、色度信息（C） 4 、色同步信息（BURST）
S_VIDEO信号
S_VIDEO信号
• S_VIDEO信号的常见格式 PAL NTSC SECAM
Y/Pb/Pr信号
• Y/Pb/Pr信号的特点 分量视频信号（COMPONENT）将亮度 （Y）、两路色差信号（R-Y、B-Y）分别 传输，彻底解决了亮色串扰的问题，是传 输品质最高的视频信号，现广泛应用在 DVD、机顶盒等视频设备中。