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目录PCB模块化设计11——VGA高速PCB布局布线设计规范1、什么是VGA2、VGA接口管脚定义3、VGA电缆究竟是如何工作的4、VGA参考设计原理图5、PCB设计指南1、R,G,B LAYOUT注意事项2、HSYNC,VSYNC Layout注意事项3、其他注意事项PCB模块化设计11——VGA高速PCB布局布线设计规范
1、什么是VGA
说到VGA接口相信很多朋友都不会陌生因为这种接口是电脑显示器上最主要的接口从块头巨大的CRT显示器时代开始VGA接口就被使用并且一直沿用至今另外VGA接口还被称为D-Sub接口。
早前大多数的计算机和外部显示设备的连接还是通过模拟VGA接口进行的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、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。对于模拟显示设备比如说模拟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/模拟/数字转换器将模拟信号转变为数字信号。在经过/和/这两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。 VGA连接器用于显示设备用于将计算机连接到显示器投影仪或电视。
2、VGA接口管脚定义
管脚定义
3、VGA电缆究竟是如何工作的
这是一个DE-15 15针连接器有点像用于RS-232的DB-9连接器VGA多了一个行 H-SYNC和V-SYNC代表水平和垂直同步。其余的都是不言自明的。H-SYNC和V-SYNC是数字TTL电平信号低电平有效彩色信号是模拟信号0V黑色到0.7V全彩色。
正如H-SYNC和V-SYNC的存在所暗示的那样存在水平定时和垂直定时。此图显示了640x480 VGA的时序这是原始VGA格式之一。 如上图所示的水平定时表示屏幕的一行例如640x480显示器的640个可见像素。在每行像素数据之间存在水平消隐区域其中没有显示视频这最初主要用于电视中以允许CRT迹线从屏幕的右侧移回到左侧为下一个准备好线。
水平同步用于开始每条线的定时。它不像消隐区那么宽。就在水平脉冲之前有一个称为前沿的延迟。紧接着水平脉冲是另一个叫做后门廊的延迟。
虽然显示了640个像素但每行实际需要800个像素水平同步为96后沿为48视频为640前沿为16。
如图所示每条线长31.77μs。以800像素潜水每像素39.7 ns。这相当于25.1 MHz的时钟速率。
线条被聚集成帧显示在图片的底部。与每条线的时序一样每帧开始时都有一个垂直消隐间隔这最初主要用于电视机以允许CRT轨迹从屏幕底部向后移动到顶部为下一帧做好准备。在一些较旧的CRT电视机上有可能将照片“滚动”下来实际上将这个间隔看作屏幕上的黑条。与线路时序一样时间有前廊和后廊区域。
尽管显示了480行但每帧实际需要521行垂直同步为2行后沿为29行可见行视频为480行前沿为10行。
如图所示每帧的长度为16.784 ms。这对应于59.5Hz的帧速率。
4、VGA参考设计原理图
参考一 参考二
5、PCB设计指南
1、R,G,B LAYOUT注意事项 rgb 输出缓冲区为开源, 每个 dac输出时的等效 dc电阻为37.5。每个通道上也有一个用于降低高频噪声和 emi 的可比滤波器。上图是一个示例。为了最大限度地提高性能, 应匹配滤波器阻抗、电缆阻抗和负载阻抗。 rgb 跟踪应以37.5 的目标阻抗从输出缓冲器路由到75 1% 终止电阻, 然后继续以理想的跟踪目标阻抗75, 一直路由到至少有20英里间距的vga连接器。 rgb信号的长度应尽可能匹配,不应超过200英里的不匹配。用于rgb信号的端子电阻和可滤波器是相同的, 并且可滤波器靠近vga连接器。 rgb信号需要 dac 电源和接地之间的保护二极管。这些二极管的位置取决于dac功率平面。功率导轨与上拉二极管的电感应该是最小的, 以最大限度地提高性能。有关详细信息, 请参见图。
2、HSYNC,VSYNC Layout注意事项 hsync 和 vsync是 vga 芯片的输出或由液位移动设备缓冲的输出, 并且每个电平上都有串联源端接电阻, 如上图所示。r 和 c 应接近水平转移缓冲区。
3、其他注意事项
①模块化布局操作电阻电容离VGA接口最少保持1.5mm以上的间距确保烙铁能方便焊接维修。
②RGB信号尽可能加粗推荐线宽为6-8mil。
③空间允许情况下对RGB信号做包地处理。
④线和线之间尽可能满足3W原则。
⑤VGA前端滤波器应遵循差分布局规则。
⑥VGA前端滤波器靠近D-SUB连接器。
1、工控主板 2、DVD主板 3、SIS显卡主板 4、RK3288安卓广告机
