Для подключения дисплея к графическому адаптеру используются физические и логические интерфейсы, по которым передается информация о мгновенном значении яркости базовых цветов RGB (красный, зеленый и синий), а также сигналы строчной и кадровой синхронизации. По способу передачи информации интерфейсы делятся на дискретные, аналоговые и цифровые.
Дискретные интерфейсы с уровнями ТТЛ применяются для мониторов MDA, Hercules, CGA, EGA. ТТЛ появляется в результате действия стандартного набора цифровых микросхем, и при этом считается, что сигналы имеют только два уровня. В состав передаваемых сигналов обязательно входят два сигнала: 1 — Video – включение или выключение электронного луча, 2 – Intense повышенный уровень яркости. ТТЛ-мониторы – как правило монохромные алфавитно-цифровые дисплеи, сигналы управления которыми формируются графическими картами стандарта MDA. Термин «монохромный» означает, что точка на экране может иметь только два состояния – светлая и темная, причем общая палитра экрана выражена двумя цветами – черный фон и белый (зеленый, оранжевый) цвет надписи. В разъеме кабеля для связи монитора с графическим адаптером сигналы синхронизации поступают только на два контакта. Эти сигналы содержат информацию о координатах и яркости точек на экране монитора. Трубочные мониторы формируют изображение в результате смены кадров с высокой частотой и минимальным уровнем мерцания (как правило, около 60 Гц). В данной схеме сигнал, попадая на каскадный сход, сначала проходит через видеобуфер, который формирует приемлемый видеосигнал, по возможности очищая искажение. Затем сформированный сигнал попадает на катод ЭЛТ, предварительно пройдя через видеоусилитель. Композитный видеосигнал подается на ЭЛТ в последовательном виде. Сигнал подается таким образом, что схема слежения монитора получает сигналы на зажигание и гашение пикселей с точно определенные моменты времени, для чего подбирается кварцевый генератор, который позволяет синхронизировать частоту подачи видеосигнала графической карты. В композитном видеосигнале содержатся импульсы строчной и кадровой синхронизации частотами 15780 Гц и 60 Гц. Импульс синхронизации вводится в конце каждой строки развертки. По этому сигналу генератор строчной синхронизации формирует импульс, который прекращает развертывание строки на правой стороне экрана, осуществляет обратный ход луча и начинает развертывание с левой стороны новой строки с отступом в одно знакоместо. Кадр в этих дисплеях содержал 264 строки, из которых визуально отображаются только 192. Остальные строки используются для образования окаймления экрана. Помимо этого, не все строки видны.
Амплитуда типичного композитного монохромного видеосигнала составляет от 0 до 2,75В. Яркость изображения зависит от величины сигнала в момент достижения луча экрана лучевой трубки. При 0 В изображение гаснет, луч запирается, пиксели оказываются невидимыми. При 2,75 В изображение получает максимальную яркость. При сканировании видеопамяти те пиксели, которые должны быть включены получают высокий уровень напряжения, а если должны быть выключены – то нулевой. Основной видеосигнал имеет форму прямоугольных импульсов, поверх которых накладываются стробы уровней яркости.
Сам видеосигнал находится на нулевом уровне напряжения, поэтому остается невидимым. На экране видны всплески только стробов. В конце строки имеется синхросигнал.
В цветных мониторах класса Color Display, таких как CGA или EGA, используется по одному сигналу для включения каждого луча и общий сигнал повышения яркости. В мониторах EGA и CGA можно задавать 16 цветов, однако в мониторах CGA одновременно на экране можно получить только 4 цвета. В мониторах EGA использовались два базисных сигнала, поэтому на экране можно получить 16 цветов из 64 возможных.
Аналоговый интерфейс RGB передает сигналы яркости базисных цветов, при этом количество уровней яркости формально не ограничено, что позволяет получить достаточно большое количество цветов и оттенков. Например, если сигналы уровней яркости формируются 8-миразрядным АЦП, то можно получить 16,7 миллионов цветов и оттенков, что соответствует режиму TrueColor.
Для уменьшения перекрестных помех видеосигналы передаются по витым парам с обратной связью. Для согласования с кабелем в мониторе каждая сигнальная пара нагружается резистором. Черному цвету на экране соответствует нулевой потенциал на линиях всех цветов. Полной яркости каждого цвета соответствует уровень +0,7В. Остальные сигналы управления состоянием и синхронизации имеют уровни ТТЛ.
