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Brochage

Brochage VGA (DE-15) et brochage DVI

Le connecteur VGA est un D-sub haute densité à 15 broches sur trois rangées, appelé DE-15 ou HD15. Il porte la vidéo analogique rouge, verte et bleue avec leurs retours, les synchros horizontale et verticale, et le bus DDC qui lit l’EDID de l’écran, alimenté par le +5 V de la broche 9.

Par Hugues Orgitello · Mis à jour le ·

VGA DE-15 (HD15), 15 broches

Noms de signaux de la norme VESA E-DDC 1.2 (table 7-1, colonne « hôte DDC / E-DDC »), la colonne de droite donne le rôle d’origine du VGA. Le sens est vu depuis la source (carte graphique). Embase femelle : broche 1 en haut à droite ; sur la fiche mâle du câble, elle passe en haut à gauche.

VGA (DE-15) et DVI · VGA DE-15 (HD15), 15 broches. Embase femelle (carte graphique, entrée d’écran) vue de face, côté branchement, grand côté en haut.
Embase femelle (carte graphique, entrée d’écran) vue de face, côté branchement, grand côté en haut
Broche Signal Sens VGA d’origine (avant DDC) Description
1 Red video Sortie Vidéo rouge Vidéo rouge, analogique (Signal)
2 Green video Sortie Vidéo verte Vidéo verte, analogique ; peut porter la synchro sur le vert (SOG) si l’écran et la source le gèrent (Signal)
3 Blue video Sortie Vidéo bleue Vidéo bleue, analogique (Signal)
4 ID2 / Reserved Bit 2 d’identification de l’écran Bit 2 d’identification de l’écran côté source ; réservée, non connectée côté écran DDC (Configuration)
5 Return (ground) Test (masse) Retour (masse) (Masse)
6 Red return Retour rouge Retour de la vidéo rouge (Masse)
7 Green return Retour vert Retour de la vidéo verte (Masse)
8 Blue return Retour bleu Retour de la vidéo bleue (Masse)
9 +5V (DDC) Sortie Non connectée (détrompeur) +5 V ± 5 % fourni par la source pour l’EDID, 50 mA, protégé à 1 A au plus ; contact en retrait de 1,27 mm dans l’embase (Alimentation)
10 Sync return Retour des synchros Retour des synchronisations (Masse)
11 ID0 / Reserved Bit 0 d’identification de l’écran Bit 0 d’identification de l’écran côté source ; réservée, non connectée côté écran DDC (Configuration)
12 SDA E/S Bit 1 d’identification de l’écran Données DDC (I²C) : lecture de l’EDID (Signal)
13 HSync Sortie Synchro horizontale Synchronisation horizontale ; peut porter une synchro composite si l’écran et la source la gèrent (Signal)
14 VSync Sortie Synchro verticale Synchronisation verticale (Signal)
15 SCL Sortie Bit 3 d’identification de l’écran Horloge DDC (I²C) (Signal)

DVI-I (24 + 5 broches) et DVI-D (24 broches)

Spécification DVI 1.0 du DDWG, table 5-2 (connecteur combiné, DVI-I) ; la colonne DVI-D reprend la table 5-1 (connecteur numérique seul). Le sens est vu depuis la source. Les broches du lien 1 ne servent qu’en double lien, au-delà de 165 MHz d’horloge TMDS.

VGA (DE-15) et DVI · DVI-I (24 + 5 broches) et DVI-D (24 broches). Embase DVI-I vue de face, côté branchement, comme la figure 5-3 de la spécification DVI 1.0 ; la fiche se lit en miroir.
Embase DVI-I vue de face, côté branchement, comme la figure 5-3 de la spécification DVI 1.0 ; la fiche se lit en miroir
Broche Signal Sens Lien TMDSSur DVI-D Description
1 TMDS Data2- Sortie Lien 0Identique Paire TMDS de données 2, négatif (Paire différentielle)
2 TMDS Data2+ Sortie Lien 0Identique Paire TMDS de données 2, positif (Paire différentielle)
3 TMDS Data2/4 Shield Liens 0 et 1Identique Écran commun aux paires 2 (lien 0) et 4 (lien 1), relié à la masse (Blindage / terre)
4 TMDS Data4- Sortie Lien 1 (double lien)Identique Paire TMDS de données 4, négatif (Paire différentielle)
5 TMDS Data4+ Sortie Lien 1 (double lien)Identique Paire TMDS de données 4, positif (Paire différentielle)
6 DDC Clock Sortie Hors TMDSIdentique Horloge DDC (I²C) (Signal)
7 DDC Data E/S Hors TMDSIdentique Données DDC (I²C) : lecture de l’EDID (Signal)
8 Analog Vertical Sync Sortie Hors TMDSNon connectée (No Connect) Synchronisation verticale analogique (Signal)
9 TMDS Data1- Sortie Lien 0Identique Paire TMDS de données 1, négatif (Paire différentielle)
10 TMDS Data1+ Sortie Lien 0Identique Paire TMDS de données 1, positif (Paire différentielle)
11 TMDS Data1/3 Shield Liens 0 et 1Identique Écran commun aux paires 1 (lien 0) et 3 (lien 1), relié à la masse (Blindage / terre)
12 TMDS Data3- Sortie Lien 1 (double lien)Identique Paire TMDS de données 3, négatif (Paire différentielle)
13 TMDS Data3+ Sortie Lien 1 (double lien)Identique Paire TMDS de données 3, positif (Paire différentielle)
14 +5V Power Sortie Hors TMDSIdentique +5 V fourni par la source pour l’EDID : 55 mA minimum (Alimentation)
15 Ground Hors TMDSMasse du +5 V (Ground for +5V) Masse : retour du +5 V, de HSync et de VSync (Masse)
16 Hot Plug Detect Entrée Hors TMDSIdentique Détection de branchement : l’écran la monte au-dessus de 2,4 V quand son EDID est lisible (Signal)
17 TMDS Data0- Sortie Lien 0Identique Paire TMDS de données 0, négatif (Paire différentielle)
18 TMDS Data0+ Sortie Lien 0Identique Paire TMDS de données 0, positif (Paire différentielle)
19 TMDS Data0/5 Shield Liens 0 et 1Identique Écran commun aux paires 0 (lien 0) et 5 (lien 1), relié à la masse (Blindage / terre)
20 TMDS Data5- Sortie Lien 1 (double lien)Identique Paire TMDS de données 5, négatif (Paire différentielle)
21 TMDS Data5+ Sortie Lien 1 (double lien)Identique Paire TMDS de données 5, positif (Paire différentielle)
22 TMDS Clock Shield Liens 0 et 1Identique Écran de la paire d’horloge, relié à la masse (Blindage / terre)
23 TMDS Clock+ Sortie Liens 0 et 1Identique Paire TMDS d’horloge, positif, commune aux deux liens (Paire différentielle)
24 TMDS Clock- Sortie Liens 0 et 1Identique Paire TMDS d’horloge, négatif (Paire différentielle)
C1 Analog Red Sortie Hors TMDSAbsente Vidéo rouge analogique (Signal)
C2 Analog Green Sortie Hors TMDSAbsente Vidéo verte analogique (Signal)
C3 Analog Blue Sortie Hors TMDSAbsente Vidéo bleue analogique (Signal)
C4 Analog Horizontal Sync Sortie Hors TMDSAbsente Synchronisation horizontale analogique (Signal)
C5 Analog Ground Hors TMDSAbsente Masse analogique : retour du rouge, du vert et du bleu seulement (Masse)
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Lire la face : embase, fiche et broche 9

Le dessin montre l’embase femelle de la carte graphique, vue de face, grand côté du trapèze en haut : rangée du haut 5 à 1 de gauche à droite, rangée du milieu 10 à 6 décalée d’un demi-pas vers la droite, rangée du bas 15 à 11. La fiche mâle du câble se lit en miroir : la broche 1 passe en haut à gauche. C’est la vue de la figure 7-1 de la norme E-DDC et du plan Kycon K61X.

La norme E-DDC impose deux différences mécaniques par rapport au VGA d’origine : le contact 9 de l’embase est en retrait de 0,050 pouce (1,27 mm), ce qui selon Kycon fait connecter le +5 V en dernier et le coupe en premier, et l’isolant de l’embase côté source est bleu roi pour signaler un port DDC. Sur les plus anciens câbles, la broche 9 manque : c’était le détrompeur.

Niveaux du signal analogique

Les fiches techniques d’écrans Dell (P2419H, U2412M) spécifient l’entrée RVB à 0,7 V ± 5 %, polarité positive, sur une impédance d’entrée de 75 Ω, et la fiche U2412M ajoute des synchros séparées aux niveaux TTL, avec synchro sur le vert en option. Chaque couleur arrive sur 75 Ω : routez les pistes rouge, verte et bleue comme des lignes de 75 Ω et ramenez chaque retour (6, 7, 8) au plus près.

La norme électrique du signal analogique est le VESA Video Signal Standard (VSIS), que la spécification DVI 1.0 rend obligatoire pour la partie analogique du DVI-I. Ce document n’est pas public : les valeurs ci-dessus viennent des fiches d’écrans, pas du VSIS.

DDC, EDID et +5 V : ce que dit la norme E-DDC

Bus DDC. SDA sur la broche 12, SCL sur la broche 15 : c’est un bus I²C. La source les tire au +5 V par 1,5 à 2,2 kΩ, ou par une source de courant de 3 mA ; l’écran n’ajoute qu’une résistance de 47 kΩ sur SCL. L’EDID se lit à l’adresse A0h/A1h, et la norme E-DDC ajoute un pointeur de segment en 60h pour les EDID de plus de 256 octets.

+5 V de la broche 9. Toute source, y compris sur batterie, fournit +5 V ± 5 % quand son port vidéo est actif, avec 50 mA de capacité et une protection qui limite le courant à 1 A au plus. Écran éteint, celui-ci peut y tirer 50 mA ; allumé, 1 mA au plus. L’EDID doit être lisible 20 ms après l’apparition du +5 V, même écran éteint.

DDC1, abandonné. Le DDC d’origine avait un mode à sens unique, de l’écran vers la source, appelé DDC1. La norme E-DDC 1.2 l’a retiré : VESA ne le prend plus en charge et le déconseille pour toute conception neuve, qui doit suivre l’E-DDC sur I²C.

Broches 4, 5, 11, 12 et 15 : les anciens bits d’identification

Avant le DDC, l’écran se faisait reconnaître en reliant certaines broches à la masse : bits d’identification 0 à 3 sur les broches 11, 12, 4 et 15, et broche 5 marquée « test ». Le DDC a repris la 12 pour SDA et la 15 pour SCL ; la norme E-DDC garde ID0 et ID2 côté source et les déclare réservées, non connectées, côté écran.

Les écrans du commerce ne suivent pas tous cette règle : les notices Dell P2419H et U2412M nomment GND les broches 4 et 11 et « Self-test » la broche 5. Une carte qui pilote un écran ne doit donc rien supposer sur les broches 4 et 11, et une carte qui reçoit du VGA ne doit pas y mettre de signal.

DVI : simple lien, double lien, DVI-I et DVI-D

Simple et double lien. Le lien 0 (paires 0, 1, 2 et horloge) porte tous les formats jusqu’à 165 MHz d’horloge TMDS. Au-delà, le second lien (paires 3, 4, 5, broches 4, 5, 12, 13, 20 et 21) devient obligatoire et chaque lien tourne à la moitié de la fréquence. Les deux liens partagent la paire d’horloge et trois écrans communs.

DVI-I et DVI-D. Le connecteur numérique seul n’a pas les contacts C1 à C4 : la fiche d’un écran analogique n’y entre pas. Sur le DVI-I, les fonctions VGA se retrouvent ainsi : rouge, vert, bleu sur C1 à C3 avec leur retour en C5, synchro horizontale en C4, verticale en broche 8, DDC en 6 et 7, +5 V en 14, et masse des synchros et du +5 V en 15.

HPD et +5 V. L’écran monte HPD au-dessus de 2,4 V seulement quand son EDID est lisible, et le tient sous 0,4 V sinon ; la source réagit aux passages au-dessus de 2,0 V ou sous 0,8 V. Le +5 V fournit au moins 55 mA, l’écran n’y tire pas plus de 50 mA éteint et 10 mA allumé. À l’insertion, la coque contacte en premier, puis C5, puis les broches, et enfin C1 à C4 et la broche 14.

Questions fréquentes

FAQ

Quelles broches du VGA portent le DDC et l’EDID ?
La broche 12 porte les données (SDA) et la broche 15 l’horloge (SCL) d’un bus I²C, référencé au +5 V que la source fournit sur la broche 9. L’EDID de l’écran se lit à l’adresse A0h/A1h. Avant le DDC, ces deux broches portaient les bits d’identification 1 et 3 de l’écran : ne les reliez jamais à la masse sur une conception DDC.
La broche 9 du VGA est-elle un détrompeur ou le +5 V ?
Les deux, selon l’époque. Dans le VGA d’origine, la position 9 n’était pas connectée et servait de détrompeur. Depuis le DDC, c’est le +5 V de la source : 5 V ± 5 %, 50 mA, limité à 1 A au plus selon VESA E-DDC. Le contact est en retrait de 1,27 mm dans l’embase pour se connecter en dernier. Certaines notices d’écrans indiquent « 5 V/3,3 V ».
Quel niveau et quelle impédance pour les signaux rouge, vert et bleu ?
Les fiches techniques d’écrans Dell donnent 0,7 V ± 5 %, polarité positive, sur une impédance d’entrée de 75 Ω. Chaque couleur a son propre retour : rouge en 6, vert en 7, bleu en 8. La norme électrique de référence, VESA VSIS, n’est pas publique ; en conception, traitez chaque couleur comme une ligne de 75 Ω terminée chez l’écran.
Quelle différence entre DVI-D et DVI-I ?
Le DVI-D (connecteur numérique seul) a 24 contacts sur trois rangées de huit. Le DVI-I (connecteur combiné) ajoute cinq contacts analogiques, C1 à C5 : rouge, vert, bleu, synchro horizontale et masse analogique, et utilise la broche 8 pour la synchro verticale. Une fiche analogique n’entre pas dans une embase DVI-D, qui n’a pas les contacts C1 à C4.
Quand faut-il le DVI double lien ?
Dès que le format d’image et sa suppression demandent plus de 165 MHz d’horloge TMDS, la limite du simple lien selon la spécification DVI 1.0. Le second lien utilise les paires 3, 4 et 5 sur les broches 4, 5, 12, 13, 20 et 21, et les deux liens tournent alors chacun à la moitié de la fréquence. Un écran simple lien comme le Dell U2412M laisse ces six broches flottantes.
Sources

Tableaux établis à partir de ces documents et recoupés avec les fiches techniques des fabricants. Vérifiez toujours la fiche technique du connecteur que vous utilisez : certains fabricants numérotent différemment.

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