¿Cómo funciona la tarjeta de sonido y la tarjeta de video de una computadora?

Muy, muy crudamente, son similares. En ambos casos, la idea es tomar información digital almacenada en una computadora y generar un efecto analógico que un humano pueda percibir.
La tarjeta de sonido más simple posible es un convertidor digital a analógico conectado a un puerto de impresora paralelo. Cada 1/10 000 de segundo, la computadora lee un valor de datos de un archivo de sonido y lo escribe en el puerto. El convertidor D / A lo cambia a un voltaje analógico (0 se convierte en 0V, 1023 se convierte en 5V, 512 se convierte en 2.5V, etc.), conecta un altavoz a la salida y listo, tiene sonido. (en realidad, puede hacerlo más simple que eso, con solo una resistencia y un condensador y usar modulación de ancho de pulso). Es un desperdicio atar la computadora haciendo 10,000 operaciones por segundo (o con audio normal, a menudo 48,000 operaciones), por lo que las tarjetas de sonido reales tienen una RAM incorporada, que la computadora llena en pedazos cuando se vacía y el circuito de sonido registra los datos de la RAM en el D / A. Una tarjeta de sonido real tendrá varios canales de salida y también canales de entrada utilizando un convertidor A / D (para convertir el voltaje analógico en palabras digitales), junto con mezcladores e interruptores (controles de volumen controlados por computadora).
Las tarjetas de video históricamente manejaban CRT, como se usaba en televisores antiguos. Si bien el sonido es continuo, las imágenes de TV se crean a partir de cuadros y líneas. En el video NTSC, había 525 líneas horizontales en un cuadro y 30 cuadros por segundo. De hecho, funcionó muy parecido a una tarjeta de sonido, enviando una señal analógica cuya amplitud representa el brillo, pero con pulsos “mágicos” cada tanto para sincronizar los cuadros de TV. Una vez más, hay una RAM en la tarjeta en la que escribe la computadora, pero esta vez la tarjeta sigue leyendo la misma RAM una y otra vez enviando los mismos datos al monitor, porque el fósforo en los tubos CRT solo brilla durante mucho tiempo antes de que necesite ser reescrito Para el color, necesita 3 señales para rojo, azul y verde. Como dice Philip, las tarjetas gráficas modernas, impulsadas en parte por la industria del juego, son mucho más complicadas, con la capacidad adicional de poder dibujar formas en la pantalla y moverlas sin más instrucciones de la computadora.
Los monitores modernos, como las pantallas LED, son digitales, pero para la compatibilidad histórica seguirán aceptando las mismas señales VGA analógicas que los CRT. Las tarjetas gráficas modernas pueden enviar señales digitales como HDMI o DVI-D directamente a una pantalla digital y omitir el convertidor D / A. (algunas tarjetas de sonido también pueden enviar señales de sonido digital S / PDIF directamente a equipos de audio compatibles).