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1、第6章 色彩显示 显 卡 显示器 1 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 本章节目标 教学目标： 掌握显卡的分类 掌握显卡的组成结构 理解显卡的技术指标 了解多卡互联技术和显卡的选购 掌握显卡的安装方法和技巧 了解显示器的分类 理解CRT显示器和LCD显示器的工作原理 2 2 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.1 显卡 显卡（Graphics Card，又称“显示适配器 ”）是计算机处理和传输图像信号的重要 部件。显卡的功能是将计算机内的各种数 据进行处理，转换为字符、图形及颜色等 信息，并通过显示器呈现在用户面前，使 用户能够直观地了解
2、计算机的工作状态和 处理结果。 3 3 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.1.1 显卡的工作原理 数据（data）一旦离开CPU，必须通过4个步骤 ，最后才会到达显示屏： 1从总线（bus）进入GPU （Graphics Processing Unit，图形处理器）：将CPU送来 的数据送到北桥（主桥）再送到GPU（图形处理 器）里面进行处理。 2从 GPU进入video RAM（显存）：将芯片处理 完的数据送到显存。 3从显存进入DAC （ Digital Analog Converter ，随机读写存储数模转换器）：从显存读取出 数据再送到R
3、AM DAC进行数据转换的工作（数 字信号转模拟信号）。 4从DAC 进入显示器 （Monitor）：将转换完的 模拟信号送到显示屏。 4 4 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.1.2 显卡分类 1.按照显卡的构成形式划分 集成显卡 独立显卡 核芯显卡 5 5 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.1.2 显卡分类 集成显卡是指主板在整合显示芯片后，由主板所 承载的显卡，又称板载显卡。集成显卡的显示芯 片大部分都集成在北桥芯片中。 独立显卡是指以独立板卡形式呈现显示芯片、显 存以及相关电路的显卡。 核芯
4、显卡是Intel产品新一代图形处理核芯，即 CPU中包含显卡核芯。核芯显卡将图形核心整合 在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率， 并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥（图形核心 +内存控制+显示输出）”三芯片解决方案精简为“ 处理器（处理核心+图形核心+内存控制）+主板 芯片（显示输出）”的双芯片模式，有效降低了核 心组件的整体功耗，更利于延长笔记本的续航时 间 6 6 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 集成显卡和独立显卡 问题： 1.集成主板安装独立显 卡后用哪个接口连接 显示器？ 2.集成主板安装独立显 卡后是否需要做其他 设置？ 7 7 计
5、算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.1.3 独立显卡类型 2.按照显卡的接口类型划分 AGP(Accelerated Graphics Port)显卡(2.1GB/s) PCI-E(PCI-Express)显卡（4.8GB/s） 8 8 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 主板上的AGP与PCI-E插槽 9 9 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.2 显卡的组成结构 显示芯片 RAMDAC（数模转换器） 显存（主流1GB 、2GB ） 显卡输出接口 总线接口 显卡
6、输出接口 总线接口 RAMDAC 显卡输出接口 总线接口 RAMDAC 显卡输出接口 总线接口 RAMDAC 显卡输出接口 总线接口 RAMDAC 显卡输出接口 总线接口 1010 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 显示芯片之一：nVIDIA nVIDIA（全称为nVIDIA Corporation，官方中文名 称英伟达），是一家以设计显示芯片和主板芯片组为 主的半导体公司。 黄仁勋，美籍华人，1993 年创办nVIDIA 今天全 球最大显卡芯片厂商之一。 nVIDIA最出名的产品线是为游戏而设计的GeForce 显示卡系列，为专业工作站而设计的Qu
7、adro显卡系 列，和用于计算机主板的nForce芯片组系列。 1111 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 显示芯片之二：ATI ATI(Array Technology Industry)是世界著名的显示 芯片生产商，和nVIDIA齐名，中文名叫“冶天”。 ATI的创始人，何国源（Kwok Yuen Ho）1950年出生 于广州。1974年毕业于台湾成功大学，获得了电子工 程学士学位 。1984年，何国源移民加拿大 。1985年 ，他和另外两个香港移民创办ATI。 ATI在1985年至2006年之间是全球重要的显示芯片公 司，总部设在加拿大安大略省
8、万锦，直至2006年被美 国AMD公司以54亿美元的巨资收购成为该公司的一部 份。 2010年12月15日，AMD发布HD6900系列显卡，正式 弃用ATI标志，使用AMD标志，标志着ATI这一商标的 正式死亡。 1212 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 显卡输出接口 D-SUB接口：又称D型VGA插座，主要用 于连接CRT显示器。 1313 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 显卡输出接口 DVI接口：数字视频接口，是很多LCD显 示器采用的接口类型。 DVI接口DVI接口 1414 计算机组装与维护计算
9、机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 显卡输出接口 S-Video接口：一般用于TV-OUT功能，即 连接电视。 S-Video 接口 1515 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 显卡输出接口 HDMI接口：高清晰多媒体接口，作用是 连接高清电视。 HDMI 接口 1616 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.2.2 显卡性能技术指标 显卡核心频率 RAMDAC频率 显存频率 显存位宽 显存带宽 3D API技术：是软件（应用程序或游戏）与显卡直接 交流的接口，其作用是让编程人员只需调
10、用3D API内 部程序即可启用显卡芯片强大的3D图形处理能力，而 无需了解显卡的硬件特性，从而简化3D程序的设计难 度，提高设计效率。目前，应用较为广泛的3D API主 要有： （1）DirectX：最新版本为DirectX 12 （2）OpenGL（开放图形接口） 1717 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.2.3 多卡互联技术 多卡互联技术的原理是将多块显卡连接在一起后，共 同处理图形数据，以此来提高显示系统的整体性能。 主流的多卡互联技术： pSLI（Scalable Link Interface，交错互连）技术-nVIDIA pCros
11、sFire（交叉火力）技术-AMD 1818 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 显卡选购 1919 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 6.3 显示器 6.3.1 显示器的分类 按现象技术划分 CRT显示器、LCD显示器、等离子显示器 按尺寸划分 目前主流为22”（英寸）、24” 按屏幕比例划分 CRT ：4:3 LCD：4:3 5:4 16:9 16:10 2020 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 CRT显示器 CRT（Cathode Ray Tube，阴极射线
12、管）显示器分为黑白和 彩色两类，下面首先介绍黑白显示器原理。 2121 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 CRT显示器基本原理 光栅扫描过程 2222 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 CRT显示器基本原理 彩色CRT 2323 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 液晶显示器 液晶 液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排 列的有机化合物。一般最常用的液晶形式为向列液晶 ，分子形状为细长棒形，长约10 nm，宽约1 nm。 10 nm 1 nm 2424 计算
13、机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 液晶显示器工作原理 在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转呈一 定角度排列，产生透光度的差别，液晶分子通过反射 和折射发光灯管产生的光线，便可在屏幕上显示相应 的图像。 2525 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 液晶显示器的主要参数 点距 分辨率 亮度 液晶显示器亮度取决于背景灯的亮度。亮度越高，画面显 示的层次越丰富。亮度的单位是流明cd/m2 （每平方米烛光） ，又称NIT流明。通常情况下，只有当亮度达到200Nits时才 能表现出较好的画面。 对比度 定义是：在暗室
14、中，白色画面(最亮时)下的亮度除以黑色画 面(最暗时)下的亮度。对比度越高，图像的锐利程度就越高， 显示的色彩层次就越丰富，图像就越清晰。CRT显示器对比度 在500：1，甚至更高。之前液晶显示器对比度相对低。对比 度达到300:1，便可支持各阶度的颜色。 2626 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 液晶显示器的主要参数 响应时间 响应时间指一个像素从亮点到暗点的转换时间， 单位为ms（毫秒）。响应时间越短，越不会出现“拖 尾”现象。响应时间分为上升时间和下降时间，标示 时以两者之和为准。 灰阶响应时间 能够更真实的反映出LCD显示器的响应效果的时
15、间。目前大多数LCD显示器灰阶响应时间都控制在 8ms以内，高端产品已经达到2ms。 可视角度 2727 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 液晶显示器的选购 2828 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 实验：显卡安装 1.卸下机箱背面的挡板后，将显卡对准AGP插槽 2929 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 实验：显卡安装 2.拉出AGP插槽上的固定卡，然后将显卡完全插入插槽中并将 固定卡复原，以固定显卡。 3030 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 实验：显卡安装 3.拧紧螺丝将显卡固定紧 3131 计算机组装与维护计算机组装与维护 济宁学院济宁学院 计算机科学系计算机科学系 课后作业 检测显示器质量-Nokia Monitor Test 3232 计算机组装与维护计算
