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1、第6章显卡和显示器 第6章显卡和显示器 6 1阅读资料 显卡的发展历程6 2阅读资料 显示器的发展历程6 3显卡的结构与工作原理6 4显卡的性能指标6 5显示器的分类6 6显示器的原理6 7显示器的性能指标6 8流行显卡及显示器简介 6 1阅读资料 显卡的发展历程 1981年 IBM推出了个人电脑时 它提供了两种显卡 一种是 单色显卡 简称MDA 一种是 彩色绘图卡 简称CGA 1982年 IBM又推出了MGA MonochromeGraphicAdapter 1995年 3D图形加速卡正式走入玩家的视野 1998年 大量更加精美的3D游戏集体上市 1999年 显卡市场出现了百花齐开的局面 1
2、999年到2000年 nVidia在1999年末推出了一款革命性的显卡 Geforce256 2001年以后 显卡市场演变为nVidia与ATI两雄争霸的局势 2002年 nVidia与ATI的竞争更加白热化 2003年 显卡市场依旧为nVidia与ATI所统治 2004年 是ATI大放异彩的一年 不过其最大的功臣却是来自于面向中低端的Radeon9550 2005年 PCI E平台已渐渐为普通用户所了解和接受 6 2阅读资料 显示器的发展历程 显示器的发展大体上可以分为四个阶段 第一阶段 20世纪80年代至90年代初 是球面显示器 这一阶段显示器的显像管都以球面的形态出现 在水平和垂直方向都
3、是弯曲的 图像也随着屏幕的形态弯曲 第二阶段 20世纪90年代中至90年代末 是平面直角显示器 其屏幕表面接近平面 四个角都是直角 显示质量也有了较大提高 第三阶段 20世纪90年代末至21世纪初 是纯平显示器 在第三阶段 调节操控方面诞生了OSD 屏幕显示菜单控制 它实际上是数控调节方式的一种 第四阶段 21世纪初至今 是液晶显示器 液晶显示器的原理是利用液晶的物理特性 通电时导通 排列变得有秩序 使光线容易通过 不通电时排列混乱 阻止光线通过 通过和不通过的组合就可以在屏幕上显示出图像来 6 3显卡的结构与工作原理 6 3 1显卡的结构6 3 2显卡的工作原理 6 3显卡的结构与工作原理
4、6 3 1显卡的结构 6 3显卡的结构与工作原理 6 3 1显卡的结构1 显示芯片及散热风扇显示芯片是显卡的接口部件 是显卡的 CPU 它直接决定了显卡档次的高低和性能的好坏 2 显示内存用来暂时存放显示芯片处理的数据或即将提取的渲染数据 显存也是显卡的核心部件之一 它的优劣和容量大小直接决定显卡的最终性能表现 6 3显卡的结构与工作原理 6 3 1显卡的结构3 RAMDAC将暂存于显存中要输出的数字信号转换为显示器能够识别并显示出来的模拟信号4 VGABIOS芯片显卡的BIOS芯片中存储了显卡的硬件控制程序和相关信息 6 3显卡的结构与工作原理 6 3 1显卡的结构5 AGP接口显卡的接口是
5、指显卡与主板连接时所采用的接口方式 显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽 不同接口的显卡性能差异较大 PCI接口的传输率为133MB s AGP接口最大可达2133MB s PCIExpress接口则可达到8GB s 6 VGA VideoGraphicsArray 插座它是专为只能识别模拟信号的显示器提供的计算机与显示器连结的接口 6 3显卡的结构与工作原理 6 3 2显卡的工作原理显示芯片处理完的资料会全部传送到显存 然后进入极为关键的RAMDAC单元 DigitalAnalogConverter RAMDAC单元所需要完成的任务便是数模转换 因为显卡芯片处理的是数字信息 而普
6、通CRT显示器接收的都是模拟信息 所以这一步是必不可少的 显示芯片与RAMDAC是两个非常忙碌的高速设备 而显存必须随时受它们两个差遣 每一次当显示屏画面改变 显示芯片就必须更改显存里面的资料 而且这一动作是连续进行的 RAMDAC也必须不断地读取显存上的资料 以维持画面的刷新 分辨率越高 从芯片传到显存的资料也就越多 而RAMDAC从显存读取资料的速度就要更快才行 为此显存必须在容量以及速度方面达到一定的要求 6 3显卡的结构与工作原理 6 3 2显卡的工作原理显卡的工作原理是 显卡开始工作前 图形渲染建模前 通常把所需要的材质和纹理数据传送到显卡里面 开始工作时 进行建模渲染 这些数据通过
7、AGP总线进行传输 显示芯片将通过AGP总线提取存储在显存中的数据 除了建模渲染数据处理外 还有大量的数据和工作指令流需要进行交换 这些数据通过RAMDAC转换为模拟信号输出到显示端 最终完成一个完整的画面 6 4显卡的性能指标 6 4 1显存大小6 4 2色深6 4 3分辨率6 4 4刷新频率 6 4显卡的性能指标 6 4 1显存大小显存大小是指显卡显示内存的容量大小 是选择显卡时的关键参数之一 显存大小决定着显存临时存储数据的多少 显存大小主要有16MB 32MB 64MB和128MB等几种 6 4 2色深色深指的是每个像素可显示的颜色数 它的单位是 bit 位 每个像素可显示的颜色数取决
8、于显示卡上给它分配的DAC位数 位数越高 每个像素可显示出的颜色数目就愈多 6 4显卡的性能指标 6 4 3分辨率分辨率是指显卡在显示器上所能描绘的像素点的数量 显卡能输出的显示分辨率并不代表该计算机系统就一定能达到这个分辨率 它还必须要有相应的显示器配套才可以 6 4 4刷新频率刷新频率是指图像在显示器上的更新速度 也就是图像每秒钟在屏幕上出现的帧数 用Hz作为单位 刷新频率越高 屏幕上图像的闪烁感就越小 图像就越稳定 视觉效果就越好 6 5显示器的分类 1 按显示器的显像管分类一是传统显示器 即CRT显示器 CRT显示器又可细分为球面显像管和纯平显像管两种显示器 二是液晶显示器 三是等离子
9、显示器PDP CRT显示器 LCD液晶显示器 PDP等离子显示器 6 5显示器的分类 2 按显示色彩分类把显示器分为单色显示器和彩色显示器 3 按屏幕大小分类可把显示器分为14英寸 15英寸 17英寸 19英寸 20英寸或更大等几种 6 6显示器的原理 6 6 1CRT显示器原理6 6 2LCD显示器原理6 6 3等离子显示器原理 6 6显示器的原理 6 6 1CRT显示器原理CRT显示器的显示系统与电视机相同 它的显像管实际就是电子枪 一般有三个电子枪 显示器的显示屏幕上涂有一层荧光粉 电子枪发射出的电子束击打在屏幕上 使被击打位置的荧光粉发光 产生一个个光点 像素 从而形成图像 每一个发光
10、点又由 红 绿 蓝 三个小的发光点组成 三个电子枪 由于电子束是分为三条的 分别射向屏幕上的这三种不同颜色的发光小点 从而在屏幕上出现绚丽多彩的画面 6 6显示器的原理 6 6 2LCD显示器原理液晶显示器的显像原理 是将液晶分子置于两片导电玻璃薄片之间 电极面向内 靠两个电极间电场的驱动 引起夹于其间的液晶分子扭曲向列的电场效应 以控制光源透射或遮蔽功能 在电源关开之间产生的明暗而将影像显示出来 若加上彩色滤光片 则可以显示彩色影像 6 6 3等离子显示器原理等离子显示器是一种利用气体放电的显示装置 它采用等离子管作为发光元件 大量的等离子管排列在一起构成屏幕 在等离子管电极间加上电压后 封
11、在两层玻璃之间的等离子管小室内的氖氙气体就会产生紫外光 从而激活平板上的红绿蓝三原色荧光粉发生可见光 每个离子管作为一个像素 由这些像素的明暗变化和颜色变化组合 产生各种灰度和色彩的图像 与其他的显像管的发光原理类似 6 7显示器的性能指标 6 7 1CRT显示器性能指标6 7 2LCD显示器的性能指标6 7 3CRT显示器与LCD显示器的比较 6 7显示器的性能指标 6 7 1CRT显示器性能指标1 幕带尺寸幕带尺寸也叫显示尺寸 它通常是指CRT显示器显像管对角线的长度 以英寸 in 作为单位 常见的尺寸有15英寸 17英寸 19英寸 21英寸等几种 2 屏幕外形因采用的显像管类型不一样 C
12、RT显示器的屏幕外形各有不同 6 7显示器的性能指标 6 7 1CRT显示器性能指标3 点距点距是指屏幕上相邻两个同色像素之间的距离 即两个红色 或蓝色 绿色 像素单元之间的距离 点距越小 画面也就越精细 6 7显示器的性能指标 6 7 1CRT显示器性能指标4 分辨率CRT显示器的分辨率就是显示器屏幕上图像的精密度 主要指显示器所能显示的点数的多少 显示器所能显示的点数越多 画面也就越精细 通常用横向点 纵向点的方式来表示一台CRT显示器的分辨率 1024 768 1280 1024 5 刷新频率刷新频率又叫场频或垂直扫描频率 它是指单位时间内电子枪对整个屏幕进行扫描的次数 从保护人眼的角度
13、出发 刷新频率越高越好 另外还有一个行频参数 所谓行频即水平扫描频率 就是指电子枪每秒在荧光屏上扫过的水平线的数量 以KHz 千赫兹 为单位 行频是一个综合分辨率与场频的参数 行频 场频 垂直分辨率 1 04 它的值越大越好 最低不能低于50KHz 目前CRT显示器主流的行频为70KHz 85KHz和96KHz等几种规格 6 7显示器的性能指标 6 7 1CRT显示器性能指标6 带宽带宽是指每秒钟电子枪扫描过的图像点的个数 以MHz 兆赫兹 为单位 表明了显示器电路可以处理的频率范围 7 调节方式调节方式是指显示器提供的对显示器的各项工作指标 包括色彩 模式 几何形状等进行调整而使显示器达到最
14、佳使用状态的方式 6 7显示器的性能指标 6 7 2LCD显示器的性能指标1 可视面积是指液晶显示器屏幕对角线的长度 单位为英寸 液晶显示器采用的标称尺寸就是它实际屏幕的尺寸 2 点距LCD显示器的像素间距类似于CRT的点距 点距一般指显示屏相邻两个像素点之间的距离 3 分辨率LCD显示器的像素间距已固定 它并不能象CRT显示器那样支持多个显示模式 LCD显示器只有在显示跟该液晶显示板所设置的分辨率完全一样的画面时才能达到最佳效率 6 7显示器的性能指标 6 7 2LCD显示器的性能指标4 亮度与对比度LCD的亮度是指画面的明亮程度 以平方米蚀光 cd m2 为单位 亮度也并非越亮越好 对比度
15、则是指画面上某一点最亮时 白色 与最暗时 黑色 的亮度比值 它直接决定该液晶显示器能否表现出丰富的色阶 5 响应时间响应时间是液晶显示器的一个重要参数 它包括黑白响应时间和灰阶响应时间两种 黑白响应时间 也就是指液晶显示器各像素点对输入信号的反应速度 即像素点由全黑变为全白或由全白变为全黑所需要的时间 6 7显示器的性能指标 6 7 2LCD显示器的性能指标6 视角视角的全称是可视角度 它是指用户从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度 数值越大越好 7 最大显示色彩数它是衡量LCD显示器的色彩表现能力的一个参数 最大显示色彩数越多 所显示的画面色彩就越丰富 层次感也越好 6 7显示器的性能指标 6 7 3CRT显示器与LCD显示器的比较 6 8流行显卡及显示器简介 6 8 1几款流行的显示卡6 8 2几款流行的显示器 6 8流行显卡及显示器简介 6 8 1几款流行的显示卡 6 8流行显卡及显示器简介 6 8 2几款流行的显示器
