{酒类资料}第6章显卡和显示器

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1、第6章 显卡和显示器,了解显示卡的分类 、结构、原理,知识目标,熟悉显示卡的主要相关术语,理解CRT显示器的工作原理,熟悉CRT显示器的性能指标,熟悉LCD显示器的性能指标,能够选购合适的显卡,技能目标,能够选购合适的显示器,第6章 显卡和显示器,6.1 显卡,6.2 CRT显示器,6.3 LCD显示器,6.1 显卡,6.1.1 显卡的分类,6.1.2 显卡的结构和工作原理,6.1.3 显卡的主要参数,6.1.4 显卡的选购原则和技巧,6.1 显卡,显示卡简称显卡，如图6.1所示。是显示器与主机通信的控制电路和接口电路，其主要作用是根据CPU提供的指令和数据，将程序运行过程中的结果进行相应的处

2、理，并转换成显示器能接受的图形显示信号后送给显示器，最后再由显示器形成人眼所能识别的图像在屏幕上显示出来。因此，显卡的性能好坏直接决定着计算机的显示效果。,图6.1显示卡,6.1.1 显卡的分类,（1）按显卡独立性分类 分为主板集成显示芯片的集成显卡和独立显卡。 （2）按显卡的接口分类 MDA（单色显卡）、CGA、EGA、VGASVGA（显示绘图阵列）。 （3）按图形功能分类 根据图形分为纯二维（2D）显卡、纯三维（3D）显卡、二维三维（2D3D）显卡。 （4）按显卡与主板的接口分类 与主板连接的接口经历了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等，以及PCI-Express。 （5）按显示

3、芯片分类 主流芯片厂家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。,6.1.2 显卡的结构和工作原理,1. 显卡的结构 显示芯片 显示芯片是显卡的核心部件，决定了显示卡的档次和大部分性能。目前，主流芯片厂家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。其中nVIDIA（如图6.2所示）、ATI（如图6.3所示）最具实力。,图6.2 nVIDIA显示芯片 图6.3 ATI显示芯片,6.1.2 显卡的结构和工作原理, RAMDAC RAMDAC（RAM Digital to Analog Converter，随机存取存储器数模转换器）的作用是将显示内存中的数字信息转换为能够用于显示器识别的模拟信号，

4、其数模转换速率影响显卡的刷新频率和最大分辨率。刷新频率越高，图像越稳定；分辨率越高，图像越细腻。 显存 显存用来存放显示芯片正在处理以及处理后的数据，然后有数模转换器读取并逐帧转换为模拟视频信号提供给显示器使用，所以，显存也称为“帧缓存”。显卡性能的发挥则很大程度上取决于显存。,6.1.2 显卡的结构和工作原理, 显卡BIOS 是显卡上的一块Flash BIOS芯片。主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，存放显卡的型号、规格、生产厂商、出厂时期、显存的容量等信息。 总线接口 目前在市场上销售的显示卡几乎都是PCI-Express。,6.1.2 显卡的结构和工作原理, 输出接口 VGA接

5、口：15孔D型插座，与显示器的15针Mini-D-Sub（又称HD15）插头相连，如图6.4所示。 DVI接口：DVI-D接口（如图6.5所示）和DVI-I接口（如图6.6所示）。DVI-D仅支持数字信号，DVI-I同时支持数字与模拟信号。DVI接口支持即插即用(plug and play)。,图6.4 VGA接口和HD15插头,图6.5 DVI-D接口 图6.6 DVI-I接口,6.1.2 显卡的结构和工作原理,TV out接口：视频输出接口，如图6.7所示，通过此接口为电视机提供视频输入信号。 S-Video接口：-Video接口使用 4 接脚的 mini-DIN 接头在两条讯号线之间传送

6、视讯信息，也称为 Y/C，如图6.7所示 HDMI（High Definition Multimedia，高清晰度多媒体接口）。新型的主板和显示卡上开始配备HDMI接口插座，如图6.8所示。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。,图6.7 TV Out 接口,图6.8 HDMI接口,6.1.2 显卡的结构和工作原理,2.显卡的工作原理 显卡的工作过程大致如下： 首先由CPU向图形处理器发出指令。 显卡将图形处理完成后，将数据传输到显示缓存。 显示缓存进行数据读取，而后将其送到RAMDAC。 RAMDAC将数字信号转化为模拟信号。 最后通过

7、显卡上的VGA插座输出至显示器。如果采用DVI接口的显卡，将GPU处理的图形数据按照TMDS协议编码后从显存中通过DVI接口直接送至显示器。,6.1.3 显卡的主要参数,1.显卡芯片 （1）芯片厂商：主要有nVIDIA、ATI、Intel、Sis、Matrox和3D Labs。 （2）核心代号 （3）芯片型号 （4）核心频率 （5）制造工艺 （6）显示芯片位宽 （7）管线 （8）像素填充率 （9）刷新频率 （10）最大分辨率 （11）色深 （12）3D API,6.1.3 显卡的主要参数,2.显存颗粒 （1）显存位宽 一般，显存的位宽分为64bit、128bit和256bit。目前256bit

8、是市场的主流显存位宽。 （2）显存速度 工作频率=1/时钟周期X1000 （3）显存频率 显存频率（MHz） = 1000/显存时钟周期(ns)X每时钟数据段数量 （4）显存带宽 显存带宽=工作频率X显存位宽/8 （5）显存类型 SDRAM、DDR SDRAM、DDR SGRAM三种 （6）显存容量 128MB、256MB、512MB、1GB （7）显存封装 QFP、TSOP-II、MBGA等,6.1.3 显卡的主要参数,3.接口等部件 （1）PCB层数：一般分为信号层、电源层或地线层 （2）显卡供电 （3）显卡接口类型 （4）显卡散热装置：被动式和主动式 （5）输出结构,6.1.4 显卡选购

9、原则和技巧,1. 显卡的选购原则 （1）根据自己的需求进行选择 （2）根据显卡的芯片类型来判断显卡档次 （3）搭配原则 （4）估算显存容量 2. 显卡的选购技巧 （1）明确自己的需求 （2）显卡的做工 （3）显存的选择 （4）注重显卡的品牌,6.2 CRT显示器,6.2.1 显示器的分类,6.2.2 CRT显示器的分类,6.2.3 CRT显示器的特点,6.2.4 CRT显示器的结构,6.2.5 CRT显示器的基本工作原理,6.2.6 CRT显示器的主要参数,6.2.7 CRT显示器的选购,6.2.1 显示器的分类,显示器的分类方法较多，主要包括如下几种： （1）按显示的颜色分类：可分为单色显示

10、器和彩色显示器，但目前均为彩色显示器。 （2）按显示器件分类：可分为阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）、发光二极管显示器（LED）、等离子体显示器（PDP）、荧光（VF）平板显示器等。CRT显示器和LCD显示器是主流显示器。 （3）按显示方式分类：可分为图形显示方式的显示器和字符显示方式的显示器。 （4）按屏幕尺寸分类：一般以in（英寸，1in=2.54cm）为单位。,6.2.2 CRT显示器的分类,1.按显像管的表面平坦度分类 可分为球面管、平面直角管、柱面管、真正平面管和视觉平面管 2.按显像管的生产厂家分类 主要有Sony的特丽珑、三菱的钻石珑、三星的丹娜、LG的未来窗等,

11、6.2.3 CRT显示器的特点,CRT（Cathode Ray Tube，阴极射线管）显示器通过电子枪束产生图像，按照不同的显像管又可以分为球面显示器、平面直角显示器和纯平显示器三种。目前主流的CRT显示器为纯平显示器 。 （1）出色的色彩还原度 （2）高带宽带来的高分辨率 （3）反应速度快 （4）辐射和体积较大,6.2.4 CRT显示器的结构,主要由外壳、显像管、控制开关、电源开关、信号电缆和电源插座组成。,6.2.5 CRT显示器的基本工作原理,CRT（阴极射线管）显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和电视机的显像管基本一样，可以把它看做是一个图像更加精细的电视机。 CRT显示器的工

12、作原理如图6.15所示。经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的荧光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点，从而形成各种图案和文字。,图6.15 CRT显示器的工作原理,6.2.6 CRT显示器的主要参数,1.显像管 按屏幕表面曲度可分为：球面、平面直角、柱面和纯平4种 2.尺寸 尺寸大小是指显象管的对角尺寸，不是可视对角尺寸，15英寸显示器的可视对角尺寸实际为13.8英寸。 3.点距 点距是指屏幕上两个相邻荧光点之间的距离，点距越小意味着单位显示区内可以显示更多的像点，显示的图像就越清

13、晰，点距的单位为mm。 4.最大分辨率 分辨率是指屏幕上可以容纳的像素的个数，分辨率越高，屏幕上能显示的像素个数也就越多，图像也就越细腻，能够显示的内容就越多。,6.2.6 CRT显示器的主要参数,5.最佳分辨率 一般指在85Hz下达到的最高工作效率 6.刷新频率 刷新频率分为垂直刷新频率和水平刷新频率，垂直刷新频率也叫场频，表示屏幕图像每秒钟重绘的次数，也就是指每秒钟屏幕刷新的次数，以Hz为单位。VESA组织于1997年规定85Hz逐行扫描为无闪烁的垂直刷新频率。水平刷新频率又称行频，它表示显示器从左到右绘制一条水平线所用的时间，以kHz为单位。 7.视频带宽 带宽决定着一台显示器可以处理的

14、信息范围，是指特定电子装置能处理的频率范围。 带宽的一般公式：可接受带宽水平像素垂直像素刷新频率额外开销（一般为1.5）。,6.2.6 CRT显示器的主要参数,8.扫描方式 水平扫描有两种方式，即隔行扫描（Interlaced）和逐行扫描（Non-Interlaced）。隔行扫描是指每隔一行显示一行，一直到底，最后再返回来重新显示，而逐行扫描是指每行都显示。 9.调节方式 普通数码式、屏幕菜单式和飞梭单键式。 10.辐射与环保 目前主流显示器均获得了TCO03标准的认证。,6.2.6 CRT显示器的选购,选购CRT显示器时要从显像管、尺寸、分辨率、刷新频率、点距、品牌（常见的品牌有优派、美格、

15、宏基、明基、飞利浦、三星、LG、长城等）等几方面综合考虑，但现在CRT显示器正在逐渐退出市场,6.3 LCD显示器,6.3.1 LCD的特点,6.3.2 LCD的分类,6.3.3 LCD的结构,6.3.4 LCD的基本工作原理,6.3.5 应用于液晶显示器的新技术,6.3.6 LCD的主要参数,6.3.7 LCD显示器的选购及保养,6.3.1 LCD的特点,LCD显示器又叫液晶显示器，它是利用液晶在通电时能够发光的原理显示图像的。以前一直被用在笔记本电脑中，现在越来越多的台式机也开始采用液晶显示器。 LCD显示器的特点 （1）低辐射 （2）体积小、轻便 （3）失真小、无闪烁 （4）色彩还原度不

16、足 （5）响应速度慢 （6）分辨率不可限,6.3.2 LCD的分类,1.按液晶的类型分类 （1）DSTN 俗称“伪彩” （2）TFT 俗称“真彩” 2.按液晶面板的制造技术分类 （1）TN型 （2）VA型 （3）IPS型 3.按液晶面板的生产厂家分类 主要有三星、LG-Philips、友达光电、奇美光电、中华映管、翰宇彩晶 4.按液晶面板的质量级别分类 可以分为A、B、C共3个等级。,6.3.3 LCD的结构,LCD显示器的外部结构由外壳、液晶面板、控制面板、电源开关、信号电缆和电源插座等组成。如图6.19所示。,6.3.4 LCD的基本工作原理,在彩色LCD面板中，每个像素均由3个液晶单元格构成，每个单元格前面部分都分别有红色、绿色或蓝色的过滤器。这样，控制红、绿、蓝3个色点的电压，让不同浓度的三个混合，通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色。,6.3.5 应用于液晶显示器的新技术,1.采用TFT型Active素子进行驱动 2.利用色滤光镜制作工艺创造色彩斑斓的