《第六章显示系统教材课程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章显示系统教材课程（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 显示系统,计算机组装与维护,第6章 显示系统,教学内容 6.1 显卡 6.2 显示器 6.3 显示器常见故障及维修,计算机组装与维护,计算机显示系统的构成,1.显示卡 2.显示器 3.显示驱动程序 工作过程： 主机通过系统I/O总线将图形数据发送给显卡，显卡将这些数据暂存在显存中并加以处理，转换成视频信号，通过显示接口输出到显示器形成画面。,CPU,显卡,显示器,显示系统,计算机组装与维护,显卡概述,显卡：也称为显示适配器或图形加速卡，是CPU与显示器之间的接口电路。 显卡的作用：在CPU的控制下将显示数据转换为视频和同步信号传输到显示器。,计算机组装与维护,一、显卡的分类,1、按显卡
2、的总线接口类型 VESA、ISA、PCI、AGP、PCI-E 2、按显卡的结构分类 独立显卡、集成显卡,计算机组装与维护,二、显卡的结构,显卡的组成 1.显示芯片 2.RAMDAC 3.显存 4.显卡BIOS 5.显卡接口,计算机组装与维护,二、显卡的结构,计算机组装与维护,二、显卡的结构,（1）显示芯片（GPU） 主要任务是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。 在显卡电路板中最明显的核心部件，它决定了显卡的性能高低，目前主流显卡芯片的性能很高，其功耗也大，因而加装有散热片或散热风扇。拆下散热热风扇和散热片即可看到显卡所使用的显示芯片，通常显示芯片上会标注出商标、型号、生产日期、
3、编号和生产厂商等信息。例如“ATI”、“nVIDIA”等显示芯片。,计算机组装与维护,GPU,计算机组装与维护,二、显卡的结构,（2）RAMDAC 随机存取数模转换器（RAM Digital Analog Converter）的功能是将显存中的数字信号转换为模拟信号。 它的工作频率高低决定着显卡的刷新率和最大分辨率。其寄存器的位数决定着显卡能达到的颜色数。目前主流显卡RAMDAC的工作频率达到了350MHZ以上，寄存器位数达到了128bit。 通常RAMDAC被集成在显示芯片中。,计算机组装与维护,二、显卡的结构,（3）显存 它的作用是用来存储显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据。显存分为帧缓
4、存和纹理缓存，显存的速度和带宽直接影响到显卡的整体速度。显存芯片采用SDRAM、SGRAM或DDR，其容量的大小决定了显卡的最大分辨率。,计算机组装与维护,二、显卡的结构,（4）显卡BIOS 用于存放显示芯片的型号、规格、生产日期和控制程序等，与主板BIOS的功能相同。在计算机启动时，通常会显示出当前显卡的信息。,计算机组装与维护,二、显卡的结构,（5）显卡输出接口 显卡的输出接口常见的有VGA接口、DVI接口和S端子,VGA输出口,S端子输出口,DVI输出口,计算机组装与维护,二、显卡的结构,（6）显卡总线接口 主流显卡的接口有AGP接口和PCI-E接口,AGP接口,PCI-E接口,计算机组
5、装与维护,AGP总线,AGP是加速图形接口，是专门用于提高图形显示速度而发展起来的总线形式，可把内存和显存直接连接起来，其总线宽度为32位，工作频率达到66MHZ，是上一代图形显示卡的标准接口方式，主要有AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X和AGP 8X几种规格。 AGP 1X=266MB/S AGP 8X=2.1GB/S,计算机组装与维护,PCI-E 总线,PCI-Express是由英特尔提出最新的总线和接口标准，将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。 PCI Express采用点对点串行连接，每个设备都独享带宽。 PCI Express是从1条通道连接到32条通道连接
6、，每一条通道的传输速度为250MB/s PCI-E技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格。,计算机组装与维护,三、显卡的技术指标,（1）分辩率 显卡输出到显示器的视频信号，是由一系列的像素点构成的。分辨率就是指显示卡能在显示器上描绘的点的数量，通常以“横向点数纵向点数”表示。由于显示器呈长方形，所以一般来说水平点数大于垂直点数。例如“1024768”，就表示在显示器上横向有1024个点，纵向有768个点。,计算机组装与维护,（2）刷新频率 图像在屏幕上更新的速度，
7、即屏幕图像每秒出现的次数，它的单位是赫兹（Hz）。显卡所能支持的刷新率由显卡的RAMDAC的工作频率决定。,计算机组装与维护,刷新频率越高，屏幕上图像闪烁感就越小，稳定性就越高。一般情况下人的眼睛不容易察觉到75Hz以上刷新频率带来的闪烁感，因此最好能将显示卡刷新频率调到75Hz以上。 并不是所有的显示卡都能够在最大分辨率下达到75Hz以上的刷新频率（这个性能取决于显示卡上RAMDAC的速度），而且显示器也可能因为带宽不够而不能达到要求。,计算机组装与维护,（3）显存 显存的速度以及带宽直接影响着显示卡的性能高低。使用相同芯片的显示卡，显存越快，显示卡的速度也就越快。 显存带宽决定着显示卡可以
8、支持更高的分辨率、更大的色深和更高的刷新率。,计算机组装与维护,显存的技术指标,显存的位宽： 64bit、128bit、256bit 显存的速度： 5ns、4ns、3.8ns、3.3ns、2.8ns、2ns 显存的类型： SDRAM、DDR、DDR2、DDR3 显存的容量： 32M、64M、128M、256M、512M 显存的工作频率=1/显存速度 显存的带宽=显存频率*显存位宽/8,计算机组装与维护,四、显卡的选购,按工作需求选购 按显示芯片类型选购 显卡的生产工艺 显卡售后服务,计算机组装与维护,五、主流显卡介绍,显示芯片是显卡的CPU，是显卡上最核心的部件，最主要的有两家厂商，一家是将其
9、显示芯片称为GPU（图形处理器）的nVIDIA，另一家是将其显示芯片称为VPU（视觉处理器）的ATI。两家都是专门从事显示芯片开发及生产的厂商，它们推出的产品在市场中占有绝对的优势和市场份额。,计算机组装与维护,六、显卡的故障与维修,接触不良 工作电压不稳 散热效果不好 跳线设置错误 超频引起的故障,计算机组装与维护,【小结】,显示芯片是显卡的中央处理器，是显卡上最核心的部件，它决定了显卡的性能高低。目前在主流市场的桌面显示系统中nVIDIA和ATI的芯片占有绝对优势，显示芯片的集成度大幅提高，显示芯片承担了显示数据的处理和输出，使CPU更多地用于执行应用程序，提高了计算机系统的性能。nVID
10、IA的Geforce系列和ATI的Radeon系列成为市场主流。,计算机组装与维护,6.2 显示器,教学要求： 1了解显示器的分类 2理解显示器的工作原理 3掌握显示器的技术指标 4了解显示器的选购,计算机组装与维护,一、显示器的分类,（1）按工作原理可分为 阴极射线管显示器（CRT） 液晶显示器（LCD） 等离子显示器（PDP） CRT显示器的应用历史最长，应用面最广，但随着LCD显示器的生产成本下降，逐渐有被LCD显示器取代的趋势，而PDP显示器作为新型的显示技术，能很好的满足大型显示面积的应用要求。,计算机组装与维护,（2）按显示器的颜色分类 单色、黑白、彩色 （3）按显示屏大小分为类
11、14英寸、15英寸、17英寸、19英寸 21英寸、22英寸、24英寸 （4）按显示屏幕类型分类 球面、平面直角和纯平面。,计算机组装与维护,CRT显示器和LCD显示器,计算机组装与维护,二、显示器的工作原理,（1）CRT显示器 CRT显示器的构成及特点 阴极射线管主要有五部分组成：电子枪（Electron Gun），偏转线圈（Defiection coils），荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。 CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点。缺点：体积大、耗电量大,计算机组装
12、与维护, CRT显示器的工作原理 CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，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磷光物质使其发光，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形成图像。,计算机组装与维护,CRT显示器的工作原理,计算机组装与维护, 彩色显像管的工作原理 彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的荧光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色。如果电子束瞄准不精确，就可能会打到邻近的荧光涂层，这样会产生不正确的颜色或轻
13、微的重像，所以要对电子束进行精确控制。,计算机组装与维护,解决方法之一 在显像管内，荧光涂料表面的前面加装荫罩(Shadow Mask) （如下图所示）。荫罩是一层有许多小孔的金属薄板，只有正确瞄准的电子束才能穿过每个荧光涂层光点相对应的屏蔽孔，荫罩会拦下散乱的电子束以避免其打到错误的荧光涂层，这就是荫罩式显像管。荫罩有孔状和沟槽状两种，三星“丹娜管”采用了孔状荫罩，而LG“未来窗”采用了沟槽状荫罩。,计算机组装与维护,荫罩式彩色显像管显像原理,计算机组装与维护,解决方法之二 荫栅式显像管，它不是把荧光涂料分布为点状，而是以竖直方向进行条状分布，并在荧光涂料的前方加上相当细的金属线构成的荫栅来
14、取代荫罩，荫栅用来阻隔散射的电子束，在这一点上其原理和荫罩式相似，在竖直方向没有任何阻拦电子的通过，增加了电子束的通过率，因而使得亮度和色彩饱和度较好，显示图像更精细，在专业级显示器中被广泛采用，如索尼“特丽珑”系列和三菱“钻石珑”系列等。,计算机组装与维护,荫罩式和荫栅式两种技术各有利弊，通常情况下荫罩式显像管的图像和文字较锐利，但亮度较低一些，荫栅式显像管的色彩较鲜艳，但会在屏幕的1/3和2/3处有水平的阻尼线（阻尼线是用来减少荫栅震动的一条横向金属线）扫过。,计算机组装与维护,（2）认识LCD显示器 LCD显示器的特点 LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）与
15、目前普遍使用的CRT显示器相比具有许多鲜明的优势，这些优势是由其工作原理决定的，如体积小、重量轻、耗电量省、不反光、色彩明亮清晰、无闪烁、无静电以及无辐射等。凭借上述诸多优点，LCD的市场占有率越来越大，并呈现出逐年稳步增长的趋势。,计算机组装与维护, LCD显示器的工作原理 LCD显示屏是使用两片薄膜, 利用通电与未通电时中间的液态晶体改变排列方向来造成透光与不透光效果，从而产生图形的新型显示技术。,计算机组装与维护,在厚度不到1厘米的液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板，外面再包裹着两片偏光板，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。,计算机组装与维
16、护,彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。如一块面板的分辨率为12801024，则它实际拥有38401024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。 每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到510-6m)。在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。,计算机组装与维护,在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒，并与驱动IC、控制IC与印刷电路板相连接。,计算机组装与维护,三、显示器技术指标,CRT显示器的技术指标主要包含可视面积、扫描频率、视频带宽、点距和栅距等
