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1、第6章 显示卡、显示器,显示卡,6.1 显示卡的发展 6.2 显示卡的组成 6.3 显示芯片的生产厂商和产品系列 6.4 显示卡的主要技术指标 6.5 3D显示卡的技术指标及其意义 6.6 注意事项,显示器,6.7 CRT显示器 6.8 LCD显示器 6.9 其它种类的显示器,6.1 显示卡的发展,显示卡简称显卡，又称显示适配器，它是主机与显示器之间的接口，实现主机对显示器的控制。 显示卡的发展主要经历了以下几种模式：1MDA显示卡2CGA显示卡3EGA显示卡4VGA显示卡,1MDA显示卡,MDA(Monochrome Display Adapter) 显示卡由IBM公司在1981年推出，用于
2、IBM PC/XT、286、386微机的单色显示卡，支持单色显示器的8025字符显示，分辨率为720350。这种显示卡不支持图形显示方式，也没有彩色功能。,2CGA显示卡,CGA(Color Graphics Adapter)显示卡是IBM公司在1981年推出的彩色图形显示卡，具有两种显示方式，即字符显示方式和图形显示方式。在字符显示方式下可显示8025个字符或40225个字符；在图形显示方式下可显示6402200点阵黑白图形或3202200点阵4色彩色图形。,3EGA显示卡,EGA(Enhanced Graphics Adapter)显示卡是1984年随IBM PC/AT机面世的，是在CGA
3、显示卡的基础上发展起来的增强型图形适配器。在字符显示方式下采用814点阵字符，提供更清晰的字符显示；在图形显示方式下可显示640350点阵16色彩色图形。,4VGA显示卡,VGA(Video Graphic Array)显示卡将分辨率提高到640480，将色彩数提高到256色，至此真正提供彩色显示功能的显示卡才算面世。VGA显示卡主要用在286、386、486微机上。现在VGA已成为工业标准，并在不断地改进和发展。后来推出的SVGA(Super VGA)显示卡可以提供更高的分辨率800600、1024768、12001024、16001200等，甚至还要高，更多的色彩数32K/64K色甚至1.
4、67107万色的全彩能力。,6.2 显示卡的组成显示卡上的主要部件有：显示芯片、RAMDAC、显示内存、显示卡BIOS、D-SUB（VGA）插座等。有些多功能显示卡上还有可以连接彩电的TV端子或S端子，以及数字视频接口DVI。如图3-23所示。,1显示芯片显示芯片主要负责处理由系统总线送来的图形数据，是显卡的核心部件，它决定了该显卡的档次和大部分性能，同时也是区分2D和3D显卡的依据。常见的显示芯片如nVIDIA公司的Riva128、TNT/TNT2、Geforce2、3、4系列，S3公司的GX/GX2系列，3Dfx公司的Voodoo系列，ATI公司的Radeon系列等。,2RAMDACRAM
5、DAC(Random Access Memory Digital to Analog Converter，随机存取存储器数模转换器)的作用是将显存中的数字信号转换为能够用于显示的模拟信号。它的转换速率决定了显示卡支持的最高分辨率和刷新频率。转换速率的计算公式为：转换速率分辨率刷新频率带宽系数，式中带宽系数可在1.21.5之间选择。为了降低成本，多数低档显示卡都将RAMDAC集成到了显示芯片内，在这些显示卡上找不到单独的RAMDAC芯片。,3显示内存显示内存(Video RAM)简称显存，其功能类似主机内存，它是用于存储显示芯片处理的数据。显存的容量大小和速度直接影响着显示卡性能的发挥。显存的容
6、量大小也决定了显示卡支持的最高分辨率和图像的色深，它们的关系是：显存容量分辨率色深。显存的速度是指显存存储数据和获取数据所用的时间，通常用纳秒(ns)表示，数值越小，存取速度越快。,4显示卡BIOS显示卡BIOS又称VGA BIOS，它固化在显卡上的一个专用的存储器里。BIOS中含有显示芯片和显卡驱动程序之间的控制程序以及显卡的型号、规格、生产厂家、出厂时间等相关信息，其作用和主板BIOS相同。早期的显示卡BIOS是固化在ROM中的，不可以修改，现在的多数显示卡则采用了大容量的Flash Memory，可以通过专用程序进行改写和升级，以获得兼容性和性能的提升。,5总线接口显示卡主要是AGP接口
7、，也有少数低档和旧微机使用PCI接口显示卡。目前，最新的显示卡是使用PCI Express总线接口的显示卡，它一般配置在高档微机上。有关PCI、AGP、PCI-Express总线标准，详见第2章2.3。区分这三种显卡很容易，PCI的接口引线宽度上下对齐，而AGP的接口引线宽度上下错开，PCI-E接口引线宽度要比PCI略宽一些，它是在PCI的基础上又附加了一小段。,6VGA插座VGA插座是一个15孔的D形插座（D-SUB），插孔分3排设置，每排5个孔。VGA插座是显示卡的输出接口，与显示器的D型插头相连，用于模拟信号的输出。,7其他输出接口有的显示卡还具有视频输入/输出接口和S端子接口。S端子是
8、一种5芯接口，由两路视频亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成。它将亮度和色度分离输出，克服了视频信号复合输出时的亮度和色度的互相干扰。采用S端子可以提高画面质量，因此将其称为“高清晰度输出”。,6.3 显示芯片的生产厂商和产品系列,1Trident2S333Dfx4nVIDIA5ATI6SIS7Matrox8Intel,1Trident,Trident公司是最早的显示芯片开发商，一直为广大用户提供中低档显示芯片，最早期的产品有Trident 8900/9000/9200/9400等，是386、486时期的代表产品。Trident 9660/9680/9685等是586时代
9、PCI界面普及性芯片。Trident 9750/9850/9880等是现代AGP界面3D加速芯片的代表作。,2S3S3公司是最早的显示芯片生产厂商，从最初的Vision805/Trio32普通图形芯片，到具有2D加速功能的Vision968/Trio64V+/Trio64V2等，3D显示芯片有VIRGE/DX/VX/GX/GX2系列以及高档芯片Savage 3D/Savage 4/Savage 2000等。,33Dfx3Dfx公司曾经是最有实力的高档3D显示芯片生产厂商，其代表产品就是Voodoo系列。该公司于1995年11月推出Voodoo 3系列，后来又有Voodoo 4系列，现已发展到V
10、oodoo 5系列，是当时顶级游戏必备的3D图形显示芯片。该公司现已被nVIDIA公司收购。,4nVIDIAnVIDIA公司是显示芯片最大的生产厂商，早期的产品有TNT系列目前的推出的产品是Geforce系列，包括：Geforce 256、Geforce2 MX200/MX/MX400/GTS/Pro/Ti/TiVX系列、Geforce3 Ti200/Ti500系列、Geforce4 MX420/MX440/MX460/Ti200/Ti4400/Ti6400系列，并引入了GPU(图形处理器)的概念。目前最新产品是Geforce PX6800、6600GT等，它支持最新的PCI Express总
11、线接口和SLI连接端口。,5ATIATI公司的显示芯片也属于高档产品，并且多用在品牌机中，早期的有Rage I/Rage/Rage Pro/Rage 128VR/Rage 128GL/Rage 128 pro等。目前又推出了包含高、中、低档的Radeon系列产品，包括有：RadeonLE、Radeon7500LE、RadeonVE、Radeon7000、Radeon7200、Radeon7500、Radeon8500、Radeon SE等。,6SISSIS公司一贯生产低端图形显示芯片，产品有：SIS 6326/300/301/305，目前的SIS 315 显示芯片属中档产品。,7Matrox该
12、系列显示芯片属高档级别，最早期的有2064W、2164W等，目前主要有MGA G100、MGA G200、MGA G400、G450MAX、G550、G1000等，顶级产品是Parhelia-512芯片。,8Intel在图形显示芯片方面，Intel推出的产品属于中低档产品，有显示卡使用的i740芯片，有主板芯片组集成的i752、i754等。在845G系列主板芯片组中又集成了被称为Brookdale-G的图形显示芯片。,6.4 显示卡的主要技术指标,1SLI技术SLI是一种多显示芯片并行处理技术。为了追求更真实的三维效果和速度，以nVIDIA公司为代表的个别厂商采用了与多CPU系统类似的多GPU
13、芯片并行技术，可使多个显示加速芯片并行处理图形图像信息，成倍地提高了处理速度。,2最高分辨率显示卡支持的最高分辨率主要取决于显示卡的数模转换频率和显存容量的大小，它与显示器的分辨率是两个不同的概念。目前的分辨率都可以达到16001200以上。 3色深像素的颜色数称为色深，该指标用来描述显示卡能够显示多少种颜色，一般以多少位色来表示。,4刷新频率刷新频率是指图像在显示器上更新的速度，也就是图像每秒在屏幕上出现的帧数。 5驱动程序每种显卡都配有相应的BIOS和驱动程序，该BIOS和驱动程序是能否发挥硬件性能的关键，是各厂商竞争的焦点。 6兼容性兼容性是指显卡与主板芯片组的配合程度。 72D与3D
14、8散热系统,6.5 3D显示卡的技术指标及其意义,1AGP纹理AGP纹理是指在系统内存大于64MB以上的前提下，使用系统内存来弥补显卡在处理大容量纹理贴图时所需要的显存容量。 2三角形生成数量3D显示卡的重要性能是“每秒钟可生成多少万个三角形”，或“每秒钟可处理多少三角形”。微机显示3D图形时，首先是用多边形建立3维模型，然后再进行着色等其它处理，物体模型组成的三角形数量多少，将直接影响重现后物体外观的真实性。,3像素填充率和纹理贴图量 4支持的各种图形处理技术 532位彩色渲染表示显卡可以对所显示的图形中的景物采用32位真彩色进行光线和纹理贴图处理， 632位Z缓冲在3D图形处理中，Z参数用
15、于表示景物在空间的纵深位置，Z缓冲位数越大，表明处理时景物定位越精细、准确。,7支持的APIAPI是应用程序接口，显卡支持API由显卡所有使用的图形处理芯片而定，但通常都能支持Direct X和Open GL等，使用Voodoo系列芯片的显卡还支持专用的Glide API。,6.6 注意事项,1显卡与主板的配合 （1）AGP显卡,（2）PCI-E显卡,2显卡与显示器的匹配理想情况下，显示器支持的最高分辨率应高于或等于显示卡支持的最高分辨率。当显示卡设定的分辨率高于显示器的分辨率时，就会由于行频过高使显示器无法正常工作，这时轻者出现花屏或黑屏，重者会烧毁显示器。所以在设置显示卡分辨率和更换显示器
16、时要特别注意，以防出现严重后果。,6.7 CRT显示器,目前，显示器的种类主要：CRT(阴极射线管)显示器、LCD(液晶)显示器、PDP(等离子体) 显示器、OLED（有机发光二极管）显示器、VFD(真空荧光)显示器等。 1CRT显示器的发展（1）球面显像管（2）平面直角显像管（3）柱面显像管（4）纯平显像管,显示器的屏幕在水平和垂直方向上都是水平的，图像的失真和屏幕的反光都被降低到最小的限度。由于不存在边缘的弯曲，所以它可以有效地避免因光线折射所产生的画面扭曲和变形。纯平显像管还具有更宽的视角，普通的显示器视角约160左右，而纯平显像管理论上可以达到180。目前，纯平显像管有两大阵营，即以LG公司为代表“物理纯平”和以三星公司为代表的“视觉纯平”。由于物理纯平显示器表面看上去有内凹现象，用户使用时感觉不舒服，通常需要有一段适应时间，因而视觉纯平逐渐被业界所认同。,2CRT显示器的主要性能指标 （1）显像管尺寸与屏幕可视区域显像管尺寸实际上是指显像管对角线的尺寸，一般以英寸为单位。 （2）屏幕的类型如前所述，CRT显示器屏幕可分为球面、平面直角、柱面和纯平面4种。,
