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1、第4章 输入/输出设备（一）,输入设备是计算机必备的组成部分，这在冯诺依曼的理论中就已经指出，但是有些输入/输出设备是必不可少的，有些却是用户可以选择安装的，本章介绍的是一些常用和必备的输入/输出设备。,4.1 显卡,显卡全称显示接口卡（Video Card，Graphics Card），又称显示适配器（Video Adapter），是个人计算机最基本组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人计算机主板的重要元件。显卡作为计算机主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来
2、说显卡非常重要。民用显卡图形芯片供应商主要包括AMD（ATI）和Nvidia（英伟达）两家。,4.1.1 显卡概述,显卡有独立显卡和集成显卡的区别，独立显卡的性能非常好，但是价格也相对高，集成显卡是集成在主板上的，性能虽然逊色，但是价格较便宜。,1主板集成显卡,集成显卡是指芯片组集成了显示芯片，使用这种芯片组的主板就可以不需要独立显卡实现普通的显示功能，以满足一般的家庭娱乐和商业应用，节省用户购买显卡的开支。集成了显卡的芯片组也常常叫做整合型芯片，这样的主板也常常被称之为整合型主板。 集成的显卡一般不带有显存，而是借用一部分主内存作为显存，借用的数量一般是由系统根据需要自动动态调整的，因此如果
3、使用集成显卡需要大量占用计算机的内存，对整个系统的性能影响会比较明显，此外系统内存的频率通常比独立显卡的显存低很多。但是使用集成了显卡的芯片组的主板，并不是必须使用集成的显卡，主板完全可以把集成的显卡屏蔽，安装独立的显卡，只是一般用户很少会这样做。,2独立显卡,独立显卡简称独显，是指成独立的板卡存在，需要插在主板的相应接口上的显卡。独立显卡具备单独的显存，不占用系统内存，而且技术上领先于集成显卡，能够提供更好的显示效果和运行性能。独立显卡分为内置独立显卡和外置显卡。,3高清显卡,高清显卡支持H.264高性能的硬件视频编解码技术，支持HDTV“高清晰度电视”，支持DirectX 9、Direct
4、X 10软件加速。关于高清的标准，国际上公认的视频垂直分辨率超过720p（逐行）或1080i（隔行），视频宽纵比为169。,4.1.2 显卡的主要技术指标,1显示芯片 2显存 技术,1显示芯片,显示芯片，又称图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU），它在显卡中的作用就如同CPU在计算机中的作用一样。能够生产显示芯片的厂商主要有：Intel、AMD（ATI）、nVidia、VIA（S3）、SIS、Matrox和3D Labs等。其中Intel、VIA（S3）、SIS 主要生产集成芯片，AMD（ATI）和nVidia 以独立芯片为主，是市场上的主流芯片。显示芯片的制造
5、工艺也像CPU一样从微米过渡到纳米，65nm、55nm和40nm等都是很多CPU使用过的工艺指标。显示芯片的核心频率也像CPU一样水涨船高。,2显存,显存是显示内存的简称，其主要功能就是暂时储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据，其作用类似于主板上的内存。显存的主要指标是位宽，位宽是指显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大。显存的类型也很重要，早期的显存是SDRAM型的，而现在市面上的显卡大部分采用的是GDDR3显存，现在最新的显卡则采用了性能更为出色的GDDR4或GDDR5显存。常见的显存大小也从512MB到1024MB甚至1280MB不等，随着技术的进
6、步，相信还会继续增大。,3技术,显卡所支持的技术也非常重要，比如有些游戏就对显卡有特定的技术要求，如果不支持这些要求，根本就无法运行游戏。现在的显卡技术指标主要有象素渲染管线、顶点着色引擎数、3D API、RAMDAC频率及支持MAX分辨率等几种。,4.1.3 显卡的选购,虽然显卡芯片的制造商比较少，但是购买这些芯片后自己生产显卡的厂家却非常多，而且这样鱼龙混杂的情况，即使是行内的人也难以分清，所以购买显卡需要非常的谨慎，主要有以下几点可以借鉴。,1选品牌 当用户感觉无处下手时，就找一家口碑好的、规模大的商家，购买品牌的显卡，主要的显卡品牌有七彩虹、影驰（GALAXY）、蓝宝石（Sapphir
7、e）、索泰（Zotac）、迪兰恒进（PowerColor）、华硕（ASUS）、双敏（UNIKA）、微星（msi）和铭瑄（MAXSUN）等。 2选芯片 显卡的芯片和CPU的芯片不同，用户在使用不同品牌但是同等档次的CPU时，感觉也许区别不大，但是当用户使用同等档次但是不同品牌芯片的显卡时，所获得画面的区别还是非常大的。这里说的区别，主要是画面呈现出来的感觉，由于非常的直观，用户一般都可以轻易地体会出来。,3选散热器 目前主流显卡散热器分两种类型，即开放式和一体式。前者与CPU散热器有些类似，目前采用这种类型的产品很多。而一体式散热器则更像是在开放式的基础上加了个罩子，引导气流的方向，ATI和NV
8、IDIA的公版显卡主要采用这种方式。将显卡装入机箱后，开放式的散热器会把热风吹送到机箱内，风扇吸入的也是这种热风和冷空气的混合。而一体式风扇由于有导风罩，热风会被直接送出机箱外，风扇吸入的则是冷空气，因此开放式的散热效果不如一体式。市场上中低端显卡大多采用开放式散热器而高端或公版显卡则以一体式散热器为主，这也从侧面验证了两者之间在实际应用时的差异。另外散热器也有风冷和水冷等区别，用户可以根据自己的情况选择。,4选显存 选显存，一是选择大小，显存大一点，性能也会相应的好一点；另外一方面是选择显存的类型，GDDR5和GDDR3相比速度快很多；第三个是要选显存的厂家，目前使用较多的显存颗粒品牌有奇梦
9、达（Qimonda）、英飞凌（Infineon）、美凯龙（Micron）、三星（SAMSUNG）、现代（HY）、日本电气（NEC）、日立（Hitachi）和三菱（Mitsubishi）等，一般著名品牌的高端显卡，往往都会选择品质优秀的显存。 5选心态 显卡的投入就像无底洞，用户如果是发烧级的玩家，那么更换最频繁的也许就是显卡了，但是一般的用户根本没有必要这样做，因此用户在购买显卡时，应当有一个很良好的心态，与其说选显卡，还不如说是选心态。,4.2 显示器,显示器作为用户每天面对的设备，其重要性不言而喻，如果没有显示器，恐怕任何用户也无法想象。,4.2.1 显示器概述,从早期的黑白世界到现在的色
10、彩世界，显示器走过了漫长而艰辛的历程，随着显示器技术的不断发展，其分类也越来越明细，划分的方法也非常多，但是最常见的方法还是按照显示器的原理来划分，通常划分为CRT显示器、LCD液晶显示器和LED显示屏三种。,1CRT显示器,CRT显示器就是阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，阴极射线管主要组成部分有电子枪（Electron Gun），偏转线圈（Deflection Coils），荫罩（Shadow Mask），高压石墨电极和荧光粉涂层（Phosphor）及玻璃外壳。CRT显示器是目前应用最广泛的显示器之一，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
11、调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD难以超过的优点，而且现在的CRT显示器价格要比LCD便宜不少。,2LCD液晶显示器,液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。液晶显示屏主要有TFT、UFB、TFD和STN等几种类型。笔记本电脑液晶屏常用的是TFT（Thin Film Transistor，薄膜晶体管）屏，TFT屏有出色的色彩饱和度，还原能力和更高的对比度，太阳下依然看得非常清楚，但是缺点是比较耗电，而且成本也较高。,3LED显示屏,LED（Light Emitting Diode，发光二极管）显示屏，是一种通过控
12、制半导体发光二极管的显示方式。LED显示屏是由发光二极管排列组成的一组显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大和可视距离远等特点。目前，中国在LED基础材料制造方面与国际还存在着一定的差距，但就LED显示屏而言，中国的设计和生产技术水平基本与国际同步。LED显示屏与LCD相比，LED显示屏在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。,4.2.2 显示器的性能指标,CRT显示器 1尺寸 显像管尺寸与电视机的尺寸标注方法是一样的，都是指显像管的对角线长度。不过显像管的尺寸并不等于可视面积，因为显像管的边框占了一部分空间。常见的17英寸纯平显示器
13、的对角线长度大概为15.816.1英寸。 2分辨率 分辨率是指显示器所能显示的点数的多少，由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的，显示器可显示的点数越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标。,3刷新率 刷新率指的是屏幕每秒钟刷新的次数，也叫场频或垂直扫描频率。CRT显示器上显示的图像是由很多荧光点组成的，每个荧光点都由于受到电子束的击打而发光，不过荧光点发光的时间很短，所以要不断地有电子束击打荧光粉使之持续发光。显像管内部的电子枪在扫描时是从第一行的最左端至最右端，然后再从第二行的最左端扫描至最右端，接下来是第三行、第四行直至扫描到右下角，此时整个
14、屏幕都已经扫描了一遍，也就是完成了一次刷新。从理论上来讲，只要刷新率达到85Hz，也就是每秒刷新85次，人眼就感觉不到屏幕的闪烁了，但实际使用中往往有人能看出85Hz刷新率和100Hz刷新率之间的区别，所以从保护眼睛的角度出发，刷新率仍然是越高越好。,4行频 行频也是一个很重要的指标，它是指显示器电子枪每秒钟所扫描的水平行数，也叫水平扫描频率，单位是kHz，行频与分辨率、刷新率之间的关系是：行频 = 刷新率垂直分辨率。,LCD液晶显示器的很多指标和CRT是重复的，这里不再赘述，简单介绍液晶显示器独特的几个性能指标。 1可视面积 液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围。例如，一个15.
15、1英寸的液晶显示器约等于17英寸CRT显示器的可视范围。 2可视角度 液晶显示器的可视角度左右对称，而上下则不一定对称。早期液晶显示器的可视角度非常有限，如果不正对屏幕观察，屏幕呈现出的颜色和亮度都非常不正常。不过现在有些厂商开发出各种广视角技术，试图改善液晶显示器的视角特性，这些技术都能把液晶显示器的可视角度增加到160，甚至更多。,3点距 液晶显示器的点距是多大，可以通过一个公式来求得。举例来说，一般14英寸LCD的可视面积为285.7mm214.3mm，它的最大分辨率为1024768像素，那么点距就等于可视宽度/水平像素（或者可视高度/垂直像素），即285.7mm/1024=0.279m
16、m（或者是214.3mm/768=0.279mm）。,4灰阶响应时间 由于液晶分子的转动，LCD屏幕上每个点由前一种色彩过渡到后一种色彩的变化会有一个时间的过程，也就是通常所说的响应时间。因为每一个像素点不同灰阶之间的转换过程是长短不一、错综复杂的，很难用一个客观的尺度来表示。因此，传统的关于液晶响应时间的定义试图以液晶分子由全黑到全白之间的转换速度作为液晶面板的响应时间。由于液晶分子“由黑到白”与“由白到黑”的转换速度并不是完全一致的，为了能够尽量有意义的标示出液晶面板的反应速度，传统的响应时间的定义基本以“黑白黑”全程响应时间作为标准。,5色域 色域是对一种颜色进行编码的方法，也指一个技术系统能够产生的颜色的总和。液晶显示器的屏幕通过对背光过滤进行显示，因此LCD的色域完全取决于背光的光谱。通常LCD使用荧光灯作为背光，而荧光灯的色域通常比CRT显示器要小很多，因此LCD的色域往往要逊色于CRT显示器。但是有些使用发光二极管（LED）的LCD显示器则比CRT的色域更加宽广。,由于LED显
