項(xiàng)目六顯卡與顯示器.ppt

1、項(xiàng)目六 顯卡與顯示器,主講：田銀花 山東科技大學(xué)泰安校區(qū)信息工程系 聯(lián)系方式：(E_mail) ,顯卡與顯示器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的部件，是計(jì)算機(jī)中的主要輸出設(shè)備，顯卡和顯示器質(zhì)量的好壞直接決定了計(jì)算機(jī)輸出和顯示圖象的效果。 本項(xiàng)目詳細(xì)介紹了顯卡的結(jié)構(gòu)、工作原理和選購，以及顯示器的類型和特點(diǎn)、主要指標(biāo)以及如何選購等方面的知識。,任務(wù)一 了解顯卡,顯卡全稱顯示接口卡，或者顯示適配器。 顯卡承擔(dān)著輸出顯示圖形的任務(wù)。 本任務(wù)主要介紹顯卡的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及選購方法。,一、顯卡的基本結(jié)構(gòu),顯示卡簡稱顯卡，是顯示器與主機(jī)通信的控制電路和接口電路，其主要作用是根據(jù)CPU提供的指令和數(shù)據(jù)，將程序運(yùn)行過

2、程中的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理，并轉(zhuǎn)換成顯示器能接受的圖形顯示信號后送給顯示器，最后再由顯示器形成人眼所能識別的圖像在屏幕上顯示出來。因此，顯卡的性能好壞直接決定著計(jì)算機(jī)的顯示效果。,顯示卡主要由顯示芯片、RAMDAC、顯示內(nèi)存、顯卡BIOS、VGA插座、特性連接器等組成。如圖6.1所示。,圖6.1顯示卡,（一）顯示芯片,顯示芯片負(fù)責(zé)圖形數(shù)據(jù)的處理，是顯卡的核心部件，決定了顯示卡的檔次和大部分性能，同時(shí)也是區(qū)分2D加速顯示卡和3D加速顯示卡的主要依據(jù)。,目前，主流芯片廠家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。其中nVIDIA（如圖6.2所示）、ATI（如圖6.3所示）最具實(shí)力。,圖6.2 nV

3、IDIA顯示芯片 圖6.3 ATI顯示芯片,（二）RAMDAC,RAMDAC（RAM Digital to Analog Converter，隨機(jī)存取存儲器數(shù)模轉(zhuǎn)換器）的作用是將顯示內(nèi)存中的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為能夠用于顯示器識別的模擬信號，其數(shù)模轉(zhuǎn)換速率影響顯卡的刷新頻率和最大分辨率。刷新頻率越高，圖像越穩(wěn)定；分辨率越高，圖像越細(xì)膩。,如果要在800600的分辨率下達(dá)到80Hz的刷新頻率，則RAMDAC的轉(zhuǎn)化速度至少應(yīng)為800600801.344(折算系數(shù))。,（三）顯示內(nèi)存,顯存用來存放顯示芯片正在處理以及處理后的數(shù)據(jù)，然后由數(shù)模轉(zhuǎn)換器讀取并逐幀轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號提供給顯示器使用，所以，顯存也稱為

4、“幀緩存”。顯卡性能的發(fā)揮則很大程度上取決于顯存。 3D加速卡的顯存主要包括幀緩存和紋理緩存。顯示內(nèi)存同分辨率及其色彩位數(shù)的關(guān)系為 顯示內(nèi)存分辨率彩色位數(shù)/8,對于三維圖形，由于需要同時(shí)對FrontBuffer、BackBuffer和ZBuffer進(jìn)行處理，因此計(jì)算公式應(yīng)為 所需顯示內(nèi)存圖形分辨率3色彩精度/8 若是3D顯示卡，還必須增加一定的內(nèi)存容量來作為紋理顯示內(nèi)存，否則當(dāng)顯示資源被完全占用時(shí)，計(jì)算機(jī)只有占用主內(nèi)存作為紋理緩存，這樣就會在一定程度上影響計(jì)算機(jī)性能。,（四）顯卡BIOS,是顯卡上的一塊Flash BIOS芯片。主要用于存放顯示芯片與驅(qū)動程序之間的控制程序，存放顯卡的型號、規(guī)格

5、、生產(chǎn)廠商、出廠時(shí)期、顯存的容量等信息。 早期的BIOS被固化在ROM中，即不能修改?，F(xiàn)在，多數(shù)顯卡都采用大容量的EEPROM，可以通過專門的程序?qū)︼@卡BIOS進(jìn)行修改升級。,二、顯卡的工作原理,顯卡的工作過程大致如下： 首先由CPU向圖形處理器發(fā)出指令。 顯卡將圖形處理完成后，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示緩存。 顯示緩存進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，而后將其送到RAMDAC。 RAMDAC將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號。,三、顯卡的選購,選購顯卡時(shí)，除了需要注意品牌和價(jià)格外，還要注意以下幾個(gè)方面：,（一）設(shè)計(jì),產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是決定做工好壞的前提，它直接決定了產(chǎn)品以后的用料和制造工藝。 布線是決定顯卡品質(zhì)的重點(diǎn)。好的布線不僅要求每

6、個(gè)顯存到顯示芯片的距離要一致，而且還應(yīng)具有良好的抗電磁干擾性和極少的電磁輻射。,從顯存到顯示芯片之間用大量的蛇形線 6層以上電路板設(shè)計(jì)顯卡 大面積敷銅接地技術(shù) 設(shè)計(jì)良好的顯卡其表面積一般都較大 采用雙面貼片技術(shù),（二）用料,產(chǎn)品的用料是反映一款顯卡做工的最直接的一個(gè)方面。 用料是由設(shè)計(jì)決定的。,（三）確定顯卡的接口類型,顯卡的接口包括與主板顯示插槽相連的總線接口和顯示器相連的輸出接口。 目前的總線接口主要為PCI E接口，而早期的AGP接口已經(jīng)被淘汰。,VGA接口：15孔D型插座，與顯示器的15針Mini-D-Sub（又稱HD15）插頭相連，如圖6.4所示。,圖6.4 VGA接口和HD15插頭

7、,DVI接口：DVI-D接口（如圖6.5所示）和DVI-I接口（如圖6.6所示）。DVI-D僅支持?jǐn)?shù)字信號，DVI-I同時(shí)支持?jǐn)?shù)字與模擬信號。DVI接口支持即插即用(plug and play)。,圖6.5 DVI-D接口 圖6.6 DVI-I接口,TV out接口：視頻輸出接口，如圖6.7所示，通過此接口為電視機(jī)提供視頻輸入信號。 S-Video接口：-Video接口使用 4 接腳的 mini-DIN 接頭在兩條訊號線之間傳送視訊信息，也稱為 Y/C，如圖6.7所示。,圖6.7 TV Out 接口,HDMI（High Definition Multimedia，高清晰度多媒體接口）。新型的主

8、板和顯示卡上開始配備HDMI接口插座，如圖6.8所示。HDMI接口可以提供高達(dá)5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。,圖6.8 HDMI接口,（四）制造工藝,貼片元件機(jī)器擺料和自動焊接 電解電容,任務(wù)2 了解顯示器,顯示器又叫監(jiān)視器，是作為計(jì)算機(jī)的“窗口”呈顯在人們的面前，是計(jì)算機(jī)最主要的輸出設(shè)備之一，是人與計(jì)算機(jī)交流的主要橋梁。,一、顯示器的分類,顯示器的分類方法較多，主要包括如下幾種： （1）按顯示的顏色分類：可分為單色顯示器和彩色顯示器，但目前均為彩色顯示器。 （2）按顯示器件分類：可分為陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）、發(fā)光二極管顯示器（

9、LED）、等離子體顯示器（PDP）、熒光（VF）平板顯示器等。CRT顯示器和LCD顯示器是主流顯示器。 （3）按顯示方式分類：可分為圖形顯示方式的顯示器和字符顯示方式的顯示器。,二、CRT顯示器,（一）CRT顯示器的分類 CRT（Cathode Ray Tube，陰極射線管）顯示器通過電子槍束產(chǎn)生圖像，按照不同的顯像管又可以分為球面顯示器、平面直角顯示器、柱面顯示器和純平顯示器四種。目前主流的CRT顯示器為純平顯示器 。,（二）CRT顯示器的工作原理,CRT顯示器是一種使用陰極射線管的顯示器，陰極射線管主要部分組成，即電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、蔭罩、熒光粉層及玻璃外殼。,（三）CRT顯示器的主要技術(shù)參

10、數(shù),（1）屏幕尺寸 尺寸大小是指顯象管的對角尺寸，不是可視對角尺寸，15英寸顯示器的可視對角尺寸實(shí)際為13.8英寸。 （2）點(diǎn)距 點(diǎn)距是指屏幕上兩個(gè)相鄰熒光點(diǎn)之間的距離，點(diǎn)距越小意味著單位顯示區(qū)內(nèi)可以顯示更多的像點(diǎn)，顯示的圖像就越清晰，點(diǎn)距的單位為mm。,（3）分辨率 分辨率是指屏幕上可以容納的像素的個(gè)數(shù)，分辨率越高，屏幕上能顯示的像素個(gè)數(shù)也就越多，圖像也就越細(xì)膩，能夠顯示的內(nèi)容就越多。,（4）刷新頻率 刷新頻率分為垂直刷新頻率和水平刷新頻率，垂直刷新頻率也叫場頻，表示屏幕圖像每秒鐘重繪的次數(shù)，也就是指每秒鐘屏幕刷新的次數(shù)，以Hz為單位。VESA組織于1997年規(guī)定85Hz逐行掃描為無閃爍的垂

11、直刷新頻率。水平刷新頻率又稱行頻，它表示顯示器從左到右繪制一條水平線所用的時(shí)間，以kHz為單位。,（5）輻射與環(huán)保 這個(gè)指標(biāo)直接影響到使用者的視力及身體健康。 （6）帶寬 帶寬決定著一臺顯示器可以處理的信息范圍，是指特定電子裝置能處理的頻率范圍。,三、液晶顯示器,（一）液晶顯示器的工作原理 液晶顯示器是基于液晶電光效應(yīng)的顯示器件，包括段顯示方式的字符段顯示器件，矩陣顯示方式的字符、圖形、圖像顯示器件，矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等。,液晶顯示器是利用液晶所具有的物理特性進(jìn)行工作的，液晶在通電時(shí)，其排列將變得非常有秩序，這樣使光線很容易通過。相反在不通電時(shí)，液晶排列變得雜亂無章，從而阻

12、止光線通過。,（二）液晶顯示器的主要技術(shù)參數(shù),（1）分辨率 液晶顯示器的分辨率一般是不能隨便調(diào)整的，它是由制造商設(shè)置和規(guī)定的。 （2）點(diǎn)矩 是指組成液晶顯示屏的每個(gè)像素點(diǎn)的大小，目前的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)距一般在0.31mm和0.27mm之間。,（3）亮度 亮度是反映顯示器屏幕發(fā)光程度的重要指標(biāo)，亮度越高，顯示器對周圍環(huán)境的抗干擾能力就越強(qiáng)。 （4）對比度 對比度越大，圖像也就越清晰。,（5）視角范圍 分為水平視角和垂直視角。只要在水平視角上達(dá)到120就可以滿足大多數(shù)用戶的應(yīng)用需求了。 （6）響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是指液晶由明轉(zhuǎn)暗或者由暗轉(zhuǎn)明所需的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間越小，用戶在看移動的畫面時(shí)就不會出現(xiàn)類似殘影或者拖沓的痕跡。,（7）壞點(diǎn)數(shù) 壞點(diǎn)是指顯示屏幕上顏色不發(fā)生變化的點(diǎn)。 （8）液晶板類型 TN型、STN型、DSTN型、TFT型。,三、液晶顯示器的選購,（一）確定屏幕尺寸 （二）注意液晶顯示器的亮度、對比度、可視角度和響應(yīng)時(shí)間 （三）