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第 5 章 显卡与显示器

第 5 章 显卡与显示器. 5.1 显卡. 5.1.1 概述. 5.1.2 显卡基本结构. （ 1 ）显示芯片 （ 2 ）显存 GDDR 、 GDDR2 、 GDDR3 、 GDDR4 （ 3 ） RAMDAC ； Random Access Memory Digital-to-Analog Converter ( 随机存取数模转换存储器 ) （ 4 ） 显卡 BIOS （ VGA Basic Input/Output System ）. （ 6 ）显卡总线结构 AGP 和 PCI-E （ 6 ） VGA 插座 （ 7 ） DVI （ 8 ）其他部件.

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第 5 章 显卡与显示器

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Presentation Transcript

  1. 第5章 显卡与显示器

  2. 5.1 显卡 5.1.1概述

  3. 5.1.2显卡基本结构

  4. （1）显示芯片 （2）显存 GDDR、GDDR2、GDDR3、GDDR4 （3）RAMDAC； RandomAccess Memory Digital-to-AnalogConverter (随机存取数模转换存储器) （4）显卡BIOS（VGA Basic Input/Output System）

  5. （6）显卡总线结构 AGP和PCI-E （6）VGA插座 （7）DVI （8）其他部件

  6. 5.1.3显卡的工作原理 显卡将CPU送来的数据转换为显示信号输出，必须通过以下四步： (1)CPU送来的数据信息通过总线由显卡的接口金手指进入显示芯片，进行处理； (2)将芯片处理完的资料送到显存。有一些显卡不仅将图形数据存储在显存中，而且还利用显存进行计算，特别是具有3D加速功能的显卡更是需要显存进行3D函数的运算。进行数据交换时，只有当芯片完成对显存的写操作后，RAMDAC才能从显存中得到数据 (3)数据从显存进入 RAMDAC，由RAMDAC将数字视频信号转换为模拟视频信号； (4)将RAMDAC转换完的模拟信号送到显示器。

  7. 5.1.4显卡主要性能指标 1. 显卡的基本性能指标 （1）最大分辨率 （2）色深 （3）刷新频率。一般刷新频率在75Hz以上时，人眼对影像的闪烁才不易查觉。这个性能指标主要取决于显示卡上RAMDAC的转换速度。 （4）显存容量 （5）显存类型 （6）显存位宽 （7）系统接口 （8）I/O接口 （9）显示芯片

  8. 2.3D显示卡的技术指标及其意义 对于3D显示卡，除了上述指标外，针对三维图像生成速度相对2D较慢的特点，更突出了对速度的描述，常见3D显卡的技术指标有： (1)AGP纹理 (2)三角形生成数量 (3) 像素填充率和纹理贴图量 (4)支持的各种图形处理技术 (5)32位彩色渲染 (6)32位Z缓冲 (7)支持的API

  9. 5.2 显示器

  10. 5.1.1概述 • 只要是能表现出电脑图形文字讯息的设备，都属于显示设备。最常见的显示设备是阴极射线（CRT，Cathode Ray Tube）显示器，也就是我们平常所说的显示器。除此之外，还有种类繁多的平面显示器，其中包括受光型的液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）、电致变色显示器（ECD）、电泳显示器（EPID）、铁电陶瓷显示器（PLZT）和发光型的等离子体显示器（PDP）、场致显示器（FED）、电激发光显示器（ELD）、发光二极管显示器（LED）、高分子或聚合体发光显示器（LEP）、真空荧光显示器（VFD）等等。另外，投影机作为一种显示外设，也理应属于显示设备的范围之内。

  11. 5.2.2 CRT显示器 • 1、CRT显示器的发展 • 球面显像管 • 柱面显像管 • 平面直角（FST） • 纯平（IFT）

  12. 2、CRT显示器的结构和工作原理

  13. 5.2.3 CRT显示器的性能参数 1、屏幕尺寸 1inch=25.4mm 可视面积。 2、屏幕外形

  14. 3、点距和栅距 荫罩是显像管的造色机构，是安装在荧光屏内侧的上面刻蚀有40多万个孔的薄钢板。荫罩可分为孔状荫罩和条栅状荫罩两种类型。 所谓点距，是指用孔状荫罩的彩色显示器而言，是显示器屏面上相邻的同色色素点中心之间的距离。点距越小的显示器屏幕越清晰，显示出来的图像越细腻，不过对于显像管的聚焦性能要求就越高。 条栅状荫罩类型的彩色显示器不存在点距的概念。这种显示器的彩色元素是由红、绿、蓝三色的竖向条纹构成，没有色素点，当然也就没有点距。

  15. 4、分辨率 320×200，640×480，800×600，1024×768，1280×1024，1600×1200 5、行频、场频与带宽 行频 又叫水平刷新频率，是电子枪每秒在屏幕上扫描过的水平线条数，以KHz为单位。行频=场频×垂直分辨率。 场频 又叫垂直刷新频率，是每秒钟屏幕重复绘制显示画面的次数，即重绘率，以Hz为单位。 带宽 这是表示显示器显示能力的一个综合指标。指每秒钟的扫描的图素个数；即单位时间内每条扫描线上显示的频点数总和，以MHz为单位。带宽=垂直刷新率*垂直分辨率*水平分辨率。 6、涂层

  16. 表面蚀刻涂层(Direct Etching Coating) 。直接蚀该CRT表层，使表面产生微小凹凸，对外界光源照射进行漫反射，降低特定区域的反射强度，减少干扰。 • AGAS(Anti-Glare\Anti-Static)涂层：防强光、防静电涂层。涂层材料为一种矽涂料，可以扩散反射光，降低强光干扰。 • ARAS(Anti-Reflection\Anti-Static)涂层：防反射、防静电涂层。涂层材料为多次结构的透明电介质涂料，可有效抑制外界光线的反射现象且不会扩散反射光。 • 超清晰(Ultra Clear Coating)涂层。三星显示管特有的专利技术，由多层透明膜复合而成，可以有效吸收反射光，减少图像投射光线的变形，且机械强度较佳。 • 超黑矩阵屏幕(Black Matrix Screen) 。这种屏幕的荧光点之间涂有碳粉颗粒，因此比常规显像管暗得多，抗外界光线干扰能力大大增强，可以显著改善图象的对比度，使画面色彩看起来更鲜艳。 7、调节方式 模拟调节 数字调节 普通按键 一键飞梭 OSD

  17. 8、辐射和环保标准 TCO 生态（ecology） 这里主要是指对生态环境的保护，TCO认证在这方面限制了这些有害因素在显示器产品中的含有量，以达到保护生态环境的效果。 能源（energy） TCO在这里对节省能源有着特别的规定，例如要求计算机和显示设备在一定的闲置期后能自动降低功耗，逐步进入节能状态，并且要求产品从节能状态回到正常状态的时间较短。以保证能源不被浪费。 辐射（emissions） TCO在辐射方面对其有所规定，以保证使用者的健康不受侵害。显示器厂商就必须在设计产品的时候考虑减少这一方面的问题，尽量使产品减少对人体发射有害的辐射。 人体工学（ergonomics） 为了让显示器的使用者尽可能的舒适和不易疲劳，TCO对于显示器的各种人体工学特性也作要求，例如显示器的仰府角度调节，屏幕的亮度是否达标等。

  18. TCO92： 降低电磁辐射、节省电力、防火和防电； • TCO95： 覆盖范围涉及显示器、键盘和系统单元。除TCO92的各项规定外，还提出了对环境保护的要求，并要求设备符合人体工学； • TCO99： 在TCO95的基础上增加了材料的可回收性要求，其目的是让用户在感到最大程度的舒适的同时尽可能地保护环境 • TCO03： TCO‘03主要针对的是LCD显示器。在CRT方面主要区别在于亮度和屏幕的均匀度更加严格。 • TCO'06：是TCO'03FPDversion3.0的修改和扩充版。与TCO'03相比，TCO'06在这些要求作了修改：

  19. TCO'06对像素排列没有那么严格了，因为看电视的距离比办公距离远。TCO'06对像素排列没有那么严格了，因为看电视的距离比办公距离远。 • TCO'06对亮度要求更加严格，因为显示高亮度和低亮度的能力，对看电视或视频来说比一般办公应用重要。 • TCO'06对CCT色彩偏差的要求更加严格，因为电视、视频和电影都统一使用6500K色温。 • TCO'06对色彩灰阶的线性度要求更加严格，因为这方面的品质对电视比一般办公显示重要。 • TCO'06对能耗的要求有所放宽，因为多媒体显示通常要求更强的背光，尺寸和亮度要求都更大。 • 与TCO'03FPDversion3.0相比，TCO'06新增加了以下要求： • 视频和计算机接口 • 响应时间 • 黑度 • TCO'06取消了这些方面的要求： • 显示器边框的光泽度 • 垂直倾斜 • 垂直高度调节

  20. 5.2.4 CRT显示器的安装与设置 1、刷新频率设置 2、分辨率设置 3、显示色彩设置 4、屏幕保护和休眠状态设置

  21. 5.2.5 液晶显示器 1、LCD工作原理

  22. 2、LCD液晶显示器的基本参数 （1）点距和可视面积 （2）真实分辨率 （3）亮度和对比度

  23. （4）响应时间 • 黑白响应时间 所谓黑白响应时间是液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间（其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复）。 • 灰阶响应时间 我们看到液晶屏幕上的每一个点，即一个像素，它都是由红、绿、蓝（RGB）三个子像素组成的，要实现画面色彩的变化，就必须对RGB三个子像素分别做出不同的明暗度的控制，以“调配”出不同的色彩。这中间明暗度的层次越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8 bit的面板为例，它能表现出256个亮度层次（2的8次方），我们就称之为256灰阶。 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，这会有一个时间的过程，也就是我们通常所说的响应时间。

  24. （5）视角 水平可视角度 垂直可视角度

  25. 3、液晶显示器的优、缺点 • 优点 • 辐射小、节能； • 重量轻、体积小； • 精确还原图像； • 显示品质高； • 屏幕调节方便； • 缺点 • 对比度； • 可视角度 • 响应时间 • 价格

  26. 5.2.6 显示器的选用 1、CRT显示器的选用 显像管； 聚焦； 会聚； • 会聚能力体现了形成亮点的三原色(RGB)电子束打到同一荧光点上的准确度，它影响着一台显示器显示色彩的纯度和显示器的清晰度。主观测试显示器的会聚能力一般的方法是在DOS窗口观察闪烁白色字符的边缘是否出现色晕。会聚不良通常也出现在显示器的边角，色晕一般为红色或偏蓝色。观察时要有针对性地注意边角的字符。 • 色彩均匀性；打开一幅整屏的纯白图像，观察屏幕各个位置白色的纯度是否一致，有没有明显的色斑。 • 高压稳定性；高压稳定性也称为显示器的呼吸效应。其具体的表现是在显示图像尺寸变化的时候，这个屏幕图像尺寸会出现明显的缩放。 • 平面度； • 环保性能；

  27. 2、LCD的选购 • 屏幕的尺寸 • 屏幕的形状 4:3、16:9、15:9、16:10 • 分辨率、点距和支持的色彩位数 • 视角范围和响应时间 • 对比度、亮度 • 功耗、重量和体积 • 坏点 由于液晶显示器屏幕上的每个像素都由3个单元构成，分别负责红、绿、蓝三基色的显示，所以对分辨率为1024×768的屏幕来说总共约需240万个液晶显示单元(1024×768×3=2359296)。如此多的像素当然难免出差错，就会出现由于短路出现的亮点和由于断路出现的黑点，这些我们都可以成为坏点。

  28. 5.2.6 显示器的选用 1、CRT显示器的选用 2、LCD的选购 • 屏幕的尺寸 • 屏幕的形状 4:3、16:9、15:9、16:10 • 分辨率、点距和支持的色彩位数 • 视角范围和响应时间 • 对比度、亮度 • 功耗、重量和体积 • 坏点 由于液晶显示器屏幕上的每个像素都由3个单元构成，分别负责红、绿、蓝三基色的显示，所以对分辨率为1024×768的屏幕来说总共约需240万个液晶显示单元(1024×768×3=2359296)。如此多的像素当然难免出差错，就会出现由于短路出现的亮点和由于断路出现的黑点，这些我们都可以成为坏点。

  29. 5.3显卡与显示器的故障与维护

  30. 5.3.2 显示器的常见故障与维护 1、显示器常见故障 2、显示器日常维护 • CRT： • 清洁 • 防内部积尘 • 保持散热 • 防潮，防晒 • 远离磁场 • 适当的亮度 • LCD： • 清洁 • 防触摸 • 防潮 • 不要长时间使用 • 屏幕保护问题 • 适当的亮度

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