1、科学出版社科学出版社微微机组装与维护技术机组装与维护技术赵小明赵小明 主编主编第第6章章 显卡与显示器显卡与显示器微机组装与维护技术（第二版）本章要点本章要点 本章主要介绍微机中的显示系统：显卡和显示器。在本章主要介绍微机中的显示系统：显卡和显示器。在学习过程中要求掌握显示器分辨率、色深与色深位数、刷学习过程中要求掌握显示器分辨率、色深与色深位数、刷新频率等有关概念，同时也要掌握显卡接口技术的特点、新频率等有关概念，同时也要掌握显卡接口技术的特点、显示器性能指标、显示器分类、显卡驱动程序的安装等知显示器性能指标、显示器分类、显卡驱动程序的安装等知识点。另外，在学习过程中要求了解显卡的组成、显卡
2、与识点。另外，在学习过程中要求了解显卡的组成、显卡与显存工作原理、显卡显存工作原理、显卡3D3D功能、主流显示芯片的特点、功能、主流显示芯片的特点、CRTCRT显示器扫描技术与彩色技术、液晶显示器工作原理等相关显示器扫描技术与彩色技术、液晶显示器工作原理等相关知识。知识。微机组装与维护技术（第二版）本章难点本章难点v 对显卡和显存工作原理的理解对显卡和显存工作原理的理解v 对显示器分辨率、色深、色深位数、刷新频率等有关对显示器分辨率、色深、色深位数、刷新频率等有关概念的理解概念的理解v 对显卡常用技术与对显卡常用技术与3D功能的理解功能的理解v 对对CRT显示器扫描技术与彩色技术的理解显示器扫
3、描技术与彩色技术的理解v 对液晶显示器工作原理的理解对液晶显示器工作原理的理解微机组装与维护技术（第二版）6.1 显卡显卡v显卡的初步认识显卡的初步认识 v显卡工作原理显卡工作原理 v显卡的基本组成显卡的基本组成v显存分类显存分类v显卡驱动程序显卡驱动程序 vPCI与与AGP显卡显卡 v主流显示芯片主流显示芯片 微机组装与维护技术（第二版）1、显卡的初步认识、显卡的初步认识 v显卡也就是通常所说的图形加速卡，它的基本作用是控制显卡也就是通常所说的图形加速卡，它的基本作用是控制计算机的图形输出，它工作在计算机的图形输出，它工作在CPU和显示器之间，起着和显示器之间，起着“中间人中间人”的作用。的
4、作用。v它根据它根据CPU传来的数据，控制显示器上的每一个点的亮度传来的数据，控制显示器上的每一个点的亮度和颜色，使显示器描绘出高质量的图像。和颜色，使显示器描绘出高质量的图像。v有了图形加速卡，使得有了图形加速卡，使得CPU可以空闲出更多的时间处理其可以空闲出更多的时间处理其他数据，达到加速的效果。他数据，达到加速的效果。微机组装与维护技术（第二版）2、显卡工作原理、显卡工作原理 v显卡的主要作用是对图形函数进行加速。显卡的主要作用是对图形函数进行加速。v显卡拥有自己的图形函数库，当在屏幕上要绘制一幅图形显卡拥有自己的图形函数库，当在屏幕上要绘制一幅图形时，不需要时，不需要CPU去处理，只要
5、去处理，只要CPU告诉加速卡要绘制图形告诉加速卡要绘制图形的必要参数，加速卡即调用函数库绘制图形。的必要参数，加速卡即调用函数库绘制图形。CPU 显示器 加速卡 函数库 微机组装与维护技术（第二版）3、显卡的基本组成（、显卡的基本组成（1）v显卡主要由电路板、显示芯片、显存、显卡主要由电路板、显示芯片、显存、RAMDAC、BIOS、VGA插座等部件组成。插座等部件组成。v为了散热，可在主芯片上用导热性能好的硅胶粘上一个散热为了散热，可在主芯片上用导热性能好的硅胶粘上一个散热风扇，在显卡上有一个风扇，在显卡上有一个2针或针或3针的插座为其供给电源。针的插座为其供给电源。Gvcgf b h 固定片
6、 FLASH ROM 线路板 稳压板 显存 主芯片 及风扇 金手指 晶振 电容 贴片 电阻 信号 输出 微机组装与维护技术（第二版）3、显卡的基本组成（、显卡的基本组成（2）v电路板：是显卡的母体，一般采用电路板：是显卡的母体，一般采用4层层PCB电路板或电路板或6层层PCB电路板。电路板。v显示芯片：是显卡的显示芯片：是显卡的“心脏心脏”，决定着显卡的性能，同时，决定着显卡的性能，同时也是也是2D显卡和显卡和3D显卡区分的依据。显示芯片相当于显卡显卡区分的依据。显示芯片相当于显卡中的中的CPU，其上有商标、生产日期、编号和厂商名称等。，其上有商标、生产日期、编号和厂商名称等。主流厂商有主流厂
7、商有“nVidia”、“3dfx”、“S3”等。等。微机组装与维护技术（第二版）3、显卡的基本组成（、显卡的基本组成（3）v显存：用于存放显示芯片处理后的数据，其容量与存取显存：用于存放显示芯片处理后的数据，其容量与存取速度将直接影响显示的分辨率及其色彩位数，容量越大，速度将直接影响显示的分辨率及其色彩位数，容量越大，所能显示的分辨率及其色彩位数越高。所能显示的分辨率及其色彩位数越高。CPU 显示芯片 显存 微机组装与维护技术（第二版）v分辨率是指在屏幕上所显现出来的像素数目。分辨率是指在屏幕上所显现出来的像素数目。v色深：决定着屏幕上每个像素可由多少种颜色控制。色深色深：决定着屏幕上每个像素
8、可由多少种颜色控制。色深位数位数N决定着显示颜色的数量，颜色数决定着显示颜色的数量，颜色数=2N。v显存同分辨率及色深的关系：显存显存同分辨率及色深的关系：显存=分辨率分辨率色深位数色深位数/83、显卡的基本组成（、显卡的基本组成（4）微机组装与维护技术（第二版）3、显卡的基本组成、显卡的基本组成(5)vRAMDAC：显存中存储的是数字信息，而显示器以模拟状：显存中存储的是数字信息，而显示器以模拟状态方式工作，这就需要有一个态方式工作，这就需要有一个“翻译者翻译者”。RAMDAC（Random Access Memory Digital-to-Analog Converter）的作用就是将数字
9、信号转换为模拟信号使显示器能够显示的作用就是将数字信号转换为模拟信号使显示器能够显示图像。图像。显存 RAMDAC 显示器 微机组装与维护技术（第二版）3、显卡的基本组成、显卡的基本组成(6)v显卡显卡BIOS：其中储存着显卡的硬件控制程序和相关信息，：其中储存着显卡的硬件控制程序和相关信息，又称又称“VGA BIOS”。系统启动后第一个出现在显示器上的。系统启动后第一个出现在显示器上的就是显卡就是显卡BIOS的提示信息，只有显卡正常工作后显示器才的提示信息，只有显卡正常工作后显示器才可能显示其他内容。开机后可能显示其他内容。开机后显卡显卡BIOS中的数据被映射中的数据被映射到内存里并控制整个
10、显卡的工作。到内存里并控制整个显卡的工作。v总线接口：与主板连接的接口主要有总线接口：与主板连接的接口主要有ISA、EISA、VESA、PCI、AGP、PCI-E等几种。等几种。微机组装与维护技术（第二版）4、显存分类、显存分类 v根据显存数据读取方式不同，可把显存分为两类：单端根据显存数据读取方式不同，可把显存分为两类：单端口显存和双端口显存。口显存和双端口显存。v担端口显存：从显示芯片读取数据以及向担端口显存：从显示芯片读取数据以及向RAMDAC传输传输数据都是经过同一个端口，常见的单端口显存有：数据都是经过同一个端口，常见的单端口显存有：SGRAM、SDRAM、MDRAM、RDRAM、D
11、DR DRAM。v双端口显存：将从显示芯片读取数据与向双端口显存：将从显示芯片读取数据与向RAMDAC传输传输数据端口分开，常用的双端口显存有：数据端口分开，常用的双端口显存有：VRAM、EDOVRAM、WRAM。微机组装与维护技术（第二版）5、显卡驱动程序显卡驱动程序 v 显卡驱动程序是为尽量发挥显卡性能而编写的软件，由显卡驱动程序是为尽量发挥显卡性能而编写的软件，由厂家提供，安装步骤如下：厂家提供，安装步骤如下：（1）组装计算机系统。）组装计算机系统。（2）安装）安装Windows 2000操作系统。操作系统。（3）重新启动计算机系统，将显示卡驱动程序盘（通常是）重新启动计算机系统，将显示
12、卡驱动程序盘（通常是光盘）放入相应的驱动器中。光盘）放入相应的驱动器中。（4）按屏幕提示指定显卡驱动程序所在的驱动器，然后按）按屏幕提示指定显卡驱动程序所在的驱动器，然后按提示安装。提示安装。微机组装与维护技术（第二版）6、PCI与与AGP显卡显卡 vPCI显卡：显卡：vAGP显卡：显卡：vPCI-E显卡：显卡：微机组装与维护技术（第二版）7、主流显示芯片、主流显示芯片主流显示芯片生产厂商：主流显示芯片生产厂商：vnVidiav3dfxvS3vMATROXvATI 微机组装与维护技术（第二版）6.2 显示器显示器TEXTTEXTTEXTTEXTv显示器是计算机系统最主要、最常用的一种输出设备，
13、显示器是计算机系统最主要、最常用的一种输出设备，它多种类和性能指标，在组装微机系统之前需全面了解。它多种类和性能指标，在组装微机系统之前需全面了解。微机组装与维护技术（第二版）1、显示器分类、显示器分类v传统的显示器，即采用电子枪产生图像的传统的显示器，即采用电子枪产生图像的CRT显示器。显示器。v液晶液晶LCD显示器。显示器。v发光二极管发光二极管LED显示器。显示器。微机组装与维护技术（第二版）2、CRT显示器显示器 CRT显示器性能指标显示器性能指标v点距：显示器上的文本或图像是由点组成的，屏幕上相邻点距：显示器上的文本或图像是由点组成的，屏幕上相邻两个同色点（比如两个红色点）的距离称为
14、点距，常见点两个同色点（比如两个红色点）的距离称为点距，常见点距规格有距规格有0.31mm、0.28mm、0.25mm等。显示器点距越小，等。显示器点距越小，越容易得到清晰的显示效果。越容易得到清晰的显示效果。微机组装与维护技术（第二版）2、CRT显示器显示器v显示面积：指显像管可见部分的面积，通常用屏幕可见部显示面积：指显像管可见部分的面积，通常用屏幕可见部分的对角线长度来表示分的对角线长度来表示。v短管：缩短传统显像管的长度，达到节约空间的目的。短管：缩短传统显像管的长度，达到节约空间的目的。v抗静电覆膜：可以减少了屏幕表面的电荷。抗静电覆膜：可以减少了屏幕表面的电荷。v场频：又称为场频：
15、又称为“垂直扫描频率垂直扫描频率”，指每秒钟刷新荧光屏上，指每秒钟刷新荧光屏上画面的次数，以画面的次数，以Hz为单位。为单位。v行频：又称为行频：又称为“水平扫描频率水平扫描频率”，指电子枪每秒在荧光屏，指电子枪每秒在荧光屏上扫描过的水平线数，以上扫描过的水平线数，以kHz为单位，等于为单位，等于“垂直分辨率垂直分辨率场频（画面刷新次数）场频（画面刷新次数）”。微机组装与维护技术（第二版）2、CRT显示器显示器CRT及其扫描技术及其扫描技术vCRT是一个漏斗形的电真空器件，主要由电子枪、偏转系是一个漏斗形的电真空器件，主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。统和荧光屏三部分组成。电子枪 偏转
16、线圈 荧光屏 阳极 阴极 栅极 微机组装与维护技术（第二版）2、CRT显示器显示器v电子枪：电子枪由灯丝、阴极、控制栅极和阳极构成，其电子枪：电子枪由灯丝、阴极、控制栅极和阳极构成，其作用是产生一个沿轴方向前进的细的电子束。作用是产生一个沿轴方向前进的细的电子束。v电子束的偏转：为了在荧光屏上显示字符和图形，还必须电子束的偏转：为了在荧光屏上显示字符和图形，还必须控制电子束的运动方向，以便改变光点在屏幕上的位置，控制电子束的运动方向，以便改变光点在屏幕上的位置，这就需要电子束偏转系统。这就需要电子束偏转系统。v荧光屏：荧光屏：CRT荧光屏系统内壁涂有荧光粉的玻璃屏，它将荧光屏系统内壁涂有荧光粉
17、的玻璃屏，它将电子束的动能转换成光能，从而显示出光点。电子束的动能转换成光能，从而显示出光点。v扫描技术：扫描技术：CRT显示器常用与电视机类似的光栅扫描技术。显示器常用与电视机类似的光栅扫描技术。微机组装与维护技术（第二版）2、CRT显示器显示器CRT彩色技术彩色技术 v彩色彩色CRT有两种：荫罩式有两种：荫罩式CRT和穿透式和穿透式CRT。v彩色彩色CRT是将红、绿、蓝三幅单色影像同时显示在一个管是将红、绿、蓝三幅单色影像同时显示在一个管屏上合成一幅彩色图形。三种基色按不同比例可配出不同屏上合成一幅彩色图形。三种基色按不同比例可配出不同的颜色，称此彩色生成原理为三基色原理。的颜色，称此彩色
18、生成原理为三基色原理。v按电子枪和电子束的数量，彩色按电子枪和电子束的数量，彩色CRT可分为单枪单束、单可分为单枪单束、单枪三束和三枪三束三种。枪三束和三枪三束三种。微机组装与维护技术（第二版）2、CRT显示器显示器v三枪三束荫罩式三枪三束荫罩式CRT。该。该CRT可发出红绿蓝三个电子束，可发出红绿蓝三个电子束，荧光屏内侧有一金属板，正面开有许多小孔，即荫罩板。荧光屏内侧有一金属板，正面开有许多小孔，即荫罩板。电子枪 荧光屏 显示屏 荫罩板 微机组装与维护技术（第二版）2、CRT显示器显示器v穿透式穿透式CRT：穿透式：穿透式CRT荧光屏涂有三种不同颜色的荧光荧光屏涂有三种不同颜色的荧光层：红
19、、绿、蓝三层，加速电压不同，合成的颜色也不同。层：红、绿、蓝三层，加速电压不同，合成的颜色也不同。电子枪 荧光屏 显示屏 微机组装与维护技术（第二版）3、LCD显示器显示器（1）液晶显示器的工作原理）液晶显示器的工作原理 v液晶的物理特性：液晶是一种几乎全透明的液体状的物质，液晶的物理特性：液晶是一种几乎全透明的液体状的物质，它具有固体与液体的某些特征。形状和外观是一种液体，但它具有固体与液体的某些特征。形状和外观是一种液体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。当通电时，其分它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。当通电时，其分子排列变的有序，光线容易通过；不通电时，排列混乱，阻子排列变的有
20、序，光线容易通过；不通电时，排列混乱，阻止光线通过。止光线通过。微机组装与维护技术（第二版）3、LCD显示器显示器（2）液晶显示器的分类）液晶显示器的分类vTN被动发光（无源液晶显示器）。被动发光（无源液晶显示器）。vTFT主动发光（有源液晶显示器）。主动发光（有源液晶显示器）。微机组装与维护技术（第二版）3、LCD显示器显示器（3）液晶显示器性能指标）液晶显示器性能指标v尺寸：平板显示器的尺寸是以可视范围的屏幕对角线来决尺寸：平板显示器的尺寸是以可视范围的屏幕对角线来决定的，定的，15.1英寸英寸LCD等于等于17英寸英寸CRT显示器。显示器。v可视角度：由于偏光镜透光的角度有限，可视角度：
21、由于偏光镜透光的角度有限，LCD无法同无法同CRT一样全方位观看到正确的光线。一样全方位观看到正确的光线。v对比度：对比度即同一显示画面最大亮度与最小亮度之间对比度：对比度即同一显示画面最大亮度与最小亮度之间的比值。此数值越大表现的画面越真实，液晶显示器的对的比值。此数值越大表现的画面越真实，液晶显示器的对比度约是比度约是250:1。v亮度亮度:液晶显示器亮度在技术上有可能达到液晶显示器亮度在技术上有可能达到200-300 cd/m2。v响应时间：由于液晶的响应时间有限，当使用旧式响应时间：由于液晶的响应时间有限，当使用旧式TFT时，时，常会看到移动物体有拖影现象。常会看到移动物体有拖影现象。
22、微机组装与维护技术（第二版）小小 结结v 显示系统是计算机系统必备的输出设备，它由显卡和显示显示系统是计算机系统必备的输出设备，它由显卡和显示器两部分组成。器两部分组成。v 显卡的主要作用是对图形函数进行加速，也称为图形加速显卡的主要作用是对图形函数进行加速，也称为图形加速卡，它最主要组成部件是显示芯片、显存和卡，它最主要组成部件是显示芯片、显存和RAMDACRAMDAC。显示。显示芯片是显卡的芯片是显卡的“心脏心脏”，决定着显卡的性能；显存用于存，决定着显卡的性能；显存用于存放显示芯片处理后的数据，其容量与存取速度将直接影响放显示芯片处理后的数据，其容量与存取速度将直接影响显示的分辨率及其色彩位数，容量越大，所能显示的分辨显示的分辨率及其色彩位数，容量越大，所能显示的分辨率及其色彩位数越高；率及其色彩位数越高；RAMDACRAMDAC的作用是将数字信号转换为的作用是将数字信号转换为模拟信号使显示器能够显示图像，它的转换速率决定着显模拟信号使显示器能够显示图像，它的转换速率决定着显示器的刷新频率。示器的刷新频率。v 显示器可分为显示器可分为CRTCRT显示器、液晶显示器、液晶LCDLCD显示器和发光二极管显示器和发光二极管LEDLED显示器。显示器。科学出版社科学出版社微微机组装与维护技术机组装与维护技术赵小明赵小明 主编主编
