计算机组装与维护标准教程 第6章_色彩显示

1、第第6章章 色彩显示色彩显示显显 卡卡显示器显示器本章节目标本章节目标l教学目标：教学目标：l掌握显卡的分类掌握显卡的分类l掌握显卡的组成结构掌握显卡的组成结构l理解显卡的技术指标理解显卡的技术指标l了解多卡互联技术和显卡的选购了解多卡互联技术和显卡的选购l掌握显卡的安装方法和技巧掌握显卡的安装方法和技巧l了解显示器的分类了解显示器的分类l理解理解CRT显示器和显示器和LCD显示器的工作原理显示器的工作原理6.1 显卡显卡l显卡（显卡（Graphics Card，又称，又称“显示适配器显示适配器”）是计算机处理和传输图像信号的重要）是计算机处理和传输图像信号的重要部件。显卡的功能是将计算机内的

2、各种数部件。显卡的功能是将计算机内的各种数据进行处理，转换为字符、图形及颜色等据进行处理，转换为字符、图形及颜色等信息，并通过显示器呈现在用户面前，使信息，并通过显示器呈现在用户面前，使用户能够直观地了解计算机的工作状态和用户能够直观地了解计算机的工作状态和处理结果。处理结果。6.1.1 显卡的工作原理显卡的工作原理l数据（数据（data）一旦离开）一旦离开CPU，必须通过，必须通过4个步骤，个步骤，最后才会到达显示屏：最后才会到达显示屏： 1从总线（从总线（bus）进入）进入GPU （Graphics Processing Unit，图形处理器）：将，图形处理器）：将CPU送来的送来的数据送

3、到北桥（主桥）再送到数据送到北桥（主桥）再送到GPU（图形处理器（图形处理器）里面进行处理。）里面进行处理。 2从从 GPU进入进入video RAM（显存显存）：将芯片处理）：将芯片处理完的数据送到显存。完的数据送到显存。 3从显存进入从显存进入DAC （ Digital Analog Converter ，随机读写存储数，随机读写存储数模转换器）：从显存读取出模转换器）：从显存读取出数据再送到数据再送到RAM DAC进行数据转换的工作（数字进行数据转换的工作（数字信号转模拟信号）。信号转模拟信号）。 4从从DAC 进入显示器进入显示器 （Monitor）：将转换完的）：将转换完的模拟信号送

4、到显示屏。模拟信号送到显示屏。 6.1.2 显卡分类显卡分类1.按照显卡的构成形式划分按照显卡的构成形式划分l集成显卡集成显卡l独立显卡独立显卡l核芯显卡核芯显卡6.1.2 显卡分类显卡分类l集成显卡是指主板在整合显示芯片后，由主板所承集成显卡是指主板在整合显示芯片后，由主板所承载的显卡，又称板载显卡。集成显卡的显示芯片大载的显卡，又称板载显卡。集成显卡的显示芯片大部分都集成在部分都集成在北桥芯片北桥芯片中。中。l独立显卡是指以独立板卡形式呈现显示芯片、显存独立显卡是指以独立板卡形式呈现显示芯片、显存以及相关电路的显卡。以及相关电路的显卡。l核芯显卡是核芯显卡是Intel产品新一代图形处理核芯

5、，即产品新一代图形处理核芯，即CPU中包含显卡核芯。核芯显卡将图形核心整合在处理中包含显卡核芯。核芯显卡将图形核心整合在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率，并把集成器当中，进一步加强了图形处理的效率，并把集成显卡中的显卡中的“处理器处理器+南桥南桥+北桥北桥（图形核心（图形核心+内存控内存控制制+显示输出）显示输出）”三芯片解决方案精简为三芯片解决方案精简为“处理器处理器（处理核心（处理核心+图形核心图形核心+内存控制）内存控制）+主板芯片主板芯片（显（显示输出）示输出）”的双芯片模式，有效降低了核心组件的的双芯片模式，有效降低了核心组件的整体功耗，更利于延长笔记本的续航时间整体功耗，更利

6、于延长笔记本的续航时间 集成显卡和独立显卡集成显卡和独立显卡l问题：问题：1.集成主板安装独立显卡集成主板安装独立显卡后用哪个接口连接显示后用哪个接口连接显示器？器？2.集成主板安装独立显卡集成主板安装独立显卡后是否需要做其他设置后是否需要做其他设置？6.1.3 独立显卡类型独立显卡类型2.按照显卡的接口类型划分按照显卡的接口类型划分lAGP(Accelerated Graphics Port)显卡显卡(2.1GB/s)lPCI-E(PCI-Express)显卡（显卡（4.8GB/s）主板上的主板上的AGP与与PCI-E插槽插槽6.2 显卡的组成结构显卡的组成结构l显示芯片显示芯片lRAMDA

7、C（数模转换器）（数模转换器）l显存（主流显存（主流1GB 、2GB ）l显卡输出接口显卡输出接口l总线接口总线接口显卡输出接口显卡输出接口总线接口总线接口RAMDAC显卡输出接口显卡输出接口总线接口总线接口RAMDAC显卡输出接口显卡输出接口总线接口总线接口RAMDAC显卡输出接口显卡输出接口总线接口总线接口RAMDAC显卡输出接口显卡输出接口总线接口总线接口显示芯片之一：显示芯片之一：nVIDIAlnVIDIA（全称为（全称为nVIDIA Corporation，官方中文名称，官方中文名称英伟达），是一家以设计显示芯片和主板芯片组为主英伟达），是一家以设计显示芯片和主板芯片组为主的半导体公

8、司。的半导体公司。l黄仁勋，美籍华人，黄仁勋，美籍华人，1993 年创办年创办nVIDIA 今天全球今天全球最大显卡芯片厂商之一。最大显卡芯片厂商之一。 lnVIDIA最出名的产品线是为游戏而设计的最出名的产品线是为游戏而设计的GeForce显显示卡系列，为专业工作站而设计的示卡系列，为专业工作站而设计的Quadro显卡系列，显卡系列，和用于计算机主板的和用于计算机主板的nForce芯片组系列。芯片组系列。显示芯片之二：显示芯片之二：ATIlATI(Array Technology Industry)是世界著名的显示芯是世界著名的显示芯片生产商，和片生产商，和nVIDIA齐名，中文名叫齐名，中

9、文名叫“冶天冶天”。 lATI的创始人，何国源（的创始人，何国源（Kwok Yuen Ho）1950年出生年出生于广州。于广州。1974年毕业于台湾成功大学，获得了电子工程年毕业于台湾成功大学，获得了电子工程学士学位学士学位 。1984年，何国源移民加拿大年，何国源移民加拿大 。1985年，他年，他和另外两个香港移民创办和另外两个香港移民创办ATI。lATI在在1985年至年至2006年之间是全球重要的显示芯片公司年之间是全球重要的显示芯片公司，总部设在加拿大安大略省万锦，直至，总部设在加拿大安大略省万锦，直至2006年被美国年被美国AMD公司以公司以54亿美元的巨资收购成为该公司的一部份。亿

10、美元的巨资收购成为该公司的一部份。l2010年年12月月15日，日，AMD发布发布HD6900系列显卡，正式弃系列显卡，正式弃用用ATI标志，使用标志，使用AMD标志，标志着标志，标志着ATI这一商标的正式这一商标的正式死亡死亡。 显卡输出接口显卡输出接口lD-SUB接口：又称接口：又称D型型VGA插座，主要用插座，主要用于连接于连接CRT显示器。显示器。显卡输出接口显卡输出接口lDVI接口：数字视频接口，是很多接口：数字视频接口，是很多LCD显示显示器采用的接口类型。器采用的接口类型。DVI接口接口DVI接口接口显卡输出接口显卡输出接口lS-Video接口：一般用于接口：一般用于TV-OUT

11、功能，即功能，即连接电视。连接电视。S-Video 接口接口显卡输出接口显卡输出接口lHDMI接口：高清晰多媒体接口，作用是连接口：高清晰多媒体接口，作用是连接高清电视。接高清电视。HDMI 接口接口6.2.2 显卡性能技术指标显卡性能技术指标l显卡核心频率显卡核心频率lRAMDAC频率频率l显存频率显存频率l显存位宽显存位宽l显存带宽显存带宽l3D API技术：是软件（应用程序或游戏）与显卡直接交技术：是软件（应用程序或游戏）与显卡直接交流的接口，其作用是让编程人员只需调用流的接口，其作用是让编程人员只需调用3D API内部程内部程序即可启用显卡芯片强大的序即可启用显卡芯片强大的3D图形处理

12、能力，而无需了图形处理能力，而无需了解显卡的硬件特性，从而简化解显卡的硬件特性，从而简化3D程序的设计难度，提高程序的设计难度，提高设计效率。目前，应用较为广泛的设计效率。目前，应用较为广泛的3D API主要有：主要有： （1）DirectX：最新版本为：最新版本为DirectX 12 （2）OpenGL（开放图形接口）（开放图形接口）6.2.3 多卡互联技术多卡互联技术l多卡互联技术的原理是将多块显卡连接在一起后，共多卡互联技术的原理是将多块显卡连接在一起后，共同处理图形数据，以此来提高显示系统的整体性能。同处理图形数据，以此来提高显示系统的整体性能。l主流的多卡互联技术：主流的多卡互联技术

13、：pSLI（Scalable Link Interface，交错互连，交错互连）技术）技术-nVIDIApCrossFire（交叉火力）技术（交叉火力）技术-AMD显卡选购显卡选购6.3 显示器显示器6.3.1 显示器的分类显示器的分类l按现象技术划分按现象技术划分 CRT显示器、显示器、LCD显示器、等离子显示器显示器、等离子显示器l按尺寸划分按尺寸划分 目前主流为目前主流为22”（英寸）、（英寸）、24”l按屏幕比例划分按屏幕比例划分 CRT ：4:3 LCD：4:3 5:4 16:9 16:10CRT显示器显示器lCRT（Cathode Ray Tube，阴极射线管）显示器分为黑白和彩，

14、阴极射线管）显示器分为黑白和彩色两类，下面首先介绍黑白显示器原理色两类，下面首先介绍黑白显示器原理。CRT显示器基本原理显示器基本原理l光栅扫描过程光栅扫描过程CRT显示器基本原理显示器基本原理l彩色彩色CRT液晶显示器液晶显示器液晶液晶l 液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶形式为向列液晶，分的有机化合物。一般最常用的液晶形式为向列液晶，分子形状为细长棒形，长约子形状为细长棒形，长约10 nm，宽约，宽约1 nm。10 nm1 nm液晶显示器工作原理液晶显示器工作原理l在不同电流电场作用下，液晶分子会做

15、规则旋转呈一在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转呈一定角度排列，产生透光度的差别，液晶分子通过反射定角度排列，产生透光度的差别，液晶分子通过反射和折射发光灯管产生的光线，便可在屏幕上显示相应和折射发光灯管产生的光线，便可在屏幕上显示相应的图像。的图像。液晶显示器的主要参数液晶显示器的主要参数l点距点距l分辨率分辨率l亮度亮度 液晶显示器亮度取决于背景灯的亮度。亮度越高，画面显示液晶显示器亮度取决于背景灯的亮度。亮度越高，画面显示的层次越丰富。亮度的单位是流明的层次越丰富。亮度的单位是流明cd/m2 （每平方米烛光），（每平方米烛光），又称又称NIT流明。通常情况下，只有当亮度达到流明。通

16、常情况下，只有当亮度达到200Nits时才能表时才能表现出较好的画面。现出较好的画面。l对比度对比度 定义是：在暗室中，白色画面定义是：在暗室中，白色画面(最亮时最亮时)下的亮度除以黑色画下的亮度除以黑色画面面(最暗时最暗时)下的亮度。对比度越高，图像的锐利程度就越高，显下的亮度。对比度越高，图像的锐利程度就越高，显示的色彩层次就越丰富，图像就越清晰。示的色彩层次就越丰富，图像就越清晰。CRT显示器对比度在显示器对比度在500：1，甚至更高。之前液晶显示器对比度相对低。对比度达，甚至更高。之前液晶显示器对比度相对低。对比度达到到300:1，便可支持各阶度的颜色。，便可支持各阶度的颜色。 液晶显示器的主要参数液晶显示器的主要参数l响应时间响应时间 响应时间指一个像素从亮点到暗点的转换时间，单响应时间指一个像素从亮点到暗点的转换时间，单位为位为ms（毫秒）。响应时间越短，越不会出现（毫秒）。响应时间越短，越不会出现“拖尾拖尾”现象。响应时间分为上升时间和下降时间，标示时现象。响应时间分为上升时间和下降时间，标示时以两者之和为准。以两者之和为准。l灰阶响应时间灰阶响应时间 能够更真实的反映出能够更真实的反映出LCD显示器的响应效果的时间显示器的响应效果的时间。目前大多数。目前大多数LCD显示器灰阶响应时间都控制在显示器灰阶响应时间都控制在8ms以内，高端产品已经