《微型机组装与维护实用教程(第2版)》第5章 显卡与显示器

第5章显卡与显示器主要知识点显卡的结构与工作原理显卡的主要性能指标与新技术显卡的安装、设置与选选用CRT显示器LCD液晶显示器显示器的选用显卡与显示器的常见故障与维护5.1显卡显卡的主要功能是对图形处理进行加速帧缓冲卡在显示系统中仅起着传递信号的作用使用GPU芯片的显卡拥有自己的图形函数加速器和显存，专门用来执行图形加速任务目前微型机上应用的显示卡都是具有3D图形计算能力的3D图形加速卡5.1.2显卡的结构显卡的主要部件有：显示芯片、RAMDAC、显示内存、BIOS、VGA插座、特性连接器等显示芯片GPU(Graphic

Processing

Unit，图形处理单元)，是显卡的核心主要任务是处理系统输入的视频信息，并对其进行转换、渲染等工作主要参数是核心频率，以MHz为单位，核心频率越快，GPU的运算速度也就越快显示芯片通常是显示卡上最大的芯片，一般上面都有散热片或散热风扇显示芯片上印有商标、生产日期、型号和厂商名称等显存也称做帧缓存，它的作用是用来存储显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据是显卡上的关键核心部件之一，它的优劣和容量大小会直接关系到显卡的最终性能表现显示芯片决定了显卡所能提供的功能和其基本性能，而显卡性能的发挥则很大程度上取决于显存显存芯片目前市场上主要以DDR,GDDR2为主。而新一代的芯片则支持GDDR3显存RAMDACRandomAccessMemoryDigital/AnalogConvertor，随机存取内存数字／模拟转换器作用是将显存中的数字信号，转换为能够用于显示的模拟信号RAMDAC的转换速率以MHz表示，其工作速度越高，频带越宽，高分辨率时的画面质量越好.该数值决定了在足够的显存下，显示卡最高支持的分辩率和刷新率显卡BIOS显卡BIOS固化在显卡所带的一个专用存储器里，BIOS中含有显示卡的硬件控制程序和显示卡型号、规格、生产厂家、出厂时间等相关信息系统驱动后第一个出现在显示器上的就是显示卡BIOS的信息提示，只有显示卡正常工作，显示器才可能显示其他内容显卡与主板的接口在显卡正面的下方，有一排双面金色的针脚，这些针脚叫做金手指，是与主板连接进行数据交换的通道AGP（AccelerateGraphicalPort，加速图形接口）PCIE接口输出接口显卡处理好的图像要显示在显示设备上面，那就离不开显卡的输出接口现在最常见的主要有：VGA接口、DVI接口、S端子这几种输出接口VGA接口VGA接口的作用是将转换好的模拟信号输出到CRT或者LCD显示器中DVI接口DVI接口是一种完全的数字视频接口，它可以将显卡产生的数字信号原封不动地传输给显示器，从而避免了在传输过程中信号的损失可以分为两种：仅支持数字信号的DVI-D接口和同时支持数字与模拟信号的DVI-I接口DVI接口DVI-D接口DVI-I接口S-Video(S端子)S端子也叫二分量视频接口，一般采用五线接头，完成向电视机或监视器之类的显示设备上输出视频信号的功能，5个插孔呈半圆分布主要功能是为了克服视频节目复合输出时的亮度跟色度的互相干扰。S端子的亮度和色度分离输出可以提高画面质量。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CPU送来的数据信息通过总线由显卡的接口进入显示芯片，进行处理将芯片处理完的资料送到显存数据从显存进入RAMDAC，由RAMDAC进行数据转换工作将RAMDAC转换完的将转换完的类比数据送到显示器5.1.4显卡的主要性能指标显卡的基本性能指标最大分辩率：最大分辨率是指显卡在显示器上所能描绘的像素点的数量色深：某个确定的分辩率下，描述每一个像素点的色彩所使用的数据的长度刷新频率：也称帧率(Frames

per

Second)，是指图像在显示器上更新的速度，也就是图像每秒在屏幕上出现的帧数3D显示卡的相关术语及技术指标1.三角形生成数量：显卡每秒生成三角形的数量越多，也就能在保障图形显示帧速率的前提下，为物体模型建立更多的三角形，以提高3D模型的分辨率2.像素填充率：显卡像素处理单元在单时钟周期内能完成的图形渲染像素的数量，它决定了3D图形显示时可能达到的最高帧速率，直接影响3D显卡运行时的显示速度3D显示卡的相关术语及技术指标3.纹理贴图：将2D图形(通常是位图)蚋射到3D物体上的一种技术4.32位彩色渲染：表示显卡可以对所显示的图形中的景物，采用32位真彩进行光线和纹理贴图处理，位数越大表明渲染时所使用的颜色数量越多5.32位Z缓冲：传统X、Y二维空间，多了一个与屏幕面垂直的距离轴Z，主要用来表示用于表示景物在空间的纵深位置3D显示卡的相关术语及技术指标6.显存带宽：显示芯片与显存之间以及显存与RAMDAC（数模转换器）之间在单位时间内数据交换量的大小7.渲染管线：显卡的渲染管线越多，显卡性能就越好8.3DAPI：显卡与应用程序直接的接口。目前微型机中主要应用的有DirectX和OpenGL。显卡支持的图形API越多，表明显卡的功能越强，应用范围也越广5.1.5显卡的主要新技术1.显卡采用PCIExpress接口主板上的PCI-E插槽显卡的PCI-E接口显卡的主要新技术2.HSI—高速互连技术3.SLI技术：通过一种特殊的接口连接方式，在一块支持双PCIExpressX16的主板上，同时使用两块同型号的PCIE显卡显卡的主要新技术4.HDMI端子：高清晰度多媒体接口5.1.6显卡的安装与设置现在显卡的接口主要是PCI

Express接口和AGP接口安装显卡时，应确认主机电源处于关闭状态，然后打开机箱，将显卡垂直标入对应的PCI

Express或AGP插槽中，并用螺丝将显卡的档板固定在机箱上，以免松动主板上的接口主板上的PCI

Express接口主板上的AGP接口驱动程序的安装Windows9X、2000和XP下，一般都能自动检测到显卡，并自动安装相应的驱动程序当系统自动检测不到相应的驱动程序时，或者需要更新驱动程序时，可按下列步骤来安装相应的驱动程序1.在控制面板窗口中双击“显示”图标，在“显示属性”窗口中选择“设置”，或在桌面空白处单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“属性”，进入“显示属性”设置窗驱动程序的安装2.在“显示属性”窗口中选择“高级”，进入后选择“适配器”，然后选择“属性”，弹出适配器属性对话框。选择“驱动程序”选项，再选择“安装驱动程序”选项，将装有驱动程序的软盘或光盘放入对应的驱动器中，并确定驱动程序的安装路径，则系统即自动进行安装。安装结束后，可进入“显示属性”窗口，在那里可以看到显示卡的具体型号。驱动程序的安装驱动程序的安装5.1.7显卡的选用主流显卡核心芯片简介NVIDIA公司的显示芯片可分为PCI

Express接口和AGP接口两大类ATI公司的显示芯片也分为PCI

Express接口和AGP接口两大类显卡的选用选择显卡时，应按照应用需要配置显卡对于多数家庭和单位如果用于玩游戏对于专业的绘图需求主流显卡简介XFX讯景GeForce6800蓝宝石X800GTO小影霸GeFroce7300T-T斯巴达克7600GS显卡5.2显示器最常见的显示器就是阴极射线（CRT）显示器平板显示器平板显示器中以液晶显示器的发展最为迅速5.2.2CRT显示器CRT显示器的结构和工作原理显示器是一种将电信号转变为可见光信号的设备,一个典型的CRT显示器主要由CRT显像管和控制CRT工作的相关电路所组成CRT显像管CRT显像管主要由电子枪(Electrongun)、编转线圈(Deflectioncoils)、荫罩(shadowmask)、荧光粉涂层(phosphor)和玻璃外壳五大部分组成CRT显像管CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，轰击到荧光粉层上，其所携带动能的一部分便转化为光能释放出来，就可以发出光来通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字CRT显示器的原理控制显像管工作的电子线路主要由电源电路、行扫描电路、场扫描电路、视频放大电路及一些辅助电路组成CRT显示器的性能参数1.屏幕尺寸：指显像管的对角线长度2.屏幕的外形：按屏幕表面曲度，可分为球面、平面直角、柱面和纯平面4种3.显示器点距和栅矩：点距是指阴罩式显像管上两个颜色相同的相邻光点之间的距离，栅距是指两条同色荧光条间的最短距离。4.分辨率：分辨率是指显示器所能显示的点数的多少5.刷新率：屏幕每秒钟刷新的次数，也叫场频或垂直扫描频率6.行频：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7.带宽：显示器的电子枪每秒钟内能够扫描的像素个数CRT显示器的性能参数8.调节控制方式：现使用的各种型号显示器均采用数字调节方式9.显示器辐射和环保标准：TCO标准包括了对显示器的电磁辐射、自动电源关闭、耗电量、防火及用电安全五个方面的标准CRT显示器的性能参数CRT显示器的安装现在的显示器后面一般只有一条显示器信号线和一个电源插孔电源线直接与电源相连另一条为显示器的信号线，将其插接到显示卡的信号连接器接口上CRT显示器的设置刷新频率的设置：刷新率越高，画面显示越稳定，闪烁感就越小分辨率的设置：分辨率是定义画面解析度的标准，由每帧画面的像素数量决定显示色彩的设置：普通微型机的显卡可以显示32位真彩、24位真彩、16位增强色、256色。颜色数越大，显示效果越好设置选项CRT显示器的设置屏幕保护和休眠状态的设置5.2.3LCD液晶显示器技术的发展使液晶显示器在亮度、清晰度、视角和锐度等方面有了很大改善，画质得到明显的提升，价格也降到了可以接受的水平LCD液晶显示器工作原理从结构来看，LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶材料的5μm均匀间隔隔开在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源背光板发出的光线穿过第一层偏振过滤层之后进入液晶层液晶层中的液滴包含在细小的单元格结构中在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极当电极产生电场时，液晶分子就会扭曲，将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来LCD液晶显示器工作原理液晶显示器显示原理图LCD液晶显示器的基本参数1.LCD的像素间距：LCD显示器的像素间距的意义类似于CRT的点距2.最佳分辨率(真实分辨率)：也叫最大分辨率，在该分辨率下，液晶显示器才能显现最佳影像3.亮度和对比度：亮度是画面的明亮程度，也就是每平方米多少烛光。对比度是直接体现该液晶显示器能否体现丰富的色阶的参数LCD液晶显示器的基本参数4.响应时间：LCD显示器各像素点对输入信号反应的速度5.刷新频率(即扫描频率)：显示帧频，亦即每个像素为该频率所刷新的时间6.可视角度：指可以从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度LCD液晶显示器的基本参数7.最大显示色彩数：屏幕上最多显示多少种颜色的总数8.接口标准：液晶显示器的接口通常有15针VGA接口和DVI接口两种5.2.4显示器的选用显示器的选择首先要考虑健康和环保问题，尤其是对眼睛的保护选购时，首先要根据用途考虑，其次还有经济因素。一般情况下，作为普通家庭用户或办公室的文员，应首先考虑液晶显示器对于美工设计人员和多数游戏玩家，对显示器的色彩还原能力和刷新率要求较高，更倾向于选择CRT显示器CRT显示器的选用选购CRT显示器，首先我们要注意显示器的显象管SONYFD特丽珑(FDTrinitron)三菱NF钻石珑（Diamondtron）三星IFT丹娜显像管（Dynaflat)LG”完全平面”显像管液晶显示器的选用要正确认识液晶显示器的尺寸问题要看可视角度的大小是否有DVI接口要明确液晶显示器的点距与显示分辨率的合理搭配亮度和对比度在外观上应注意：机身是否纤薄及轻身；显示屏有否死点及亮点液晶显示器产品三星152S明基FP581液晶显示器产品5.3常见故障与维护显卡的常见故障开机无显示显示花屏，看不清字迹颜色显示不正常死机VGA插头出现问题显卡驱动程序