常用输出设备

常用输出设备

曾海均主要内容显示器与显卡打印机绘图仪2.5.1显示器与显卡显示器概述作用将数字信号转化为光信号，使文字、图形、图像在屏幕上显示出来。组成1.显示器（Monitor）常见类型：阴极射线管显示器（简称：CRT）液晶显示器（简称：LCD、LED）2.显示控制器(显卡)

显示控制器在PC机中多半做成扩充卡的形式，所以也叫做显示卡、图形卡或者视频卡。包含接口电路、控制逻辑及显示存储器，通常也是一个独立产品。

显示器

以阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器(LCD)为核心，加上必要的视频信号放大电路及同步扫描电路，是一个独立的设备，就是我们日常所说的“显示器”。

CRTLCD色彩基本知识

色彩通过光被人所感知，光是一种按波长辐射的电磁波。光的三基色（三原色）：

红、绿、蓝三色。三原色不能由其它色光混合而成。色光混合：三原色以不同的比例相混合，可成为各种色光。自然界中任何一种色光都可由R、G、B三基色按不同的比例（光量）相加混合而成。当三基色分量都为0（最弱）时混合为黑色光；当三基色分量都为k（最强）时混合为白色光。显示卡与显示器的工作过程CPU将需要显示的图文内容从内存传送到显示卡显卡上的绘图处理器在显示存储器中生成被显示内容的映像，然后由数模转换器将数字映像转换为红、绿、蓝三路模拟信号当电子束轰击显像管荧光屏背面的磷光点时，屏幕上便显示出彩色的图像和文字红、绿、蓝三路模拟信号通过电缆线送到CRT红、绿、蓝三路信号控制电子枪发射出相应的3个电子束轰击显像管的荧光屏彩色CRT

成像原理CRT显示器工作原理

CRT包含一个封装在玻璃体内的真空管,管的一端有一个电子枪,可以发射出我们在屏幕上所看到的红、绿、蓝三色电子束，从而组合成任意颜色，另一端是涂磷的荧光屏。当电子枪被加热之后，就会发射高速电子流轰击管的另一端。在传输路经上，聚焦控制和偏转线圈控制电子束打到荧光屏的特殊点上。磷光物质受到撞击后会发光，这些光就是在人们看电视或计算机屏幕时所显示的CRT显示器CRT显示原理

由视频信号放大驱动电路输出的电流驱动阴极（电子枪），电子枪被加热后，就会发射高速的电子束。由红、绿、蓝3个基色的阴极（电子枪）发射出3色电子束经栅极、加速极（第一阳极）、高压极（第二阳极）及聚焦极（第三阳极）的作用会聚成很细但能量很大的电子束，高速射向荧光屏、荧光屏上的荧光粉经电子的轰击而发光。

荧光屏上的每一个彩色点（即像素）是由红、绿、蓝（R、G、B）3原色组合而成，电子枪发出的3束电子会聚于荫罩板的小孔或狭缝（即栅孔）中，穿过荫罩板对齐方向按不同强度比例点亮荧光粉从而合成产生各种颜色。行扫振荡器和帧扫振荡器在外部信号的同步控制下加到偏转线圈上，使电子束受电磁场的作用从上到下、从左到右有规律地扫描，就形成了光栅。外部信号（R/B/G/亮度）经放大后加到CRT的栅极上，控制3个电子束的通过强度，也就控制了不同的彩色的荧光粉的发光强度，形成了丰富的多彩画面彩色CRT

成像原理***彩色显像管分类荫罩式荫栅式沟槽式荫罩板的作用

荫罩板是一块镶嵌在CRT前端的金属盘,与磷层相邻;它有数千个小孔,用于聚焦电子枪发出来的电子束,以便一次只照亮一个正确的磷光点。

分隔电子束，使之更加易于控制，从而达到更高的精度，改善显示效果。荫罩板彩色显像管内部示意图彩色CRT

成像原理****荫罩式显像管显示原理荧光屏上每个像素点由三个磷光点成三角形排列组成。三个磷光点能分别产生RGB三种颜色。荧光屏里端有一个布满了细密小孔的荫罩，电子枪发出的代表RGB的三束阴离子射线几乎同一时间穿过荫罩上的一个小孔，打到荧光屏指定位置轰击RGB三个磷光点，显示屏上就会出现一个彩色点。荫罩网显示器曲面与平面显象管曲面显象管：屏幕中央凸出的显象管平面显象管：水平方向上有点弯曲，而在垂直方向是平面的显象管用平面显象管构成的显示器的失真和反光被减少到最低限度，视觉效果好，从任何角度看画面均无扭曲现象发生，显示效果极佳。液晶(LCD)显示器液晶液晶是介于固态和液态之间的一种物质，是具有规则性分子排列的有机化合物。液晶在加热时呈现透明状的液体状态，冷却时则出现结晶颗粒的混浊固体状态。因此既具有液体的流动性，又具有固态晶体排列的有向性。液晶是一种弹性连续体，在电场的作用下它能快速地展曲、扭曲或者弯曲。“液晶”.在电场、磁场、温度、应力等外部条件的影响下，其分子容易发生再排列，使液晶的各种光学性质随之发生变化，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，LCD成像原理单色LCD显示原理

借助液晶的特性对通过液晶单元的光线进行调制而显示图像。

每个像素由一个液晶单元控制是否发光。每个液晶单元由两个透明电极控制。电极不通电（无电场）时液晶分子成扭曲状排列，光被液晶层旋光后能通过液晶单元，屏幕上该像素显示为白色。电极通电（有电场）时液晶分子沿电场方向竖起，原来的扭曲排列变为垂直平行排列，光不能通过液晶单元，屏幕上该像素显示为黑色。电场不特别强时，液晶分子处于半竖立状态，旋光作用也处于半完全状态，则会有部分光透过，呈现中间灰度。LCD成像原理彩色LCD显示原理：

彩色显示时则需要用三个液晶单元构成一个像素，在出射位置给每个液晶单元贴上R、G、B彩色滤光片，就可以获得彩色效果。液晶显示器的结构背光源TFT晶体管玻璃基板透明电极信号线扫描线玻璃基板透明电极TFT管接通~~背光源彩色滤光片上偏光片下偏光片液晶层TFT基板TFT管断开（a）液晶显示器的结构液晶显示器工作原理LCD成像原理在不加电场的情况下

入射光经过偏光板后通过液晶层，偏光被分子扭转排列的液晶层旋转90度。在离开液晶层时，其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致，所以光线能顺利通过，使整个电极面呈光亮LCD成像原理当加入电场的情况时每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致。液晶层也因此失去了旋光的能力，结果来自入射偏光片的偏光，其方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系，并无法通过，这样电极面就呈现黑暗的状态。LCD主要性能指标(1)对比度比度是指屏幕的纯白色亮度与纯黑色亮度的比值，对比度越高，图像愈清晰。就可以很容易地显示生动、丰富的色彩。而对比度高达300:1时，则可支持各色阶的颜色;对一般用户而言，对比度能够达到350:1就够了亮度亮度是以每平方米烛光(cd/m2-NIT)为测量单位，一般LCD显示器都有显示200cd/m2的亮度能力，更高的甚至达300cd/m2以上。而亮度的标示就是背光光源所能产生的最大亮度,亮度越高，适应的使用环境也就越广泛。这里需要注意的是，较亮的产品不见得就是较好的产品，亮度是否均匀才是关键。所有高亮的面板都会有一个致命伤，屏会漏光。漏光是指在全黑的屏幕下，液晶不是黑的，而是发白发灰．所以好的液晶不要一味的强调亮度，而是要多强调对比度，LCD主要性能指标(2)

LCD的响应时间响应时间指的是液晶显示器的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的速度，其单位是毫秒(ms)，响应时间是越小越好，如果响应时间过长，在显示动态影像(特别是在看看DVD、玩游戏)时，就会产生较严重的"拖尾"现象。目前大多数LCD显示器的响应速度都在25ms左右，如明基、三星等一些高端产品反应速度以达到16ms甚至现在出现了12ms的液晶。要是想让图像画面达到不闪的程度，则就最好要达到每秒60帧的速度(16ms)。当前主流（4MS）可视角度

可视角度也是LCD显示器非常重要的一个参数。它是指用户可以从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度。现在不少液晶显示器都具备160度的可视角度了坏点的个数一般来说，A级LCD面板的亮点数会限制在3个以下，在选购的过程的时候建议大家购买的时候仔细鉴别。

LCD的类型与保养如何保养LCD？千万不要让水进入LCD不用就关机使用屏幕保护程序，不要长时间显示同一画面不要用尖利的东西撞击屏幕··········液晶显示器的类型：反射型LCD透射型LCD半穿透反射式LCD背光源采用荧光灯管

背光源采用发光二极管（LED）

显示器主要性能指标显示屏尺寸：以对角线长度度量，如，15吋，17吋，19吋，21吋屏幕横向与纵向的比例普通屏：4∶3宽屏：16∶10,或16∶9显示分辨率整屏可显示像素的最大数目，分辨率越高,图像越清晰表示：水平像素个数×垂直像素个数例：1920×1200,1280×1024,1024×768,800×600,640×480在显卡的控制下，屏幕分辨率是可变的，有多种不同的显示分辨率（显示模式）可供选择画面刷新速率画面每秒钟更新的次数。刷新速率越高，图像稳定性越好显示器主要性能指标可显示颜色数目一个像素点可显示多少种颜色,由表示这个像素的二进位位数确定。彩色显示器的彩色是由三基色R、G、B合成而来，描述R、G、B亮度值的二进位位数之和（像素的深度）确定了可显示的颜色数目——2n辐射和环保:显示器要达到TCO认证的电磁辐射标准，保证人体安全、防止信息泻漏和节约能源.点距像素点之间的距离,点越小，屏幕上的图像越细腻，分辩率越高，图象越清晰。显示器主要性能指标点距像素点之间的距离像素的颜色数目一个像素可以显示出的颜色数量,由表示一个像素颜色编码的二进制数的位数决定.例如,4位二进制数可以表示16种颜色.辐射和环保显示器刷新屏幕扫描过程中，在屏幕上应该显示图象的地方，电子束撞击磷光物质。电子束的强度也会变化以产生不同亮度。因为磷光很快就会消失，所以电子束必须持续地扫描屏幕以保持图象——就是重绘屏幕，或者称为刷新屏幕。它与图像内容的变化没有任何关系，即便屏幕上显示的是静止图像，电子枪也照常更新。

现在的大多数CRT显示器已达到85Hz左右的理想刷新率（也称为垂直扫描频率）。刷新率太低会引起屏幕闪烁，引起眼部疲劳。刷新率越高图像的稳定性越好，对眼睛越好。显示器期望的刷新率必须与显卡提供的刷新率匹配，否则用户将看不见图象，也会损坏显示器2.显示控制器（显卡）显示卡作用：控制和生成文字和图形在显示器屏幕上的输出。负责将CPU需要输出的图形和文字转换成显示器可接受的点阵格式，然后送至显示器，并在屏幕上产生用户可见的图象。两种芯片NVIDIA(英伟达)ATI(AMD)显示卡（显示控制器，显示适配卡）组成

显示控制电路负责对显示卡的操作进行控制(例如对显示器进行控制，扫描、同步、刷新）。显示存储器（VRAM）存储屏幕上所有像素的颜色信息（GPU生成的图像数据）。屏幕每次刷新时将其读出并转换成模拟信号，送到显示屏幕去显示接口电路负责显示卡与CPU和内存的数据传输。-绘图处理器（图形加速芯片）

有一组可高速执行的适用于图形处理指令，如数据块传递、基本图形绘制、区域填色、图案填充、图形缩放、颜色转换等，加快图形操作速度。负责在显存中生成需要显示的图像

显示卡、监视器与CPU、内存的关系PCI总线CPU芯片组内存主机接口视频输出接口显示卡显示器监视器显示存储器(VRAM)绘图处理器显示卡显示控制电路声卡网卡用于存储屏幕上每个像素的颜色信息等(容量为64MB、128MB甚至更高)视频输出接口负责对显示卡的操作进行控制

一种专用的高速绘图处理器，负责在显存中生成需要显示的图像

两种高速接口：1AGP接口2PCI-E接口S-Video接口DVI接口VGA接口绘图处理器显示卡与主存之间传送数据的方式通过AGP端口（淘汰）

AGP端口：加速图形端口，也是一种接口规范。将主存和显示存储器直接连接，数据宽度32位或64位，时钟频率133MHz，最高传输速率533MB/s或1GB/s。可以在普通电脑上以更快的速度显示3D图形。现在越来越多的显卡采用性能更高的PCI-E接口通过PCI总线

PCI总线：数据宽度32位或64位，时钟频率33MHz，最高传输速率达133MB/s（32位数据宽度）或266MB/s（64位数据宽度）。显卡的性能指标绘图处理器（图形引擎）类型显存容量128MB～2GB，大多采用DDR2,GDDR3或GDDR4存储器组成主机接口AGP4x,8x（AGP2.0规格中，有4x的工作模式，数据传输率为1064MB/s

，AGP8x总带宽大约在2.1GB/s。）PCI-Ex16（4GB/s）显示器接口：VGA接口（D-Sub接口）：模拟接口DVI接口：数字接口HDMI全高清多媒体接口（以无压缩方式传送1920x1200的数字视频信号和5.1声道音频信号）VGA接口DVI接口HDMI接口如何选购显卡？集成显卡还是独立显卡?哪一种绘图处理器(GPU)?多大容量的显示存储器?哪一种接口的显卡（AGP、PCI-E）?

决定的因素是：用途、价格、······

原则：够用就好！显卡的发展由于3D游戏大量出现和硬件价格迅速下降，现在显示卡一般都采用具有3D功能的绘图处理器(GPU)芯片，使得游戏能取得更为逼真的效果目前流行的GPU芯片：nVIDIA公司：GeForceFX5200、GeForceFX5700、GeForceFX5900、GeForceFX6800、GeForce8800GTAMD公司的ATI系列：Radeon9600、Radeon9700、Radeon9800、RadeonX800系列等功能：带有专用的几何图形加速器采用硬件来完成诸如3D造型、Z缓冲、纹理映射、明暗处理、透明色处理、反锯齿、透视校正等绘制操作和特殊效果处理打印机打印机概述打印机作用

输出设备，能把程序、数据、字符、图形打印在纸上。打印机类型

针式打印机激光打印机 喷墨打印机1.针式打印机（点阵式）

类型：

击打式打印机。优点耗材成本低，能多层套打，适合于票据打印缺点打印质量不高，工作噪声很大应用银行、证券、邮电、商业等领域用于打印存折和票据等工作原理打印头负责打印，需要安装色带工作原理图激光打印机类型：属于非击打式打印机原理：激光技术与复印技术的结合优点：分辨率较高，打印质量好速度高，噪声低价格适中缺点：彩色输出价格还比较高接口：过去是并行口，目前流行使用USB接口应用：办公室和家庭应用进纸卷轴出纸卷轴碳粉夹激光器感光鼓控制电路激光打印机的组成打印机激光打印机的组成控制系统、激光扫描系统和电子照相系统控制系统：

包括激光扫描控制和电子照相系统控制，缓冲存储器和接口控制。完成接受和处理主机的各种命令和数据及向主机报告打印状态。激光扫描系统（激光器、旋转反射镜、聚焦透镜）

它的作用是使激光器产生的激光经调制后，变成载有字符和图形信息的激光束，该激光束经扫描偏转装置在感光鼓上扫描，计算机输出的字符和图形就以不同密度的电荷分布记录在感光鼓表面，以静电形式形成“静电潜像”

电子照相系统（感光鼓）

使带有“静电潜像”的感光鼓接触带有不相同极性电荷的干墨粉，鼓面原被激光照射的部分，将吸附墨粉，便显影出图像。该图像转印到纸上，经红外线热辐射定影，使分子渗透到纸纤维中固定工作原理电子照相偏转装置

感光鼓红外线热辐射定影调制驱动电路激光器潜像纸输入打印输出1001101……调制电压激光打印机工作原理调制激光束计算机输出的“0”和“1”信号加调制驱动电路D/A转换电光转换不断旋转的反射镜把经过调制的激光束反射到感光鼓(硒鼓)上硒鼓表面被激光照射产生电荷而吸附炭粉，从而生成输出图像的潜像将墨粉印在纸上纸被加热加压后，墨粉将固定在纸面上调制电压激光打印机工作原理

电子照相

偏转装置

感

光

鼓红外线热辐射定影调制驱动电路激光器激光器激光束潜像纸输入打印输出1001101……调制电压将墨粉印在纸上纸被加热加压后，墨粉将固定在纸面上硒鼓表面被激光照射产生电荷而吸附炭粉，从而生成输出图像的潜像不断旋转的反射镜把经过调制的激光束反射到感光鼓(硒鼓)上打印内容激光打印机工作原理工作流程硒鼓旋转，齿轮送纸旋转反射镜反射经过调制的激光束鼓表面被激光照射产生电荷而吸附炭粉炭粉印在纸上纸被加热加压喷墨打印机类型：非击打式打印机，大多为彩色打印优点：可以打印近似全彩色图像，经济，效果好，低噪音，使用低电压，环保缺点：墨水成本高，消耗快应用：家庭及办公墨盒彩色喷墨打印机大多带有一个黑色墨盒和一个彩色墨盒（三色、四色、五色、六色等）喷墨打印机特点非击打式打印机。大都为彩色喷墨打