学习情境单元选购计算机硬件显卡和显示器

学习情境单元选购计算机硬件显卡和显示器第1页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统了解显示卡的分类、结构、原理1熟悉显示卡的主要相关术语2知识目标理解CRT显示器的工作原理3单元2—选购计算机硬件熟悉CRT显示器的性能指标4熟悉LCD显示器的性能指标3第2页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统能够选购合适的显卡1能够选购合适的显示器2技能目标单元2—选购计算机硬件第3页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件7.1任务描述7.2相关知识7.3显卡和显示器的选购第4页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件7.1任务描述

显示器和显卡是计算机中的主要输出设备，显卡和显示器质量的好坏直接决定了计算机输出和显示图象的效果。那么，如何选购合适的显卡和显示器呢？第5页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件7.2相关知识

7.2.1显示卡7.2.2CRT显示器7.2.3LED显示器第6页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件7.2.1显示卡

显示卡简称显卡，如图7.1所示。是显示器与主机通信的控制电路和接口电路，其主要作用是根据CPU提供的指令和数据，将程序运行过程中的结果进行相应的处理，并转换成显示器能接受的图形显示信号后送给显示器，最后再由显示器形成人眼所能识别的图像在屏幕上显示出来。因此，显卡的性能好坏直接决定着计算机的显示效果。

图7.1显示卡第7页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件1.显示卡的分类（1）按显卡独立性分类分为主板集成显示芯片的集成显卡和独立显卡。（2）按显卡的接口分类MDA（单色显卡）、CGA、EGA、VGA／SVGA（显示绘图阵列）。（3）按图形功能分类根据图形分为纯二维（2D）显卡、纯三维（3D）显卡、二维＋三维（2D＋3D）显卡。（4）按显卡与主板的接口分类与主板连接的接口经历了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等，以及PCI-Express。（5）按显示芯片分类主流芯片厂家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。第8页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件2.显示卡的结构和工作原理（1）显卡的结构 ①显示芯片 显示芯片是显卡的核心部件，决定了显示卡的档次和大部分性能。目前，主流芯片厂家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。其中nVIDIA（如图7.2所示）、ATI（如图7.3所示）最具实力。图7.2nVIDIA显示芯片图7.3ATI显示芯片第9页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件（1）显卡的结构 ②RAMDAC

RAMDAC（RAMDigitaltoAnalogConverter，随机存取存储器数模转换器）的作用是将显示内存中的数字信息转换为能够用于显示器识别的模拟信号，其数／模转换速率影响显卡的刷新频率和最大分辨率。刷新频率越高，图像越稳定；分辨率越高，图像越细腻。

③显存 显存用来存放显示芯片正在处理以及处理后的数据，然后有数模转换器读取并逐帧转换为模拟视频信号提供给显示器使用，所以，显存也称为“帧缓存”。显卡性能的发挥则很大程度上取决于显存。第10页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件（1）显卡的结构 ④显卡BIOS

是显卡上的一块FlashBIOS芯片。主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，存放显卡的型号、规格、生产厂商、出厂时期、显存的容量等信息。

⑤总线接口 目前在市场上销售的显示卡几乎都是PCI-Express。第11页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件（1）显卡的结构 ⑥输出接口

VGA接口：15孔D型插座，与显示器的15针Mini-D-Sub（又称HD15）插头相连，如图7.4所示。

DVI接口：DVI-D接口（如图7.5所示）和DVI-I接口（如图7.6所示）。DVI-D仅支持数字信号，DVI-I同时支持数字与模拟信号。DVI接口支持即插即用(plugandplay)。 图76.4VGA接口和HD15插头图7.5DVI-D接口图7.6DVI-I接口第12页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件

TVout接口：视频输出接口，如图7.7所示，通过此接口为电视机提供视频输入信号。

S-Video接口：-Video接口使用4接脚的mini-DIN接头在两条讯号线之间传送视讯信息，也称为Y/C，如图7.7所示。

HDMI（HighDefinitionMultimedia，高清晰度多媒体接口）。新型的主板和显示卡上开始配备HDMI接口插座，如图7.8所示。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。 图7.7TVOut接口图7.8HDMI接口第13页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件（2）显卡的工作原理 显卡的工作过程大致如下。首先由CPU向图形处理器发出指令。显卡将图形处理完成后，将数据传输到显示缓存。显示缓存进行数据读取，而后将其送到RAMDAC。RAMDAC将数字信号转化为模拟信号。最后通过显卡上的VGA插座输出至显示器。如果采用DVI接口的显卡，将GPU处理的图形数据按照TMDS协议编码后从显存中通过DVI接口直接送至显示器。第14页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件3.显卡的主要术语 （1）CGA（ColorGraphicsAdapter：彩色图形适配卡）：IBM公司于1982年开发推出的一种可支持彩色显示器的显卡即CGA卡，它能够显示16种颜色，可达到640×200的分辨率，可工作于文本和图形方式下。 （2）EGA（EnhancedGraphicsAdapter：增强图形适配卡）：在CGA的基础上IBM公司于1984年推出了EGA卡。EGA显示分辨率为640×350，同时与CGA完全兼容，显示颜色数64种，显示内存256KB。 （3）VGA（VideoGraphicsArray：视频图形阵列）：1987年IBM公司推出，VGA分辨率达到640×480，并与MDA、CGA、EGA保持兼容，实现了从显卡上直接输出R.G.B模拟信号到显示器，显示颜色256色并且可支持大于256KB的显示存储器容量。第15页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件3.显卡的主要术语 （4）SVGA（SuperVGA：超级视频图形阵列）：超过VGA640×480分辨率的所有图形模式均称为SVGA，SVGA标准允许分辨率最高达到1600×1200，颜色数最高16MB，同时它还规定在800×600的分辨率下，至少要达到72Hz的刷新频率。 （5）XGA（ExtendedGraphicArray：增强图形阵列）：IBM在1990年又推出了XGA，XGA达到了1024×768的分辨率，在640×480时可以达到65536种颜色。 （6）颜色深度（ColorDepth）：指每个像素可显示的颜色数。每个像素可显示的颜色数取决于显卡上给它所分配的DAC位数，位数越高，每个像素可显示出的颜色数目就越多。但是在显示分辨率一定的情况下，一块显卡所能显示的颜色数目还取决于其显存的大小。第16页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件3.显卡的主要术语 （7）伪彩色（PseudoColor）：如果每个像素使用的是1字节的DAC位数（即8位），那么每个像素就可以显示出256种颜色，这种颜色模式称为“伪彩色”，又叫8位色。 （8）高彩色（HighColor）：如果给每个像素分配2字节的DAC位数（即16位），则每个像素可显示的颜色最多可以达到65536种，这种颜色模式称为“高彩色”，又叫“16位色”。 （9）真彩色（TrueColor）：在显示存储器容量足够的情况下，如果给每个像素分配3字节的DAC（即24位），那么每个像素可显示的颜色则可达到不可思议的1680万种——尽管人眼可分辨的颜色只是其中很少一部分而已，这种颜色模式就是“真彩色”，又叫“24位色”。目前显卡已经达到了32位色的水平。第17页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件3.显卡的主要术语 （10）带宽（Bandwidth）：显存同时输入输出数据的最大能力，常以每秒存取数据的最大字节数（MB/s）来表示，越高的刷新频率往往需要越大的带宽。 （11）纹理映射：每一个3D造型都是由众多的三角形单元组成的，要使它显示的更加真实，就要在它的表面粘贴上模拟的纹理和色彩，如一块大理石的纹理等，而这些纹理图像是事先放在显存中的，将之从显存中取出来并粘贴到3D造型的表面，这就是纹理映射。 （12）Z缓冲（Z-Buffering）：Z的意思就是除x、y轴以外的第三轴，即3D立体图形的深度。Z缓冲是指在显示存储器中预先存放不同的3D造型数据，这样，当画面中的视角发生变化时，可以即时地将这些变化反映出来从而避免了由于运算速度滞后所造成的图形失真。第18页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件4.显卡的性能指标 （1）刷新频率 是指图像在屏幕上的更新速率，即每秒钟图像在屏幕上出现的次数，也称帧数，单位为Hz。刷新频率越高，屏幕上的图形越稳定。 （2）分辨率 分辨率是指显卡在显示器屏幕上所能描绘的像素数目，用“横向像素点数纵向像素点数”表示，典型值有：640480，800600，1024768，12801024，16001200。分辨率越高时，图像像素越多，图形越细腻。 （3）色彩位数（色深） 是指在一定分辨率下每一个像素能够表现出的色彩数量，一般用颜色的数量或存储每一象素信息所使用的编码位数来表示，24位称为真彩色。增加色深，会使显卡处理的数据剧增，刷新频率降低。第19页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件4.显卡的性能指标 （4）显存容量 显存容量一般分为128MB、256MB、512MB、640MB、1GB等。显存容量越大，所能支持显示的最大分辨率越高，颜色数越多。目前主流显存容量为256MB和512MB。 （5）显存位宽 显存位宽是指在一个时钟周期内所能传送数据的位数。位数越大所能传输的数据量越大。一般，显存的位宽分为64bit、128bit和256bit。目前256bit是市场的主流显存位宽。第20页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件7.2.2CRT显示器 显示器又叫监视器，是作为计算机的“脸面”呈显在人们的面前，是计算机最主要的输出设备之一，是人与计算机交流的主要桥梁。1.显示器的分类显示器的分类方法较多，主要包括如下几种：（1）按显示的颜色分类：可分为单色显示器和彩色显示器，但目前均为彩色显示器。（2）按显示器件分类：可分为阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）、发光二极管显示器（LED）、等离子体显示器（PDP）、荧光（VF）平板显示器等。CRT显示器和LCD显示器是主流显示器。（3）按显示方式分类：可分为图形显示方式的显示器和字符显示方式的显示器。

第21页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件2.CRT显示器的特点CRT（CathodeRayTube，阴极射线管）显示器通过电子枪束产生图像，按照不同的显像管又可以分为球面显示器、平面直角显示器和纯平显示器三种。目前主流的CRT显示器为纯平显示器。（1）出色的色彩还原度（2）高带宽带来的高分辨率（3）反应速度快（4）辐射和体积较大第22页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件3.CRT显示器的性能指标（1）屏幕尺寸 尺寸大小是指显象管的对角尺寸，不是可视对角尺寸，15英寸显示器的可视对角尺寸实际为13.8英寸。（2）点距 点距是指屏幕上两个相邻荧光点之间的距离，点距越小意味着单位显示区内可以显示更多的像点，显示的图像就越清晰，点距的单位为mm。（3）分辨率 分辨率是指屏幕上可以容纳的像素的个数，分辨率越高，屏幕上能显示的像素个数也就越多，图像也就越细腻，能够显示的内容就越多。第23页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件3.CRT显示器的性能指标（4）刷新频率 刷新频率分为垂直刷新频率和水平刷新频率，垂直刷新频率也叫场频，表示屏幕图像每秒钟重绘的次数，也就是指每秒钟屏幕刷新的次数，以Hz为单位。VESA组织于1997年规定85Hz逐行扫描为无闪烁的垂直刷新频率。水平刷新频率又称行频，它表示显示器从左到右绘制一条水平线所用的时间，以kHz为单位。（5）辐射与环保 这个指标直接影响到使用者的视力及身体健康。（6）带宽 带宽决定着一台显示器可以处理的信息范围，是指特定电子装置能处理的频率范围。第24页，共28页，2023年，2月20日，星期四学习情境一认知计算机系统单元2—选购计算机硬件7.2.3LCD显示器

LCD显示器又叫液晶显示器，它是利用液晶在通电时能够发光的原理显示图像的。以前一直被用在笔记本电脑中，现在越来越多的台式机也开始采用液晶显示器。1.LCD显示器的特点（1）低辐射（2）体积小、轻便（3）失真小、无闪烁（4）色彩还原度不足（5）响应速度慢（6）分辨率不可限第25页，