柳州职业技术学院计算机课程 2004 年

柳州职业技术学院计算机课程2004年 微机组装与维护第2章计算机硬件组成显示技术编主讲教师：谭耀坚

2.7 显示卡与显示器 2.7.1显示卡（原理）显示卡(videocard)是系统必备的装置，它负责将 CPU 送来的图像数据(data)处理成显示器(monitor) 可以了解的格式，再送到显示屏 (screen) 上形成图像。它是我们从电脑获取信息最重要的管道。因此显示卡及显示器是电脑最重要的部份之一。数据 (data) 一旦离开 CPU，必须通过 4 个步骤，最后才会到达显示屏: 1、从总线 (bus) 进入显卡芯片－将 CPU 送来的数据送到显卡芯片里面进行处理。 (数字数据) 2、从 video chipset 进入 video RAM－将芯片处理完的数据送到显存。 (数字数据)

2.7 显示卡与显示器 2.7.1显示卡（原理） BUS(D) Video chipset(D) Video Ram(D) DAC Monitor(A)

2.7 显示卡与显示器 2.7.1显示卡（原理） 3、从显存进入 Digital Analog Converter (= RAM DAC)，由显示显存读取出数据再送到 RAM DAC 进行数据转换的工作(数字转模拟)。 (数字数据) 4、从 DAC 进入显示器 (Monitor)－将转换完的模拟数据送到显示屏 (模拟数据) 一、显示卡的结构一般有显示芯片、RAM DAC、显示内存、VGA BIOS、VGA插座、特性连接器等。

2.7 显示卡与显示器 2.7.1显示卡（PCI类实物）

2.7 显示卡与显示器 2.7.1显示卡（AGP类实物）

2.7 显示卡与显示器 2.7.1显示卡（结构图）

2.7 显示卡与显示器 二、显示卡的指标描述显示卡性能的技术术语主要有：最大分辨率、色深、刷新频率等。 1、最大分辨率是指显示卡能在显示器上描绘点数最大数量，通常以“横向点数×纵向点数”表示，例如“1024×768”，这是图形工作者最注重的性能。2、色深是指在某一分辨率下，每一个像点可以有多少种色彩来描述，它的单位是“bit”（位）。具体地说，8位的色深是将所有颜色分为256（28）种，那么，每一个像点就可以取这256种颜色中的一种来描述。　　 2.7.1显示卡（指标）

2.7 显示卡与显示器 二、显示卡的指标当然，把所有颜色简单地分为256种实在太少了点，因此，人们就定义了一个“增强色”的概念来描述色深，它是指16位（216=65536色，即通常所说的“64K色”）及16位以上的色深。在此基础上，还定义了真彩24位和32位色等。 3、刷新频率是指图像在屏幕上更新的速度，也即屏幕上的图像每秒种出现的次数，它的单位是赫兹（Hz）。一般人眼不容易察觉75Hz以上刷新频率带来的闪烁感，因此最好能将您显示卡刷新频率调到75Hz以上。 2.7.1显示卡（指标）

2.7 显示卡与显示器 二、显示卡的指标要注意的是，并不是所有的显示卡都能够在最大分辨率下达到75Hz以上的刷新频率（这个性能取决于显示卡上RAMDAC的速度），而且显示器也可能因为带宽不够而不能完美地达到您的要求。一些低端显示卡在高分辨率下只能设置为60Hz。　　显示芯片决定了分辨率与色深大小，但如果显示的内存不够，还是达不到芯片所能提供的最大性能。 2.7.1显示卡（指标）

2.7 显示卡与显示器 二、显示卡的指标显存与分辨率、色深的关系是：如果要在1024×768分辨率下达到16位色深，显存必须存储1024×768×16=12582912bit的信息，由于1Byte（字节）=8bit（位），计算机中的1KB（千字节）=1024Byte，1MB（兆字节）=1024KB，所以显存至少12582912÷8÷1024÷1024=1.5M。由于显存的大小一般是1M、2M、4M、8M……的整数，因此，必须要有2M显存才能实现上述要求。 2.7.1显示卡（指标）

2.7 显示卡与显示器 三、显示卡的分类显示芯片是显示卡的“心脏”，决定了该显示卡的档次和大部分性能，同时也是2D显示卡和3D显示卡区分的依据。 2D显示芯片在处理3D图像和特效时主要依赖CPU的处理能力，称为“软加速”。如果将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也即所谓的“硬件加速”功能，就构成了3D显示芯片。显示芯片通常是显示卡上最大的芯片（也是引脚最多的），中高档芯片一般都有散热片或散热风扇，像图二的上面那个芯片就粘上了散热片。显示芯片上有商标、生产日期、编号和厂商名称，例如“S3”、“3Dfx”、“nVIDIA”等。 2.7.1显示卡（分类）

2.7 显示卡与显示器 三、显示卡的分类每个厂商都有不同档次的芯片，不能只看商标决定芯片档次，要结合型号来共同判别，芯片的档次可以简单地分为：2D显示卡：8900、9000、9440、9685等；3D一代：S3的Virge系列、Trident的9750、9850等；3D二代：Matrox的G100、3Dlabs的Permedia2、3Dfx的VooDoo Ⅰ（3D子卡）、nVidia的Riva128及Riva128ZX、SiS的SiS6326、ATI的RagePro、Intel的i740、S3的Trio－3D等；3D三代：Matrox的G200、3Dfx的VooDoo Ⅱ（3D子卡）和VooDoo Banshee、 nVidia的RivaTNT、ATI的Rage128、Intel的i740Plus、S3的Savage－3D等等； 2.7.1显示卡（分类）

2.7 显示卡与显示器 三、显示卡的分类 3D四代：部分已经上市，主要有3Dfx的VooDoo Ⅲ、nVidia的RivaTNT2、S3的Savage4、Matrox G400等； 3D五代：现在的流行显卡。 2.7.1显示卡（分类）

2.7 显示卡与显示器 四、显示卡的选购现在主流显示卡一般的3D显示卡，从芯片生产厂商角度来说，可有以下厂商： 2.7.1显示卡（选购） 1、nVIDIA(霸主）TNT GEFORCE GEFORCE2 GEFORCE 3 GEFORCE 4

2.7 显示卡与显示器 四、显示卡的选购 2、ATI（画面好） Rage pro 、Rage128pro、Radeon (镭）系列。 2.7.1显示卡（选购）

2.7 显示卡与显示器 四、显示卡的选购 2、ATI（画面好） Rage pro 、Rage128pro、Radeon (镭）系列。 2.7.1显示卡（选购） 9700

2.7 显示卡与显示器 四、显示卡的选购 3、Matrox（画质好） G100、G200、G400、G450、G550、幻日Parhelia-512 2.7.1显示卡（选购）

2.7 显示卡与显示器 四、显示卡的选购 4、S3 Virge、Savage 3d、 Savage4、 Savage 2000 2.7.1显示卡（选购）

2.7 显示卡与显示器 四、显示卡的选购 5、3dfx Voodoo、 Voodoo2、 Voodoo3、 Voodoo4、 Voodoo 5 2.7.1显示卡（选购）

2.7 显示卡与显示器 一、显示器分类（原理上） 1、CRT类主要原理是用电子枪轰击荧光粉发光。通过三原色：R、G、B组合可实现彩色显示。 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 一、显示器分类 1、CRT类(原理) 可见，由于电子束要用一定的空间来偏转，故CRT将占据较大空间。 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 一、显示器分类（原理上） 2、LCD类由于成像原理的不同，LCD比CRT显示器具有更好的图象清晰度，画面稳定性和更低的功率消耗，但液晶材质粘滞性比较大，图象更新需要较长响应时间，因此不适合显示动态图象 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 一、显示器分类（原理上） 2、LCD类(原理) 如右图，夹在两个电极之间的液晶分子在未加电压（左）和加电压（右）的扭转状态是不同的，因而透过的光则不同。 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 二、显示器指标 1、显像管 A：从结构上分类，这些显像管又分为两类：荫罩式（Shadow Mask）显像管与荫栅式（Aperture GrilleMask）显像管。这种区分方法主要是根据显像管所采用的荫罩板（Mask）的不同而定。 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 二、显示器指标 *小知识：荫罩或荫栅的作用：因显像管工作过程中，不是所有的电子都能精确聚焦到同一点，若这些电子都同时直接打到荧光屏上，可能会造成重影;为避免上述情况的出现，在电子打到荧光粉前，加了一个金属荫罩或荫栅，其上有排列整齐的小孔或栅隙，若电子（三束）聚焦精确，则都通过同一个小孔或栅隙，反之，则会被金属网或栅吸收、挡住，不会打到荧光粉上，当然就不会有重影了。 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 B：从显像管形状上分类有以下四种：(1)、球面显像管　它们虽然称为球面管，也并非真正的球面，只是玻屏的弧度较大，玻屏中心与边像的高差较大。它的优点是防爆能力强、生产中成品率高、聚焦、会聚性能好，价钱便宜；缺点是随着观察角度的改变，球面屏幕上的图像会发生歪斜，它容易反射外部光线，降低了对比度，这种显像管现已淘汰。 2.7.2显示器反射光干扰示图:

2.7 显示卡与显示器 B：从显像管形状上分类 (2)、平面直角显像管80年代末，随着科学技术的发展，出现了一种玻屏较平坦的彩管，它采用扩张技术，使传统的球面管在水平和垂直方向向外扩张，玻屏中心与边缘的高差减小，就成平面直角显像管。它比球面显像管平坦，同时在防止光线的反射和眩光方面也有了不少改进。减小了高差 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 B：从显像管形状上分类 ( 3)、柱面屏幕显像管90年代末，才发展成熟的一种高档次显像管。SONY的Trinitron（特丽珑）显像管是典型的柱面屏幕显像管，从水平方向看呈曲线状，而在垂直方向则为平面。由于采用荫栅结构，它的电子透过性好，因此亮度高，色彩鲜明，适合对色彩 2.7.2显示器要求高的场合。柱面

2.7 显示卡与显示器 “特丽珑”是采用了索尼的单枪三束技术，它的原理就是将红、绿、蓝三个原本独立的电子枪有机地融为一体，使聚焦更加准确，亮度更加清晰，色彩更加亮丽。 2.7.2显示器 “特丽珑”显像管的识别特点就是，15寸的“特丽珑”管子表面可清楚的看见一条水平暗线，而17寸的“特丽珑”管子上则可见两条水平暗线。

2.7 显示卡与显示器 NF钻石珑也是采用栅状荫罩的显像管，从技术上看和SONY的SONY FD Trinitron类似，不过与特丽珑的单枪枪三束不同，三菱的NF 钻石珑采用独有的三枪三束技术。 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 B：从显像管形状上分类 (4)、平面显像管　从1998年开始，SONY、三星、三菱等推出了真正的平面显像管，它在水平和垂直两个方向上都实现了真正的平面结构，以至于给人一种严重凹进去了的感觉，它的显示效果肯定是让你觉得完全“真+实”。市面上常见的纯平管主要有: 索尼的FD Trinitron纯平“特丽珑”显示管三星的Dynaflat“丹娜”纯平显示管 LG的Flatirons“未来窗”纯平显示管三菱的Mitsubishi Diamondtron Natural Flat“自然平钻石珑”平面管等等。 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 二、显示器指标 2、显像管尺寸除了在一些特殊的显示器还在采用14寸以下的显示管之外，市场上主流的显示器的尺寸已是以15和17寸为主了，并开始在向更大的尺寸发展，如19，20，21等等。显像管的尺寸是决定其价格的重要因素之一，如今市场上绝对主流的显示器尺寸非15和17寸莫属。虽说是标称的是15寸，17寸的显示器，但这指的是显像管的尺寸，在实际使用中，你会发现，你的显示器根本就不能达到以上的标称值，这是怎么一回事呢？这就是显示器的最大可视尺寸(VIS)，有效显示区域问题。　　　　 2.7.2显示器

2.7 显示卡与显示器 二、显示器指标众所周知，我们平常所说的显示器的尺寸指的是显像管对角线的长度，由于显示器的外壳要遮盖一部分，所以在实际中就自然不能达到以上的标准了，一般来说，17寸的显示器的有效显示尺寸不应该小于15.8英寸，而15寸显示器的有效显示尺寸则不应小于13.8英寸，　　 2.7.2显示器这在许多显示器的说明手册上均有标明，大家不放心，还可实测一下。附：1英寸=2.54cm 1市寸=3.33cm

2.7 显示卡与显示器 二、显示器指标 3、点距点距是一款显示器最重要的技术参数之一，它的单位为mm毫米，它是指显像管两个最接近的同色荧光点之间的直线距离，在显示屏幕大小一定的前提下，点距当然是越小越好。目前市场上的显像管有荫罩式和荫栅式两种类型，所以在谈到这个问题时也要将其分为点距和栅距两概念。它们两个是不同的。提高点距是很困难的事情，几十年来显示器的点距提升并不大，从最初的0.39mm发展到0.31 mm、0.28 mm、等规格，如今的高端彩显如优派P95f的点距可以达到0.25mm(中心) 0.27mm(角落)的水平。 2.7.2显示器

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