第7章顯卡與顯示器

1、第7章 顯卡與顯示器計算機(jī)組裝與辦公設(shè)備維護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解顯卡與顯示器的分類和結(jié)構(gòu)理解顯卡與顯示器的工作原理和技術(shù)指標(biāo)掌握顯卡與顯示器選購和故障維護(hù)方面的知識7.1 顯卡 顯卡又稱為視頻卡、視頻適配器、圖形卡、圖形適配器和顯示適配器等等。它是主機(jī)與顯示器之間連接的“橋梁”，作用是控制電腦的圖形輸出，負(fù)責(zé)將CPU送來的的影象數(shù)據(jù)處理成顯示器認(rèn)識的格式，再送到顯示器形成圖象。 7.1.1顯卡概述 在微型計算機(jī)發(fā)展的前期，并沒有顯卡概念，而所要顯示的信息是經(jīng)過CPU計算后，輸出到主板上由若干個集成電路塊組成的顯示單元，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換后成為顯示器所能辨認(rèn)的信號，進(jìn)行輸出顯示，而這種顯示設(shè)備只能完成一些最基本

2、的顯示功能。 隨著PC制造技術(shù)的飛速發(fā)展，高速CPU以及PCI總線主板使得ISA顯卡無法跟上技術(shù)發(fā)展的需要，于是PCI（Peripheral Component Interconnect）總線顯卡出現(xiàn)，其更快的速度和更先進(jìn)的總線結(jié)構(gòu)突破了ISA顯卡的速度瓶頸，PCI總線速度最大傳輸率為334=132 MB/s。 但PCI顯卡本身也有明顯的缺陷，那就是PCI是一組設(shè)備，而所有設(shè)備在同一時間段內(nèi)共享總線帶寬。這是PCI自身總線結(jié)構(gòu)上的缺陷，正是為了改變這一現(xiàn)象，才會有AGP顯卡的出現(xiàn)。 AGP（Accelerate Graphical Port），加速圖形接口。AGP運用內(nèi)存共享的方式，不僅節(jié)約內(nèi)

3、存成本，同時讓所有圖像信息都能快速地被傳輸。AGP接口是專門的顯卡接口，其總線頻率與系統(tǒng)總線頻率一致，傳輸率為664=264 MB/s，大大高于PCI顯卡的傳輸速率。AGP 是專為圖像控制器所設(shè)計的專用接口，并非是全面取代PCI的總線結(jié)構(gòu)，因此說，PCI和AGP是不同體系的兩種接口，如圖7-1所示。圖 7-1 PCI顯卡與AGP顯卡 Intel公布了新一代總線標(biāo)準(zhǔn)PCI Express。PCI Express（以下簡稱PCI-E）總線屬于串行總線，點對點傳輸，每個傳輸通道獨享帶寬。它還支持雙向傳輸模式和數(shù)據(jù)分路傳輸模式。 目前PCI-E總線可以提供兩倍于AGP 8X的帶寬。它將替代當(dāng)前廣泛應(yīng)用

4、的AGP和PCI總線。PCI-E顯卡如圖7-2所示。圖7-2 PCI-E顯卡 隨著PCI-E平臺的在市場中的逐步推廣，nVIDIA公司于2007年6月28日推出的一種革命性技術(shù)能讓多塊NVIDIA GeForce系列顯卡工作在一臺個人計算機(jī)上，從而極大地提升圖形性能，這就是最初的多顯卡技術(shù)。 多顯卡技術(shù)是采用兩塊顯卡或多塊顯卡通過橋接器橋接，協(xié)同處理圖像數(shù)據(jù)的工作方式。目前，nVIDIA與AMD公司生產(chǎn)的顯卡分別將這種工作方式叫做SLI和Cross Fire。圖7-3 雙PCI-E顯卡互聯(lián) 多顯卡技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，又出現(xiàn)了混合圖形技術(shù)、顯卡切換技術(shù)（包括顯卡冷啟動切換、顯卡手動熱切換、顯卡智能切

5、換技術(shù)）等。 混合圖形（Hybrid Graphics）是使集成顯卡和獨立顯卡同時工作，獨顯和集顯不可切換，是“SLI”并聯(lián)技術(shù)和“Crossfire”交火技術(shù)的一種延伸。 顯卡切換技術(shù)是獨立顯卡和集成顯卡之間的切換技術(shù)，用戶可以選擇需要運行的圖形系統(tǒng)?？山粨Q圖形的早期版本要求用戶必須重啟電腦才能完成圖形切換，我們可以將這種切換方式稱之為第一代顯卡冷啟動切換。第二種版本可以讓用戶采用軟件控制而迅速完成圖形切換且無需重啟，這樣由筆記本用戶決定，可手動切換至集顯而擁有較長的續(xù)航時間，也可手動切換至獨顯而獲取高性能。 第三種版本就是“CrossDisplay”交叉顯示，可以實時、自動、無縫的在筆記本

6、集成顯卡和獨立顯卡間切換，延長筆記本電池壽命，同時保證需要獨立顯卡的高性能應(yīng)用順利執(zhí)行。集顯模式下，獨顯處于低能耗或關(guān)閉狀態(tài)，直到應(yīng)用程序要求獨顯進(jìn)行渲染；獨顯模式下仍然通過集顯顯示引擎輸出。7.1.2顯卡的工作原理 顯卡是系統(tǒng)必備的裝置，它負(fù)責(zé)將CPU送來的影像數(shù)據(jù)處理成顯示器可以接受的格式，再送到顯示屏上形成影像。其工作原理如下： 1. CPU顯卡 CPU將有關(guān)作圖的指令和數(shù)據(jù)通過總線傳送到顯卡芯片（GPU）進(jìn)行處理。 2. 顯卡內(nèi)部圖像處理 GPU根據(jù)CPU的要求，完成圖像處理過程，并將最終圖像數(shù)據(jù)保存在顯存中。 3. 最終圖像輸出 對于普通顯卡 ，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器從顯存中讀取圖像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)

7、換成模擬信號傳送給顯示器。 對于具有數(shù)字輸出接口的顯卡，則直接將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)字顯示器。7.1.3顯卡結(jié)構(gòu) 顯卡主要由顯示主芯片、顯示緩存（簡稱顯存）、BIOS、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（RAM DAC）、顯卡的接口以及卡上的電容、電阻等組成。顯卡結(jié)構(gòu)如圖7-4所示。圖7-4 顯卡結(jié)構(gòu) 顯示芯片 顯示芯片又稱圖形處理芯片（GPU），它是顯卡中最重要的部分，它直接決定了顯卡的性能好壞。顯示芯片的主要作用是處理軟件指令，讓顯卡能完成某些特定的繪圖功能，處理系統(tǒng)輸入的視頻信息并將其進(jìn)行構(gòu)建、渲染等工作。由于顯示芯片發(fā)熱量巨大，因此往往在其上都會覆蓋散熱片并通過散熱風(fēng)扇進(jìn)行散熱。目前，設(shè)計和制造顯示芯片的廠家主要

8、是NVIDIA、AMD(ATI)兩家公司，SIS、VIA等公司都是生產(chǎn)集成顯卡芯片。目前，NVIDIA公司的顯卡芯片主流產(chǎn)品有GeForce 500系列、GeForce 400系列及GeForce200系列，AMD公司為HD6000系列和HD5000系列。顯示芯片如圖7-5所示。圖7-5 顯示芯片 顯存 顯存即顯示內(nèi)存（VRAM），是顯卡中用來臨時存儲顯示數(shù)據(jù)的地方，與主板的內(nèi)存功能基本一樣，其位寬與存取速度對顯卡的整體性能有著非常大的影響，而且還將直接影響顯示的分辨率及色彩位數(shù)，其容量越大，所能顯示的分辨率及色彩位數(shù)就越高。顯卡的主芯片在整個顯卡中的地位固然重要，但顯存的大小與好壞也直接關(guān)系

9、著顯卡的性能高低。性能低的顯卡會出現(xiàn)畫面不流暢、卡、花屏等現(xiàn)象。要評估一塊顯存的性能，主要從現(xiàn)存類型、工作頻率、封裝和顯存位寬等方面來分析。顯存芯片如圖7-6所示。圖7-6 顯存芯片 3金手指 金手指就是顯卡下面的一排金色的接觸點，是顯卡用來連接到主板的通道。如果是集成顯卡，看不到顯卡，當(dāng)然也看不到金手指。 4. 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 而經(jīng)計算機(jī)分析、處理后的數(shù)字量要通過VGA接口送顯示器輸出，需要將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬信號。這種能在模擬信號與數(shù)字信號之間起橋梁作用的電路，稱為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（簡稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC，Digital to Analog Converter）。反之稱為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（簡稱

10、A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，Analog to Digital Converter）。 4顯卡BIOS 顯卡BIOS就是顯卡的“基本輸入輸出系統(tǒng)”，它和主板BIOS具有類似的作用。主要用于存放顯示芯片與驅(qū)動程序之間的控制程序，另外還存放有顯卡型號、規(guī)格、生產(chǎn)廠家、出廠時間等信息，打開計算機(jī)時，通過顯示BIOS內(nèi)一段控制程序?qū)⑦@些信息反饋到屏幕上。早期顯示BIOS是固化在ROM中的，不可以修改，而現(xiàn)在的多數(shù)顯卡則采用Flash BIOS，可以通過專用的程序進(jìn)行改寫升級。很多顯卡就是通過不斷推出升級的驅(qū)動程序來修改原程序中的錯誤，適應(yīng)新的規(guī)范，提升顯卡的性能的，包括了顯示芯片和驅(qū)動程序的控制程序，產(chǎn)品標(biāo)

11、識等信息。 顯卡的輸出接口 顯卡上一般都帶有VGA接口和DVI接口，VGA接口它是一個有15個插孔的插座，外形有點像大寫的D，輸出模擬信號的接口，它與CRT顯示器直接相連。DVI（Digital Visual Interface數(shù)字視頻接口）接口，可直接連接液晶顯示器，使顯卡中的數(shù)字信號直接到達(dá)LCD，不會出現(xiàn)失真的現(xiàn)象，從而使顯示出來的畫面更加真實、自然。 目前常見的S端子有三種：4針、7針和9針。VGA、HDMI、DVI接口如圖7-7所示。圖7-7 VGA、HDMI、DVI接口7.1.4顯卡的類型 按接口類型分為：ISA顯卡、PCI顯卡、AGP顯卡、PCI-E顯卡等類型。ISA顯卡、PCI

12、顯卡已淘汰，AGP顯卡也面臨淘汰，PCI-E顯卡是最新型的顯卡，PCI-E還有多種不同速度的接口模式，這包括了1X、2X、4X、8X、16X以及PCI-E 2.0和PCI-E 3.0。PCI-E 1X模式的傳輸速率可以達(dá)到250MB/S，而其它模式，如8X、16X的傳輸速率便是1X的8倍和16倍。PCI-E 2.0是雙倍規(guī)格的PCI-E 1.0，其主要表現(xiàn)在：帶寬翻倍，將單通道PCI-E X1的帶寬提高到了500MB/s；通道翻倍，顯卡接口標(biāo)準(zhǔn)升級到PCI-E 2.0，帶寬可達(dá)32GB/s； 插槽翻倍，芯片組/主板默認(rèn)應(yīng)該擁有兩條PCI-E 2.0插槽；功率翻倍，目前PCI-E插槽所能提供的電

13、力最高為75W，2.0版本可能會提高至200W以上。 注意：與后面介紹的集成顯卡不同的是，集成顯卡占用系統(tǒng)內(nèi)存時會發(fā)現(xiàn)顯示的系統(tǒng)內(nèi)存少了，而這種技術(shù)雖占用系統(tǒng)內(nèi)存，但不會顯示系統(tǒng)內(nèi)存少了，它的工作就像軟件在調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)存一樣.7.1.5顯卡性能指標(biāo) 1制造工藝 顯示芯片的制造工藝與CPU一樣，也是用微米來衡量其加工精度的。制造工藝的提高，意味著顯示芯片的體積將更小、集成度更高，可以容納更多的晶體管，性能會更加強(qiáng)大，功耗也會降低。采用更高的制造工藝，對于顯示核心頻率和顯示卡集成度的提高都是至關(guān)重要的。而且重要的是制程工藝的提高可以有效的降低顯卡芯片的生產(chǎn)成本。目前主流的顯示芯片的制造工藝為40nm

14、、55 nm。 2核心頻率 顯卡的核心頻率是指顯示核心的工作頻率，其工作頻率在一定程度上可以反映出顯示核心的性能，但顯卡的性能是由核心頻率、顯存、像素管線、像素填充率等等多方面的情況所決定的，因此在顯示核心不同的情況下，核心頻率高并不代表此顯卡性能強(qiáng)勁。在同樣級別的芯片中，核心頻率高的則性能要強(qiáng)一些。 3顯存容量 顯存容量是顯卡上本地顯存的容量數(shù)，這是選擇顯卡的關(guān)鍵參數(shù)之一。顯存容量的大小決定著顯存臨時存儲數(shù)據(jù)的能力，在一定程度上也會影響顯卡的性能。顯存容量也是隨著顯卡的發(fā)展而逐步增大的，并且有越來越增大的趨勢。目前主流顯卡主要采用GDDR5的顯存，其顯存容量一般為512 MB和1 GB的顯存

15、了。一般來說顯存容量越大越好。 4顯存頻率 顯存頻率是指默認(rèn)情況下，該顯存在顯卡上工作時的頻率，以MHz（兆赫茲）為單位。顯存頻率一定程度上反應(yīng)著該顯存的速度。顯存頻率隨著顯存的類型、性能的不同而不同，目前主流GDDR5顯存的頻率一般為3000MHz、4000MHz。 5顯存位寬 顯存位寬是顯存在一個時鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)，位數(shù)越大則瞬間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，這是顯存的重要參數(shù)之一。目前市場上的顯存位寬有128位、256位、512位等。顯存位寬越高，性能越好價格也就越高，目前，一些低性能顯卡多采用128位顯存位寬，而512位寬的顯存更多應(yīng)用于高端顯卡，在選購顯卡是盡量選購顯存位寬較大的顯

16、卡。 6流處理器 流處理器是直接將多媒體的圖形數(shù)據(jù)流映射到流處理器上進(jìn)行處理的，流處理器可以更高效的優(yōu)化Shader引擎，可以處理流數(shù)據(jù)，同樣輸出一個流數(shù)據(jù)，這個流數(shù)據(jù)可以應(yīng)用在其它超標(biāo)量流處理器當(dāng)中，流處理器可以成組或者大數(shù)量的運行，從而大幅度提升了并行處理能力。 流處理器多少對顯卡性能有決定性作用，可以說高中低端得顯卡除了核心不同最主要的差別就在于流處理器的數(shù)量。對于同一公司的顯卡芯片來說，流處理器的數(shù)量越多，顯卡性能越強(qiáng)勁，因此選購顯卡時盡量選購流處理器數(shù)量多的顯卡。7.2 顯示器概述 顯示器隨著個人計算機(jī)誕生而誕生，隨著個人計算機(jī)的發(fā)展而發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)走過了三十年多年的歷史?；厥罪@示

17、器走過的道路，大體經(jīng)歷了球面顯示器、平面直角顯示器、純平顯示器和液晶顯示器（LCD）的發(fā)展歷程。 顯示器是將計算機(jī)處理的結(jié)果用文字和圖像等形式輸出的設(shè)備。顯示器能實時顯示用戶正在進(jìn)行的操作，使用戶與計算機(jī)方便地進(jìn)行人機(jī)交流。一臺顯示器的好與壞直接影響到工作效率的高低，更重要的是影響到眼睛的健康。 目前市場上的顯示器主要有兩類：一為CRT（Cathode Ray Tube Display，陰極射線管）顯示器，也就是平時所說的顯示器，目前的CRT顯示器主流已經(jīng)慢慢轉(zhuǎn)向17英寸、19英寸產(chǎn)品和純平產(chǎn)品；二是LCD（Liquid Crystal Display，液晶顯示器）。LCD顯示器與傳統(tǒng)的CRT

18、顯示器相比，平面液晶顯示器體積小而薄、重量輕且輻射也很低，有利于減輕視覺疲勞。CRT和LCD顯示器的外觀如圖7-8所示。（a）CRT顯示器（b）LCD顯示器圖7-8 CRT與LCD顯示器外觀圖7.3 CRT顯示器 CRT顯示器，即陰極射線管顯示器，是最早使用的顯示器，它技術(shù)成熟，價格便宜，壽命長，可靠性高，可以顯示各種灰度和色彩，一般的臺式電腦都選擇彩色CRT顯示器，它在相當(dāng)一段時間里占據(jù)市場主體。 7.3.1 CRT顯示器概述 CRT顯示器按屏幕（顯像管）表面曲度可以分為球面、柱面、平面直角和純平顯示器這四種。 隨著顯示器技術(shù)的不斷發(fā)展，球面和柱面顯示器幾乎消失，平面直角顯像管比傳統(tǒng)的球面顯

19、像管看上去平坦很多，直角平面顯像管較球面管有很大的改進(jìn)，邊緣失真尤其是四個角部分大大得到改善，曾一度成為主流普及型顯示的解決方案。球面、柱面、平面直角顯示器如圖-所示。圖7-9 球面 柱面 平面直角顯示器7.3.2 CRT顯示器的工作原理 CRT顯示器工作時，顯像管內(nèi)部的電子槍陰極發(fā)出的電子束經(jīng)強(qiáng)度控制、聚焦和加速后變成細(xì)小的電子流，再經(jīng)過偏轉(zhuǎn)線圈的作用，向正確方向偏離，當(dāng)穿越蔭罩的小孔或柵欄而轟擊到熒光屏上的熒光粉時，熒光粉被激活，即可發(fā)出光來。R、G、B三種熒光點被不同強(qiáng)度的電子流點亮，就會發(fā)出各種色彩。 動態(tài)聚焦就是電子槍掃描屏幕時對電子束在屏幕中心和四角聚焦上的差異進(jìn)行自動補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/p>

20、普通的電子槍聚焦時會有散光現(xiàn)象，即在邊角時像素點在垂直方向和水平方向上的焦距長度不同，散光現(xiàn)象在四角最為明顯。為了減少這種情況的發(fā)生，需要電子槍做動態(tài)的補(bǔ)償，使屏幕上任何掃描點均能清晰一致。 當(dāng)一個圖像被顯示在屏幕上時，它是由無數(shù)小點組成的，它們被稱為像素（pixel，picture element的縮寫）。像素描繪的是屏幕上極小的一個點，它們可以被置為不同的顏色和亮度。每一個像素包含一個紅色、綠色、藍(lán)色的磷光體，大量的像素就組成了圖像。像素的形成如圖7-10所示。圖7-10 像素的形成7.3.3 CRT顯示器技術(shù)指標(biāo) 作為顯示設(shè)備來講，我們的要求總是向往更大、更清晰、色彩個鮮艷的顯示效果，由

21、于我們直接面對顯示器，所以顯示器的性能高低對我們的健康特別是眼睛健康有著重要的影響。下面來看看CRT顯示器的主要的技術(shù)指標(biāo)。 1點距 點距（Dot Pitch）一般是指顯像管水平方向上相鄰?fù)珶晒夥巯袼亻g的距離。點距越小意味著單位顯示區(qū)內(nèi)顯示像素點越多，顯示的圖像也就越清晰。用顯示區(qū)域的寬和高分別除以點距，即得到顯示器在垂直和水平方向最高可以顯示的像素點數(shù) 2分辨率 分辨率是指屏幕上可以容納像素點的總和。分辨率越高，屏幕上能顯示的像素也就越多，圖像也就更加精細(xì)，但所得到的圖像或文字就越小。分辨率以乘的形式表示，比如說，一個顯示器的分辨率為 800600，其中800表示屏幕上水平方向顯示的像素點

22、個數(shù)，600表示垂直方向顯示的像素點個數(shù)。 3顯示區(qū)域尺寸 尺寸是衡量一臺顯示器顯示屏幕大小的重要技術(shù)指標(biāo)，其度量單位一般為（英寸）。目前市場上常見顯示器有 15、17、19、21、29等。尺寸大小是指顯像管對角尺寸，不是可視對角尺寸。 4場頻和行頻 場頻（Vertical Scan Rate）也稱垂直刷新率，它表示屏幕的圖像每秒重繪的次數(shù)，也就是指每秒屏幕刷新的次數(shù)，以 Hz 為單位。行頻（Horizontal Scan Frequency）又稱水平刷新率，它表示顯示器從左到右繪制一條水平線所用的時間，以 kHz 為單位。 5視頻帶寬 視頻帶寬指每秒電子槍掃描過的總像素數(shù)，這決定了顯示器所能

23、達(dá)到的最高工作頻率。在理論上：視頻帶寬=水平分辨率垂直分辨率刷新頻率。與行頻相比，視頻帶寬更具有綜合性，也更能直接反映顯示器的性能。 6聚焦 聚焦（Focus）主要是指電子槍發(fā)射的 RGB 三原色電子束能否準(zhǔn)確地聚焦在屏幕上。為了能夠看清楚顯示器是否聚焦準(zhǔn)確，CDT 電磁場對電子束軌跡是否有精確的控制能力，只需在打開顯示器后，打開一個文檔文件，看看字體是否清晰，特別是在屏幕的四個角上，看看是否有模糊現(xiàn)象即可。這種現(xiàn)象是由于電子槍在掃描屏幕時，電子束在屏幕中心和四角上聚焦存在著一定的差異。為了能夠達(dá)到很好的聚焦效果，有些顯示器采用了動態(tài)聚焦（Dynamic Focus）的新技術(shù)，就是指電子槍在掃

24、描屏幕時，對電子束在屏幕中心和四角聚焦上的差異進(jìn)行自動補(bǔ)償，使得在屏幕上的任何掃描點均能清晰一致。 7認(rèn)證 顯示器的認(rèn)證主要有兩個，一個是MPR-，另一個是TCO。在認(rèn)證中涉及顯示器的多個方面，包括現(xiàn)在人們最關(guān)心的輻射和環(huán)保問題。TCO認(rèn)證與環(huán)保認(rèn)證如圖6-9所示。 MPR-是由瑞典國家測量測試局（Swedish National Board for Measurement and Testing）所制定的標(biāo)準(zhǔn)，主要是對電子設(shè)備的電磁輻射程度等指標(biāo)實行標(biāo)準(zhǔn)限制，包括電場、磁場和靜電場強(qiáng)度3個參數(shù)。 TCO標(biāo)準(zhǔn)是用于規(guī)范顯示器的電子和靜電輻射對環(huán)境造成的污染，常用的有TCO92、TCO95、TC

25、O99。TCO規(guī)范的各種測試標(biāo)準(zhǔn)比MPR-和EPA的能源之星更加嚴(yán)格。 除了以上介紹的性能指標(biāo)外，還有顯示器掃描方式（主要分為隔行掃描和逐行掃描兩種）、顯示器的調(diào)節(jié)方式（分為數(shù)碼式調(diào)節(jié)和模擬式調(diào)節(jié)）、顯像管的CRT涂層等也很重要。.4 液晶顯示器 世界上第一臺LCD（Liquid Crystal Display，液晶顯示器）是1968年在美國RCA公司誕生的，之后在眾多廠商的大力開發(fā)推動下快速地發(fā)展，可是由于其高昂的價格使得LCD與大眾消費之間產(chǎn)生了隔閡，被冠以貴族化產(chǎn)品的稱號。圖7-11筆記本電腦與桌面計算機(jī)液晶顯示器 LCD一種是采用了液晶控制透光度技術(shù)來實現(xiàn)色彩的顯示器。由于通過控制是否

26、透光來控制亮和暗，當(dāng)色彩不變時，液晶也保持不變，這樣就無須考慮刷新率的問題。對于畫面穩(wěn)定、無閃爍感的液晶顯示器，刷新率不高但圖像也很穩(wěn)定。LCD顯示器還通過液晶控制透光度的技術(shù)原理讓底板整體發(fā)光，所以它做到了真正的完全平面。 目前，薄膜晶體管型（TFT-LCD）是液晶顯示器主流類型。TFT是指液晶顯示器上的每一液晶像素點都由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動。TFT液晶顯示器具有屏幕反應(yīng)速度快，對比度好、亮度高，可視角度大，色彩豐富等特點。 7.4.1 液晶顯示器的工作原理 液晶顯示器的工作原理是利用在常溫下呈液態(tài)的有機(jī)晶體分子，受電壓排列順序會會發(fā)生變化的特性，讓背光源發(fā)出的白色光由不同狀態(tài)的液晶

27、分子中透射后，通過RGB三種顏色的彩色濾光膜后實現(xiàn)成像。液晶面板是液晶顯示器的核心部件，液晶面板的結(jié)構(gòu)主要分為兩大部分：液晶分子層和背光源。液晶面板結(jié)構(gòu)如圖7-12所示。圖7-12液晶面板結(jié)構(gòu)圖 液晶分子層是由具有獨特物理特性的液晶制作而成。液晶通電時導(dǎo)通，排列變的有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過，讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。當(dāng)光束通過這層液晶時，液晶本身會排排站立或扭轉(zhuǎn)呈不規(guī)則狀，因而阻隔或使光束順利通過。 在自然狀態(tài)下，這些棒狀分子的長軸大致平行。將液晶倒入一個經(jīng)精良加工的開槽平面，液晶分子會順著槽排列，所以假如那些槽非常平行，則各分子也是完全平行的。光線穿透示

28、意圖如圖7-13所示。圖7-13 光線穿透示意圖7.4.2 LED背光型液晶顯示器 LED,即（Light-Emitting-Diode ）發(fā)光二極管，是一種低功耗、高亮度、長壽命的發(fā)光器件。 LED背光型液晶顯示器，并非采用LED顯示屏，它的液晶面板依然是傳統(tǒng)的LCD顯示屏，只是應(yīng)用LED單元平面排列的方式提供大面積均勻的背光源的LCD顯示屏，即LED背光源的LCD顯示屏的顯示器。目前市場上的液晶顯示器從背光類型主要有CCFL背光源和LED背光源兩種。 傳統(tǒng)的液晶顯示器使用的背光源，是CCFL光源，即（Cold Cathode Fluorescent Lamps）冷陰極管。 相對于CCFL光

29、源，LED器件的發(fā)熱量普遍較小。同時體積也能比CCFL更小，對于液晶顯示器的超輕薄化，非常有利。 除此之外，LED背光型液晶顯示器優(yōu)勢還在于低電壓，無汞，壽命更長，速度更快，而且其光源光譜比以熒光粉為發(fā)光材料產(chǎn)生的光更純正。因此利用LED技術(shù)，可以制造出比傳統(tǒng)LCD更薄、更亮、更清晰、色彩更豐富的液晶顯示器。圖7-14所示為LED背光型液晶顯示器。 研究顯示2013年LED背光源面板比例將達(dá)74%，在筆記本電腦方面，LED背光源面板的滲透率相當(dāng)高。2010年使用LED背光源面板的筆記本計算機(jī)出貨量將占整體市場的84%，而2011年將成長到接近95%。圖7-14 LED背光型液晶顯示器7.4.3

30、 液晶顯示器技術(shù)指標(biāo) 液晶顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)有尺寸、分辨率、亮度、對比度、響應(yīng)時間、可視角度、顯示顏色數(shù)和壞點數(shù)。 1尺寸 顯示器的尺寸就是顯示屏對角線的長度，以英寸（1英寸=2.539厘米）為度量單位，對于液晶顯示器也是采用同樣的測量標(biāo)準(zhǔn)。目前市面上液晶顯示器的主要尺寸有17英寸和19英寸。其價格主要取決于尺寸。 2分辨率 液晶顯示器的分辨率是指最佳分辨率，是能達(dá)到最好顯示效果的一個分辨率。液晶顯示器的面板是由液晶做成的，液晶的特性決定了液晶顯示器在其他分辨率下的顯示效果會變得很差。液晶顯示器在出廠時，它的分辨率就已經(jīng)固定了，只有在這個分辨率狀態(tài)下才能達(dá)到最佳顯示效果。 3亮度 亮度是指畫

31、面的明亮程度，是液晶顯示器重要的性能指標(biāo)之一。亮度越高決定畫面顯示的層次也就越豐富，從而提高畫面的顯示質(zhì)量。理論上顯示器的亮度是越高越好，不過太高的亮度對眼睛的刺激也比較強(qiáng)，因此沒有特殊需求的用戶最好不要過于追求高亮度。普通液晶顯示器的亮度為250 cd/m2，這個亮度已經(jīng)能滿足普通用戶的需求了。 4對比度 液晶顯示器的對比度越高，圖像的銳利程度就越高，顯示的效果也越好。人眼可以接受的對比度一般在2501左右，低于這個對比度就會感覺模糊或有灰蒙蒙的感覺。通常液晶顯示器的對比度為3001，做文檔處理和辦公應(yīng)用已經(jīng)足夠了，但玩游戲和看影片時為了得到更好的效果就需要更高的對比度。 5響應(yīng)時間 響應(yīng)時

32、間是液晶顯示器的一個重要性能指標(biāo)，它以ms（毫秒）為單位，是指一個亮點轉(zhuǎn)換為暗點的速度。響應(yīng)時間過長，則用戶會看到顯示屏有拖尾的現(xiàn)象，從而影響整個畫面的效果。在響應(yīng)時間不大于17 ms時，一般的多媒體娛樂就不容易感覺到拖尾現(xiàn)象了。 6可視角度 所謂可視角度是指站在位于屏幕邊某個角度時，仍可清晰看見屏幕影像的最大角度?？梢暯嵌确譃樗娇梢暯嵌群痛怪笨梢暯嵌取?7顯示顏色數(shù) 目前幾乎所有的15英寸液晶都可以顯示High Color（256 K），因此許多廠商使用了FRC（Frame Rate Control）技術(shù)，以模擬的方式表現(xiàn)出了全彩的畫面。 8壞點數(shù) 壞點數(shù)是衡量液晶顯示器液晶面板質(zhì)量好壞的

33、一個重要指標(biāo)。所謂壞點是指顏色不發(fā)生任何變化的點。壞點可分為亮點和暗點兩類，檢測壞點時，可以讓顯示屏顯示全白或全黑的圖像。當(dāng)在全白的圖像上出現(xiàn)了黑點，表明該壞點是暗點，如在全黑的圖像上有白點，則表明該壞點為亮點。.5 顯卡和顯示器選購 顯示器是“人機(jī)對話”最直接的工具，如果顯示效果不好，會極大地傷害我們的眼睛和身體。而顯示效果由顯卡和顯示器這兩大部件決定，所以顯卡和顯示器的選購格外重要。 7.5.1顯卡選購 顯卡是一向?qū)τ螒蝮w驗關(guān)系非常直接的配件，選對了顯卡，流暢游戲一般都不存在問題，但倘若顯卡選擇不得當(dāng)，則要么造成性能/金錢的雙重浪費，要么達(dá)不到性能、花錢買雞肋，因此，顯卡選購一定要細(xì)心。下

34、面我們來看一下顯卡選購應(yīng)注意哪些方面。 1.不要迷信獨立顯卡，看自己的需要而定 按結(jié)構(gòu)形式顯卡分為獨立顯卡和整合顯卡。如果你平常只是上網(wǎng)或者進(jìn)行文字處理，整合顯卡就足夠了。特別是核心顯卡，隨著制作工藝及技術(shù)應(yīng)用層次上的不斷成熟，整體的性能表現(xiàn)逐步向獨立顯卡靠攏，甚至部分產(chǎn)品其圖形處理能力接近于中低端獨立顯卡。 2.顯卡的品牌并不影響性能 市面上不同品牌的同等級的顯卡報價不同，如果以為高價格的顯卡性能就強(qiáng)，那就錯了。不同品牌的相同顯卡芯片的顯卡，基本上就頻率不一樣，而顯卡頻率可以讓用戶自行修改，市面上大部分的顯卡都配套超頻軟件（AMD的驅(qū)動程序控制面板本身就帶有頻率修改功能）。顯卡的品牌并不影響

35、性能，其品牌主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的用料做工、配套設(shè)備、售后服務(wù)等方面。 3.讀懂顯卡參數(shù)，清楚其性能定位 但要清楚顯卡的性能定位，了解顯卡的參數(shù)是直接的方法，影響顯卡性能的參數(shù)主要有制造工藝、顯示芯片、流處理器數(shù)量、顯存位寬、頻率等。一般來說，除了制作工藝越小越好，其他參數(shù)越大性能就越強(qiáng)。 4.了解顯卡做工用料 顯卡做工用料不影響顯卡的性能，對顯卡壽命影響也很大很大。顯卡做工用料主要體現(xiàn)在散熱器、供電和電容三方面。首先我們看看顯卡散熱器，顯卡散熱對GPU壽命影響至關(guān)重要?，F(xiàn)在，優(yōu)質(zhì)的顯卡都采用大面積的散熱片（并附有散熱管）和大功率風(fēng)扇。一般具備散熱管和直觸GPU設(shè)計的效果更佳。 顯卡供電主要有兩種，

36、數(shù)字供電和模擬供電。數(shù)字供電主要應(yīng)用在以超頻為賣點的高端顯卡，目前大多數(shù)中高端顯卡都仍采用模擬供電。模擬供電方式，主要看供電相數(shù)的多少，相數(shù)越多工作就越穩(wěn)定。另外，除了要關(guān)注供電相數(shù)外，還要注意電容。目前好的顯卡都采用全固態(tài)電容。圖7-15一款具備散熱管和直觸GPU設(shè)計的顯卡 5.了解顯卡的售后服務(wù) 選購電子產(chǎn)品一定要了解售后服務(wù)，對于顯卡也不例外，顯卡的免費質(zhì)保年限一般為13年。選購時，應(yīng)盡量選擇售后保障較長的顯卡。7.5.2顯示器選購 顯示器是每個使用計算機(jī)的用戶必須面對的設(shè)備，顯示器的好壞直接影響用戶的健康，因此在選擇顯示器要特別注意。 1.類型首選LED背光 LED背光顯示器有其三大環(huán)

37、保特性： 第一，擁有高節(jié)能的特點，節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。 第二，壽命長。 第三，環(huán)保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。 2.有無壞點檢查要關(guān)注 屏幕壞點最常見的就是亮點或者暗點。暗點的鑒別方法是將整個屏幕調(diào)成白屏，那暗點就無處藏身了；亮點則正好相反，將屏幕調(diào)成黑屏，亮點也就會現(xiàn)出原形。通常一般壞點不超過3個的顯示屏算合格出廠，因此用戶在選購液晶顯示器的時候一定要注意挑選沒有壞點的產(chǎn)品。 3.功耗才是看破價格的真諦 現(xiàn)在去賣場購買顯示器，如果您還停留在比價格上，那您真就完全與時

38、代脫節(jié)了。凡事從長遠(yuǎn)考慮，功耗已經(jīng)打敗了價格，低功耗已經(jīng)是咱消費者的最佳抉擇。 4.參數(shù)考量是必須地 對于顯示器參數(shù)的考量，一般情況下就是分辨率、響應(yīng)時間、對比度、帶寬等，如果用戶顯示器注意用于影視、打游戲，顯示器的分辨率寬度最好在1920PX（PiXel，像素）甚至以上；響應(yīng)時間有8ms、5ms、2ms等，對于一般的用戶5ms足以，但是如果您更喜歡高清大型游戲、影視大片，那您就選擇2ms則完全沒有問題；對比度數(shù)值越大還原的畫面層次感就越好，目前市場上的液晶顯示器的對比度在1000：1左右；而在帶寬方面，一般的DVI-D接口足夠傳輸1080 PX 的畫面，因此用戶并不用擔(dān)心帶寬方面的問題。目前

39、支持19201080 PX全高清分辨率的液晶顯示器已經(jīng)十分豐富，但是并不是每一款產(chǎn)品都配備了HDMI接口，如果用戶購買的顯卡有HDMI接口，哪顯示器選購時就要特別注意了。 5.顯示器提供的控制功能和其他特性 控制調(diào)節(jié)功能包括消磁、色溫選擇、凹凸調(diào)整等，并且還要明確所選擇的顯示器是否支持USB接口，支持即插即用、防靜電等。這些功能和特性越豐富，顯示器的功能和顯示性能就越好。 6.售后服務(wù)不可忽視 售后服務(wù)能夠免除我們在購買產(chǎn)品時的后顧之憂，提供更長久、更全面的售后服務(wù)不僅能夠讓我們在顯示器的維修等方面減少金錢的浪費和不必要的麻煩，同時也是廠家實力的象征，提供全面售后服務(wù)的產(chǎn)品應(yīng)該是首選的，建議消

40、費者在選擇具有3年質(zhì)保的有信譽(yù)的品牌。7.6 顯卡和顯示器故障維護(hù) 7.6.1顯卡常見故障及排除 顯卡性能由以下幾個因素決定：顯示芯片、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、顯存和線路設(shè)計。做工太差的顯卡在顯示高彩色和真彩色時很可能出問題，另外，刷新速率也提不上去，即使顯示器支持高刷新率也沒有什么作用。下面列出一些顯卡的常見故障與排除方法。 1顯示器黑屏。 導(dǎo)致顯示器黑屏的可能很多，如CPU超頻、內(nèi)存故障、顯卡故障等，但比較常見的顯卡故障導(dǎo)致顯示器黑屏。首先要確定是不是顯卡有問題，判斷的方法是聽PC喇叭的提示聲，一長兩短聲肯定是顯卡發(fā)生了致命錯誤，一般可能有幾種情況：一是顯卡未插緊，另一種情況是顯卡與主板插槽的接口

41、太臟，造成接觸不良，可以用橡皮擦一擦。還不行的話換個插槽；如果無法斷定顯卡的好壞，可以換一塊顯卡試試。如果還不行，很可能是顯卡與顯示器不兼容或顯卡與主板不兼容。 2安裝顯卡驅(qū)動程序失敗。 解決辦法： （1）在BIOS的“Chipset features setup”中，將“Assign IRQ to VGA”設(shè)為“Enable”。很多顯卡，尤其是Matrox的顯卡，此項為“Disable”時無法正確安裝。此外，“AGP aperture size”中數(shù)值應(yīng)設(shè)小一點或干脆設(shè)為0。對于Aladdin V主板，大多數(shù)AGP顯卡只有當(dāng)“Paste write from buffer”設(shè)為“Disabl

42、e”時才能完全正常使用。 （2）安裝各兼容芯片組主板的AGP補(bǔ)丁，一般在隨板的驅(qū)動程序光盤中有，還不行的話，請上網(wǎng)下載最新的補(bǔ)丁程序。 （3）安裝顯卡驅(qū)動程序和Direct X9.0，如果不能安裝或安裝錯誤，說明Win9X無法正確設(shè)置顯卡，可以試著先安裝標(biāo)準(zhǔn)的“VGA”驅(qū)動，再用更改驅(qū)動的方式安裝AGP顯卡。 3開機(jī)自檢時出現(xiàn)字母混亂，如“CPU”顯示成“APU”這是屬于顯卡的花屏問題，一般是因為顯卡損傷，在排除顯卡的問題后，根據(jù)經(jīng)驗應(yīng)先看AGP插槽。這有可能是因為AGP插槽的質(zhì)量不太好，在插拔后把里面的針腳損傷了。一般給主板更換了一個顯卡插槽，問題便可解決。 7.6.2顯示器常見故障及排除

43、顯示器故障是最容易發(fā)現(xiàn)的，也是比較好解決的。下面就常見的顯示器故障與排除方法介紹一下。 1屏幕無顯示，前面板指示閃爍。 需要檢查顯示器與微機(jī)的信號線連接是否牢固，并檢查信號線的接插口是否有插針折斷、彎曲。 2關(guān)機(jī)時屏幕中心有亮點。 這種現(xiàn)象是由于顯示器電路或顯像管本身問題造成的，雖然當(dāng)時不影響使用，但時間一長，顯像管會被灼傷，中央出現(xiàn)黑斑，建議立即送維修中心修理。 3顯示器花屏。 這種現(xiàn)象較多是顯卡引起的。建議換顯卡，如果是新?lián)Q的顯卡，則可能是卡的質(zhì)量不好或者不兼容，在有就是沒有安裝驅(qū)動程序。 4圖像不穩(wěn)定。 由于Windows目前還不能播放平滑的視頻畫面，因此，動畫或視頻圖像出現(xiàn)抖動和不連貫均屬正常現(xiàn)象，盡管如此，還是可以通過下列技巧來改善顯示效果。 （1）使用有效的高速緩存以加速數(shù)據(jù)讀取。 （2）采用較小的播放窗口，因為Windows要處理的像素越多，畫面更替的速度越慢。注意不要用鼠標(biāo)拖動窗口來縮小播放窗口，而要使用程序本身提供的縮放功能，否則，播放速度不但不會加快，還有可能變慢。例如，在媒體播放程序中播放