計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)教程第6章_色彩顯示

1、第第6章章 色彩顯示色彩顯示顯顯 卡卡顯示器顯示器本章節(jié)目標(biāo)本章節(jié)目標(biāo)l教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：l掌握顯卡的分類掌握顯卡的分類l掌握顯卡的組成結(jié)構(gòu)掌握顯卡的組成結(jié)構(gòu)l理解顯卡的技術(shù)指標(biāo)理解顯卡的技術(shù)指標(biāo)l了解多卡互聯(lián)技術(shù)和顯卡的選購了解多卡互聯(lián)技術(shù)和顯卡的選購l掌握顯卡的安裝方法和技巧掌握顯卡的安裝方法和技巧l了解顯示器的分類了解顯示器的分類l理解理解CRT顯示器和顯示器和LCD顯示器的工作原理顯示器的工作原理6.1 顯卡顯卡l顯卡（顯卡（Graphics Card，又稱，又稱“顯示適配器顯示適配器”）是計(jì)算機(jī)處理和傳輸圖像信號的重要）是計(jì)算機(jī)處理和傳輸圖像信號的重要部件。顯卡的功能是將計(jì)算機(jī)內(nèi)的

2、各種數(shù)部件。顯卡的功能是將計(jì)算機(jī)內(nèi)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為字符、圖形及顏色等據(jù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為字符、圖形及顏色等信息，并通過顯示器呈現(xiàn)在用戶面前，使信息，并通過顯示器呈現(xiàn)在用戶面前，使用戶能夠直觀地了解計(jì)算機(jī)的工作狀態(tài)和用戶能夠直觀地了解計(jì)算機(jī)的工作狀態(tài)和處理結(jié)果。處理結(jié)果。6.1.1 顯卡的工作原理顯卡的工作原理l數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（data）一旦離開）一旦離開CPU，必須通過，必須通過4個(gè)步驟，個(gè)步驟，最后才會到達(dá)顯示屏：最后才會到達(dá)顯示屏： 1從總線（從總線（bus）進(jìn)入）進(jìn)入GPU （Graphics Processing Unit，圖形處理器）：將，圖形處理器）：將CPU送來的送來的數(shù)據(jù)送

3、到北橋（主橋）再送到數(shù)據(jù)送到北橋（主橋）再送到GPU（圖形處理器（圖形處理器）里面進(jìn)行處理。）里面進(jìn)行處理。 2從從 GPU進(jìn)入進(jìn)入video RAM（顯存顯存）：將芯片處理）：將芯片處理完的數(shù)據(jù)送到顯存。完的數(shù)據(jù)送到顯存。 3從顯存進(jìn)入從顯存進(jìn)入DAC （ Digital Analog Converter ，隨機(jī)讀寫存儲數(shù)，隨機(jī)讀寫存儲數(shù)模轉(zhuǎn)換器）：從顯存讀取出模轉(zhuǎn)換器）：從顯存讀取出數(shù)據(jù)再送到數(shù)據(jù)再送到RAM DAC進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作（數(shù)字進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作（數(shù)字信號轉(zhuǎn)模擬信號）。信號轉(zhuǎn)模擬信號）。 4從從DAC 進(jìn)入顯示器進(jìn)入顯示器 （Monitor）：將轉(zhuǎn)換完的）：將轉(zhuǎn)換完的模擬信號送

4、到顯示屏。模擬信號送到顯示屏。 6.1.2 顯卡分類顯卡分類1.按照顯卡的構(gòu)成形式劃分按照顯卡的構(gòu)成形式劃分l集成顯卡集成顯卡l獨(dú)立顯卡獨(dú)立顯卡l核芯顯卡核芯顯卡6.1.2 顯卡分類顯卡分類l集成顯卡是指主板在整合顯示芯片后，由主板所承集成顯卡是指主板在整合顯示芯片后，由主板所承載的顯卡，又稱板載顯卡。集成顯卡的顯示芯片大載的顯卡，又稱板載顯卡。集成顯卡的顯示芯片大部分都集成在部分都集成在北橋芯片北橋芯片中。中。l獨(dú)立顯卡是指以獨(dú)立板卡形式呈現(xiàn)顯示芯片、顯存獨(dú)立顯卡是指以獨(dú)立板卡形式呈現(xiàn)顯示芯片、顯存以及相關(guān)電路的顯卡。以及相關(guān)電路的顯卡。l核芯顯卡是核芯顯卡是Intel產(chǎn)品新一代圖形處理核芯

5、，即產(chǎn)品新一代圖形處理核芯，即CPU中包含顯卡核芯。核芯顯卡將圖形核心整合在處理中包含顯卡核芯。核芯顯卡將圖形核心整合在處理器當(dāng)中，進(jìn)一步加強(qiáng)了圖形處理的效率，并把集成器當(dāng)中，進(jìn)一步加強(qiáng)了圖形處理的效率，并把集成顯卡中的顯卡中的“處理器處理器+南橋南橋+北橋北橋（圖形核心（圖形核心+內(nèi)存控內(nèi)存控制制+顯示輸出）顯示輸出）”三芯片解決方案精簡為三芯片解決方案精簡為“處理器處理器（處理核心（處理核心+圖形核心圖形核心+內(nèi)存控制）內(nèi)存控制）+主板芯片主板芯片（顯（顯示輸出）示輸出）”的雙芯片模式，有效降低了核心組件的的雙芯片模式，有效降低了核心組件的整體功耗，更利于延長筆記本的續(xù)航時(shí)間整體功耗，更利

6、于延長筆記本的續(xù)航時(shí)間 集成顯卡和獨(dú)立顯卡集成顯卡和獨(dú)立顯卡l問題：問題：1.集成主板安裝獨(dú)立顯卡集成主板安裝獨(dú)立顯卡后用哪個(gè)接口連接顯示后用哪個(gè)接口連接顯示器？器？2.集成主板安裝獨(dú)立顯卡集成主板安裝獨(dú)立顯卡后是否需要做其他設(shè)置后是否需要做其他設(shè)置？6.1.3 獨(dú)立顯卡類型獨(dú)立顯卡類型2.按照顯卡的接口類型劃分按照顯卡的接口類型劃分lAGP(Accelerated Graphics Port)顯卡顯卡(2.1GB/s)lPCI-E(PCI-Express)顯卡（顯卡（4.8GB/s）主板上的主板上的AGP與與PCI-E插槽插槽6.2 顯卡的組成結(jié)構(gòu)顯卡的組成結(jié)構(gòu)l顯示芯片顯示芯片lRAMDA

7、C（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）l顯存（主流顯存（主流1GB 、2GB ）l顯卡輸出接口顯卡輸出接口l總線接口總線接口顯卡輸出接口顯卡輸出接口總線接口總線接口RAMDAC顯卡輸出接口顯卡輸出接口總線接口總線接口RAMDAC顯卡輸出接口顯卡輸出接口總線接口總線接口RAMDAC顯卡輸出接口顯卡輸出接口總線接口總線接口RAMDAC顯卡輸出接口顯卡輸出接口總線接口總線接口顯示芯片之一：顯示芯片之一：nVIDIAlnVIDIA（全稱為（全稱為nVIDIA Corporation，官方中文名稱，官方中文名稱英偉達(dá)），是一家以設(shè)計(jì)顯示芯片和主板芯片組為主英偉達(dá)），是一家以設(shè)計(jì)顯示芯片和主板芯片組為主的半導(dǎo)體公

8、司。的半導(dǎo)體公司。l黃仁勛，美籍華人，黃仁勛，美籍華人，1993 年創(chuàng)辦年創(chuàng)辦nVIDIA 今天全球今天全球最大顯卡芯片廠商之一。最大顯卡芯片廠商之一。 lnVIDIA最出名的產(chǎn)品線是為游戲而設(shè)計(jì)的最出名的產(chǎn)品線是為游戲而設(shè)計(jì)的GeForce顯顯示卡系列，為專業(yè)工作站而設(shè)計(jì)的示卡系列，為專業(yè)工作站而設(shè)計(jì)的Quadro顯卡系列，顯卡系列，和用于計(jì)算機(jī)主板的和用于計(jì)算機(jī)主板的nForce芯片組系列。芯片組系列。顯示芯片之二：顯示芯片之二：ATIlATI(Array Technology Industry)是世界著名的顯示芯是世界著名的顯示芯片生產(chǎn)商，和片生產(chǎn)商，和nVIDIA齊名，中文名叫齊名，中

9、文名叫“冶天冶天”。 lATI的創(chuàng)始人，何國源（的創(chuàng)始人，何國源（Kwok Yuen Ho）1950年出生年出生于廣州。于廣州。1974年畢業(yè)于臺灣成功大學(xué)，獲得了電子工程年畢業(yè)于臺灣成功大學(xué)，獲得了電子工程學(xué)士學(xué)位學(xué)士學(xué)位 。1984年，何國源移民加拿大年，何國源移民加拿大 。1985年，他年，他和另外兩個(gè)香港移民創(chuàng)辦和另外兩個(gè)香港移民創(chuàng)辦ATI。lATI在在1985年至年至2006年之間是全球重要的顯示芯片公司年之間是全球重要的顯示芯片公司，總部設(shè)在加拿大安大略省萬錦，直至，總部設(shè)在加拿大安大略省萬錦，直至2006年被美國年被美國AMD公司以公司以54億美元的巨資收購成為該公司的一部份。億

10、美元的巨資收購成為該公司的一部份。l2010年年12月月15日，日，AMD發(fā)布發(fā)布HD6900系列顯卡，正式棄系列顯卡，正式棄用用ATI標(biāo)志，使用標(biāo)志，使用AMD標(biāo)志，標(biāo)志著標(biāo)志，標(biāo)志著ATI這一商標(biāo)的正式這一商標(biāo)的正式死亡死亡。 顯卡輸出接口顯卡輸出接口lD-SUB接口：又稱接口：又稱D型型VGA插座，主要用插座，主要用于連接于連接CRT顯示器。顯示器。顯卡輸出接口顯卡輸出接口lDVI接口：數(shù)字視頻接口，是很多接口：數(shù)字視頻接口，是很多LCD顯示顯示器采用的接口類型。器采用的接口類型。DVI接口接口DVI接口接口顯卡輸出接口顯卡輸出接口lS-Video接口：一般用于接口：一般用于TV-OUT

11、功能，即功能，即連接電視。連接電視。S-Video 接口接口顯卡輸出接口顯卡輸出接口lHDMI接口：高清晰多媒體接口，作用是連接口：高清晰多媒體接口，作用是連接高清電視。接高清電視。HDMI 接口接口6.2.2 顯卡性能技術(shù)指標(biāo)顯卡性能技術(shù)指標(biāo)l顯卡核心頻率顯卡核心頻率lRAMDAC頻率頻率l顯存頻率顯存頻率l顯存位寬顯存位寬l顯存帶寬顯存帶寬l3D API技術(shù)：是軟件（應(yīng)用程序或游戲）與顯卡直接交技術(shù)：是軟件（應(yīng)用程序或游戲）與顯卡直接交流的接口，其作用是讓編程人員只需調(diào)用流的接口，其作用是讓編程人員只需調(diào)用3D API內(nèi)部程內(nèi)部程序即可啟用顯卡芯片強(qiáng)大的序即可啟用顯卡芯片強(qiáng)大的3D圖形處理

12、能力，而無需了圖形處理能力，而無需了解顯卡的硬件特性，從而簡化解顯卡的硬件特性，從而簡化3D程序的設(shè)計(jì)難度，提高程序的設(shè)計(jì)難度，提高設(shè)計(jì)效率。目前，應(yīng)用較為廣泛的設(shè)計(jì)效率。目前，應(yīng)用較為廣泛的3D API主要有：主要有： （1）DirectX：最新版本為：最新版本為DirectX 12 （2）OpenGL（開放圖形接口）（開放圖形接口）6.2.3 多卡互聯(lián)技術(shù)多卡互聯(lián)技術(shù)l多卡互聯(lián)技術(shù)的原理是將多塊顯卡連接在一起后，共多卡互聯(lián)技術(shù)的原理是將多塊顯卡連接在一起后，共同處理圖形數(shù)據(jù)，以此來提高顯示系統(tǒng)的整體性能。同處理圖形數(shù)據(jù)，以此來提高顯示系統(tǒng)的整體性能。l主流的多卡互聯(lián)技術(shù)：主流的多卡互聯(lián)技術(shù)

13、：pSLI（Scalable Link Interface，交錯(cuò)互連，交錯(cuò)互連）技術(shù)）技術(shù)-nVIDIApCrossFire（交叉火力）技術(shù)（交叉火力）技術(shù)-AMD顯卡選購顯卡選購6.3 顯示器顯示器6.3.1 顯示器的分類顯示器的分類l按現(xiàn)象技術(shù)劃分按現(xiàn)象技術(shù)劃分 CRT顯示器、顯示器、LCD顯示器、等離子顯示器顯示器、等離子顯示器l按尺寸劃分按尺寸劃分 目前主流為目前主流為22”（英寸）、（英寸）、24”l按屏幕比例劃分按屏幕比例劃分 CRT ：4:3 LCD：4:3 5:4 16:9 16:10CRT顯示器顯示器lCRT（Cathode Ray Tube，陰極射線管）顯示器分為黑白和彩，

14、陰極射線管）顯示器分為黑白和彩色兩類，下面首先介紹黑白顯示器原理色兩類，下面首先介紹黑白顯示器原理。CRT顯示器基本原理顯示器基本原理l光柵掃描過程光柵掃描過程CRT顯示器基本原理顯示器基本原理l彩色彩色CRT液晶顯示器液晶顯示器液晶液晶l 液晶是一種介于固體與液體之間，具有規(guī)則性分子排列液晶是一種介于固體與液體之間，具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物。一般最常用的液晶形式為向列液晶，分的有機(jī)化合物。一般最常用的液晶形式為向列液晶，分子形狀為細(xì)長棒形，長約子形狀為細(xì)長棒形，長約10 nm，寬約，寬約1 nm。10 nm1 nm液晶顯示器工作原理液晶顯示器工作原理l在不同電流電場作用下，液晶分子會做

15、規(guī)則旋轉(zhuǎn)呈一在不同電流電場作用下，液晶分子會做規(guī)則旋轉(zhuǎn)呈一定角度排列，產(chǎn)生透光度的差別，液晶分子通過反射定角度排列，產(chǎn)生透光度的差別，液晶分子通過反射和折射發(fā)光燈管產(chǎn)生的光線，便可在屏幕上顯示相應(yīng)和折射發(fā)光燈管產(chǎn)生的光線，便可在屏幕上顯示相應(yīng)的圖像。的圖像。液晶顯示器的主要參數(shù)液晶顯示器的主要參數(shù)l點(diǎn)距點(diǎn)距l(xiāng)分辨率分辨率l亮度亮度 液晶顯示器亮度取決于背景燈的亮度。亮度越高，畫面顯示液晶顯示器亮度取決于背景燈的亮度。亮度越高，畫面顯示的層次越豐富。亮度的單位是流明的層次越豐富。亮度的單位是流明cd/m2 （每平方米燭光），（每平方米燭光），又稱又稱NIT流明。通常情況下，只有當(dāng)亮度達(dá)到流明。通

16、常情況下，只有當(dāng)亮度達(dá)到200Nits時(shí)才能表時(shí)才能表現(xiàn)出較好的畫面?，F(xiàn)出較好的畫面。l對比度對比度 定義是：在暗室中，白色畫面定義是：在暗室中，白色畫面(最亮?xí)r最亮?xí)r)下的亮度除以黑色畫下的亮度除以黑色畫面面(最暗時(shí)最暗時(shí))下的亮度。對比度越高，圖像的銳利程度就越高，顯下的亮度。對比度越高，圖像的銳利程度就越高，顯示的色彩層次就越豐富，圖像就越清晰。示的色彩層次就越豐富，圖像就越清晰。CRT顯示器對比度在顯示器對比度在500：1，甚至更高。之前液晶顯示器對比度相對低。對比度達(dá)，甚至更高。之前液晶顯示器對比度相對低。對比度達(dá)到到300:1，便可支持各階度的顏色。，便可支持各階度的顏色。 液晶顯示器的主要參數(shù)液晶顯示器的主要參數(shù)l響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間指一個(gè)像素從亮點(diǎn)到暗點(diǎn)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，單響應(yīng)時(shí)間指一個(gè)像素從亮點(diǎn)到暗點(diǎn)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，單位為位為ms（毫秒）。響應(yīng)時(shí)間越短，越不會出現(xiàn)（毫秒）。響應(yīng)時(shí)間越短，越不會出現(xiàn)“拖尾拖尾”現(xiàn)象。響應(yīng)時(shí)間分為上升時(shí)間和下降時(shí)間，標(biāo)示時(shí)現(xiàn)象。響應(yīng)時(shí)間分為上升時(shí)間和下降時(shí)間，標(biāo)示時(shí)以兩者之和為準(zhǔn)。以兩者之和為準(zhǔn)。l灰階響應(yīng)時(shí)間灰階響應(yīng)時(shí)間 能夠更真實(shí)的反映出能夠更真實(shí)的反映出LCD顯示器的響應(yīng)效果的時(shí)間顯示器的響應(yīng)效果的時(shí)間。目前大多數(shù)。目前大多數(shù)LCD顯示器灰階響應(yīng)時(shí)間都控制在顯示器灰階響應(yīng)時(shí)間都控制在8ms以內(nèi)，高端產(chǎn)品已經(jīng)