第6章显示系统.ppt
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1、第6章 显示系统 内容简介:l显卡的显卡的组成组成l显卡的显卡的工作原理工作原理l显卡的显卡的分类分类l显卡的显卡的性能指标性能指标l显卡的显卡的选购选购l显卡的显卡的使用使用l显示器的显示器的组成组成l显示器的显示器的工作原理工作原理l显示器的显示器的性能指标性能指标l显示器的显示器的选购选购l显示器的显示器的使用使用 61 显卡l显卡显卡(DisplayCardDisplayCard)又称为视频卡、)又称为视频卡、视频适配器、图形卡、图形适配器或显视频适配器、图形卡、图形适配器或显示适配器。示适配器。显卡的基本作用l显卡的基本作用显卡的基本作用就是控制计算机的图就是控制计算机的图形输出,由
2、显卡连接显示器,我们才形输出,由显卡连接显示器,我们才能够在显示屏幕上看到图像。能够在显示屏幕上看到图像。611 显卡的组成l显卡显卡主要由显示芯片、显示存储器、主要由显示芯片、显示存储器、BIOSBIOS芯片、控制电路、芯片、控制电路、RAMDACRAMDAC和接口等和接口等部分组成。部分组成。l显卡显卡一般是一块独立的电路板,插在主一般是一块独立的电路板,插在主机板上。机板上。l显卡显卡接收由主机发出的控制显示系统工接收由主机发出的控制显示系统工作的指令和显示内容,然后通过输出信作的指令和显示内容,然后通过输出信号控制显示器显示各种字符和图形。号控制显示器显示各种字符和图形。1显示内存l显
3、示内存显示内存又称为显存,用于暂存显示芯又称为显存,用于暂存显示芯片要处理的图形数据,其容量与存取速片要处理的图形数据,其容量与存取速度对显卡的整体性能有着举足轻重的作度对显卡的整体性能有着举足轻重的作用,还将直接影响显示的分辨率及其色用,还将直接影响显示的分辨率及其色彩位数,容量越大,所能显示的分辨率彩位数,容量越大,所能显示的分辨率及其色彩位数越高。及其色彩位数越高。l显示内存显示内存同分辨率及其色彩位数的关系同分辨率及其色彩位数的关系为:显示内存为:显示内存=分辨率分辨率彩色位数彩色位数/8/8。2显示芯片l显示芯片显示芯片是显卡上最重要是显卡上最重要的部分,显卡采用何种显的部分,显卡采
4、用何种显示芯片直接决定了该显卡示芯片直接决定了该显卡性能的好坏。性能的好坏。l显示芯片的作用显示芯片的作用是处理软是处理软件指令,让显卡能完成某件指令,让显卡能完成某些特定的绘图功能。些特定的绘图功能。3显示输出接口l1 1)VGAVGA接口接口l2 2)DVIDVI接口接口l3 3)S-VideoS-Video端子端子l4 4)TVTV输出接口输出接口 4显卡BIOSl显示卡显示卡BIOSBIOS又称又称VGA BIOSVGA BIOS,主要用于存放,主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序,还显示芯片与驱动程序之间的控制程序,还存放显示卡型号、规格、生产厂家、出厂存放显示卡型号、规格、
5、生产厂家、出厂时间等信息。时间等信息。5RAMDAClRAMDACRAMDAC(随机存取内存数字模拟转换器)(随机存取内存数字模拟转换器),RAMDACRAMDAC的分辨率、颜色数与输出频率也的分辨率、颜色数与输出频率也是影响显示卡效能的重要因素。是影响显示卡效能的重要因素。lRAMDACRAMDAC作用作用是将显存中的数字信号转换为是将显存中的数字信号转换为显示器显示器能够显示出来的模拟信号,其转换能够显示出来的模拟信号,其转换速率以速率以MHzMHz表示。表示。RAMDACRAMDAC的转换速率以的转换速率以MHzMHz表示,表示,612 显卡的工作原理l首先主板把要显示的数字信号传到显卡
6、的显首先主板把要显示的数字信号传到显卡的显示芯片中,当显示芯片处理完数据后会将数示芯片中,当显示芯片处理完数据后会将数据输送到显存中,然后由数字模拟转换器据输送到显存中,然后由数字模拟转换器RAMDACRAMDAC将数字信号转换为模拟信号使显示器将数字信号转换为模拟信号使显示器能够显示图象,并提供显卡能够达到的刷新能够显示图象,并提供显卡能够达到的刷新率,也影响着显卡所输出的图象质量,然后率,也影响着显卡所输出的图象质量,然后从显存中读取数据并将数字信号转换为模拟从显存中读取数据并将数字信号转换为模拟信号,最后将信号输出到显示器。信号,最后将信号输出到显示器。613 显卡的分类1 1按照图形产
7、品分类按照图形产品分类从宏观的角度看,显卡大致可以分为三大类:从宏观的角度看,显卡大致可以分为三大类:l纯二维纯二维(2D2D)产品)产品l纯三维纯三维(3D3D)产品)产品l二维二维+三维三维(2D+3D2D+3D)产品。)产品。l影响三类产品的硬件因素主要有两条:核心影响三类产品的硬件因素主要有两条:核心加速芯片和显示存储器。加速芯片和显示存储器。1)纯二维(2D)产品l由于使用的是由于使用的是只计算只计算X X轴和轴和Y Y轴像素轴像素的处的处理芯片,并且配合低速显示存储器,因理芯片,并且配合低速显示存储器,因此在处理高分辨率的图形资料时,就会此在处理高分辨率的图形资料时,就会出现严重的
8、闪烁现象,对人的眼睛伤害出现严重的闪烁现象,对人的眼睛伤害极大,且处理数据速度减慢,它的优势极大,且处理数据速度减慢,它的优势在于在于低廉的价格低廉的价格。2)纯三维(3D)产品l在专业在专业3D3D领域中有极强的优势。优势在于与相领域中有极强的优势。优势在于与相应的应的专业专业3D3D软件配合使用软件配合使用时,可以实时观察到时,可以实时观察到表现力复杂的表现力复杂的3D3D模型的运行处理变化。但弱点模型的运行处理变化。但弱点有以下几点:有以下几点:l(1 1)是必须使用能与硬件配合的专用)是必须使用能与硬件配合的专用3D3D软件,软件,否则硬件优势无法发挥。否则硬件优势无法发挥。l(2 2
9、)2D2D方面方面表现不理想。表现不理想。l(3 3)多媒体功能多媒体功能方面不能扩展,如视频会议,方面不能扩展,如视频会议,电视,解压,电视,解压,PCPC转转TVTV,DVDDVD等方面。等方面。3)二维+三维(2D+3D)产品l在在2D2D技术方面技术方面,已经非常完善。分辨率达到,已经非常完善。分辨率达到1900*12001900*1200,刷新率达到,刷新率达到85Hz85Hz,色彩精度达到,色彩精度达到3232位,带宽达到位,带宽达到220MB220MB,这些高性能,这些高性能/稳定的稳定的指标可极大范围的保护人们的眼睛。指标可极大范围的保护人们的眼睛。l在在3D3D技术方面技术方
10、面,极大范围的容纳了最新的,极大范围的容纳了最新的3D3D技技术,如术,如3DS3DS,3DMAX3DMAX,Open GLOpen GL,AUTOCADAUTOCAD,MicroStationMicroStation,Direct drawDirect draw,DriectDriect 3D 3D专专业业/游戏接口等,使普通(家庭,商业)用户游戏接口等,使普通(家庭,商业)用户在在PCPC机上就可以领略到机上就可以领略到3D3D技术的奥妙。技术的奥妙。2按显示卡的应用领域分类众所周知,在显示卡领域,其主导市场大致众所周知,在显示卡领域,其主导市场大致可分为三类:可分为三类:l即普通家庭用户
11、即普通家庭用户l游戏发烧友游戏发烧友l商业用户商业用户 1)普通家庭用户l家庭家庭PCPC用户的主要需求是为用户的主要需求是为工作、游戏娱工作、游戏娱乐和教育乐和教育等,在相同价格里买到满足要求等,在相同价格里买到满足要求的产品,并且性价比最高。的产品,并且性价比最高。l同时在考虑同时在考虑性能性能的基础上,还要考虑保护的基础上,还要考虑保护家庭用户的投资,为家庭用户在未来向视家庭用户的投资,为家庭用户在未来向视频方面升级创造良好的条件,让普通家庭频方面升级创造良好的条件,让普通家庭用户少花钱多办事,才能赢得更多的用户。用户少花钱多办事,才能赢得更多的用户。2)游戏发烧友l对于游戏发烧友来说,
12、他们所追求的往对于游戏发烧友来说,他们所追求的往往是在往是在经济承受能力最高的硬件要求经济承受能力最高的硬件要求,以最大限度的满足他们在追求速度的同以最大限度的满足他们在追求速度的同时所期待的逼真度。时所期待的逼真度。3)商业用户l对于商业用户来说,在购买图形卡时一对于商业用户来说,在购买图形卡时一般会考虑到其般会考虑到其2D2D加速性能加速性能,因为商业用,因为商业用户往往使用户往往使用WordWord、ExcelExcel、PowerpointPowerpoint或者数据库等软件,快速、清晰、可靠或者数据库等软件,快速、清晰、可靠的显示及处理速度都是很重要的。的显示及处理速度都是很重要的。
13、3按照显示卡的总线接口类型分类显卡的接口可以分为:显卡的接口可以分为:lISAISA接口显卡接口显卡lEISAEISA接口显卡接口显卡lVESAVESA接口显卡接口显卡lPCIPCI接口显卡接口显卡lAGPAGP接口显卡接口显卡lPCIExpressPCIExpress接口显卡等接口显卡等614 显卡的性能指标l1 1显存显存l2 2显示芯片显示芯片l3 3刷新频率刷新频率l4 4分辨率分辨率l5 5色深色深l6 6接口方式接口方式l7 73D 3D API1显存1 1)显存容量)显存容量l显存担负着系统与显卡之间数据交换以及显示芯片显存担负着系统与显卡之间数据交换以及显示芯片运算运算3D3D
14、图形时的数据缓存,因此显存容量的大小决图形时的数据缓存,因此显存容量的大小决定了显示芯片处理的数据量。定了显示芯片处理的数据量。2 2)显存速度)显存速度l显存速度是显存非常重要的一个性能指标,显存速显存速度是显存非常重要的一个性能指标,显存速度决定于显存的时钟周期和运行频率,它们影响显度决定于显存的时钟周期和运行频率,它们影响显存每次处理数据需要的时间。存每次处理数据需要的时间。3 3)显存位宽)显存位宽l显存位宽是显存也是显卡一个重要的性能指标。显存位宽是显存也是显卡一个重要的性能指标。2显示芯片1 1)显示芯片制造工艺)显示芯片制造工艺l显示芯片的制造工艺与显示芯片的制造工艺与CPUCP
15、U一样,也是用微米来一样,也是用微米来衡量其加工精度的。衡量其加工精度的。2 2)显示芯片位宽)显示芯片位宽l显示芯片位宽是指芯片内部数据总线的宽度,显示芯片位宽是指芯片内部数据总线的宽度,也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数。也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数。3刷新频率l刷新频率刷新频率是指影像在显示器上的更新是指影像在显示器上的更新速度,即是影像每秒钟在屏幕上出现速度,即是影像每秒钟在屏幕上出现的帧数,刷新频率越高,屏幕上的图的帧数,刷新频率越高,屏幕上的图像的闪烁感就越小,图像就越稳定,像的闪烁感就越小,图像就越稳定,视觉效果就越好。视觉效果就越好。l过低的刷新率会使用户感到屏幕
16、严重过低的刷新率会使用户感到屏幕严重的闪烁,时间一长就会使眼睛感到疲的闪烁,时间一长就会使眼睛感到疲劳,所以刷新率应该大于劳,所以刷新率应该大于75Hz75Hz。4分辨率l分辨率分辨率指的是在屏幕上所显现出来的像指的是在屏幕上所显现出来的像素数目,它由两部分来计算,分别是水素数目,它由两部分来计算,分别是水平行的点数和垂直行的点数。平行的点数和垂直行的点数。l举个例子,如果分辨率为举个例子,如果分辨率为800X600800X600,那就,那就是说这幅图像由是说这幅图像由800800个水平点和个水平点和600600个垂个垂直点组成。直点组成。5色深l色深色深可以看作一个调色板,它决定屏幕上可以看
17、作一个调色板,它决定屏幕上每个像素由多少种颜色控制。每个像素由多少种颜色控制。l通常通常色深色深可以设定为可以设定为4 4位、位、8 8位、位、1616位、位、2424位色,当然色深的位数越高,你所能够得位色,当然色深的位数越高,你所能够得到的颜色就越多,屏幕上的图象质量就越到的颜色就越多,屏幕上的图象质量就越好好。6接口方式l显示卡的总线接口决定着显示卡与系统显示卡的总线接口决定着显示卡与系统之间数据传输的最大带宽,不同的接口之间数据传输的最大带宽,不同的接口能为显示卡带来不同的性能。能为显示卡带来不同的性能。l显卡发展至今共出现了显卡发展至今共出现了ISAISA、PCIPCI、AGPAGP
18、、PCIExpressPCIExpress等几种接口,所能提供的等几种接口,所能提供的带宽依次增加。带宽依次增加。73D APIl在计算机中,所有软件的程序接口,包在计算机中,所有软件的程序接口,包括括3D3D图形程序接口在内,统称图形程序接口在内,统称APIAPI(Application Program InterfaceApplication Program Interface,应用程序接口)。,应用程序接口)。615 显卡的选购1 1选购显卡的方法选购显卡的方法l1 1)需要和品牌)需要和品牌l2 2)显存)显存l3 3)功能)功能l4 4)做工)做工l5 5)附件)附件影驰 7900G
19、S高清版 512M 显卡性能指标l显卡芯片显卡芯片:GeForceGeForce 7900GS7900GSl芯片厂商:芯片厂商:nVIDIAnVIDIAl芯片位宽芯片位宽:256 bit256 bitl制造工艺制造工艺:0.09 0.09 微米微米l核心频率核心频率:540MHz540MHzl显存类型显存类型:DDRIIIDDRIIIl显存容量:显存容量:512512l显存位宽显存位宽:256bit256bitl显存描述;采用三星显存描述;采用三星1.4ns GDDR31.4ns GDDR3显存显存l显存速度;显存速度;1.4ns1.4ns最高分辨率最高分辨率;2048*1536散热方式散热方
20、式:龙翼散热器:龙翼散热器总线接口总线接口:PCI-E 16X输出输出/输入接口输入接口:S-video接接口口(TV-Out)显示器接口显示器接口:双:双24针针DVI-I接口接口渲染管线渲染管线:20条条顶点着色单元顶点着色单元:7组组3DAPI:Microsoft DirectX 9.0C其他特点;支持其他特点;支持nVIDIA SLI,支持支持HDTV七彩虹 镭风X1950GT-GD3 CH版 显卡 性能指标l显卡芯片显卡芯片:RadeonRadeon X1950GTX1950GTl芯片厂商:芯片厂商:ATIATIl芯片位宽芯片位宽:256 bit256 bitl制造工艺制造工艺:0.
21、08 0.08 微米微米l核心代号:核心代号:RV570LERV570LEl核心频率核心频率:500MHz500MHzl显存频率显存频率:1200MHz1200MHzl显存类型显存类型:DDRIIIDDRIIIl显存容量:显存容量:256256l显存位宽显存位宽:256bit256bitl显存描述;采用显存描述;采用1.4ns 1.4ns GDDR3GDDR3显存显存显存速度;显存速度;1.4ns最高分辨率最高分辨率;2048*1536散热方式散热方式:散热风扇:散热风扇总线接口总线接口:PCI-E 16X输出输出/输入接口输入接口:S-video接口接口(TV-Out)显示器接口显示器接口:
22、24针针DVI-I接口接口/15针针D型(型(VGA)接口)接口渲染管线渲染管线:12条条(36个单元个单元)顶点着色单元顶点着色单元:8组组3DAPI:Microsoft DirectX 9.0C616 显卡的使用l1 1显卡的安装显卡的安装(1 1)将显卡对准)将显卡对准AGPAGP插槽插入插槽插入安装显卡l(2 2)拉出)拉出AGPAGP插槽上的固定卡,然后将显卡插槽上的固定卡,然后将显卡完全插入插槽中并将固定卡复原,以固定显完全插入插槽中并将固定卡复原,以固定显卡。卡。安装显卡l(2 2)拧紧螺丝将显卡固定紧。)拧紧螺丝将显卡固定紧。2显卡的使用l由于显卡的发热量较大,因此要注意显卡的
23、由于显卡的发热量较大,因此要注意显卡的散热风扇散热风扇是否工作正常,如显卡风扇是否正是否工作正常,如显卡风扇是否正常转动以及散热片与显示芯片是否接触良好常转动以及散热片与显示芯片是否接触良好等。如果显卡温度过高,将会引起系统运行等。如果显卡温度过高,将会引起系统运行不稳定,严重的可能会烧坏显卡。不稳定,严重的可能会烧坏显卡。1)显卡驱动程序丢失怎么办?l目前的显卡大都按照公版设计生产的,因此在目前的显卡大都按照公版设计生产的,因此在理论上只要是采用相同芯片显卡的理论上只要是采用相同芯片显卡的驱动程序驱动程序一一般都可以通用。如果实在找不到显卡原装的驱般都可以通用。如果实在找不到显卡原装的驱动程
24、序,可以使用其他相同芯片的显卡驱动程动程序,可以使用其他相同芯片的显卡驱动程序来代替。如典型的序来代替。如典型的NVIDIANVIDIA公版驱动程序几乎公版驱动程序几乎可适用采用可适用采用NVIDIANVIDIA芯片的所有显卡。芯片的所有显卡。2)排除简单的显卡故障l显卡出现故障一般是显卡出现故障一般是驱动程序方面驱动程序方面和和设备中断方面设备中断方面出现了问题。对于因安出现了问题。对于因安装了错误的显卡驱动程序导致屏幕显装了错误的显卡驱动程序导致屏幕显示颜色不正常,可通过重新安装正确示颜色不正常,可通过重新安装正确的驱动程序来解决;对于设备中断冲的驱动程序来解决;对于设备中断冲突造成的问题
25、,可在突造成的问题,可在BIOSBIOS中重新为其中重新为其分配中断来调整。分配中断来调整。62 显示器l显示器显示器(MonitorMonitor)是计算)是计算机中最重要的输出设备,显机中最重要的输出设备,显示器主要用来显示计算机的示器主要用来显示计算机的运行状况,用户可以通过其运行状况,用户可以通过其中显示的内容了解到计算机中显示的内容了解到计算机当前正在处理的信息,从而当前正在处理的信息,从而可以人机互动,并向计算机可以人机互动,并向计算机发出指令。发出指令。621 显示器的组成l1 1CRTCRT显示器的组成显示器的组成lCRTCRT显示器由显像管、视频放大电路、场显示器由显像管、视
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