显示器显示适配器.ppt

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1、第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口第第6章章 视频显示接口视频显示接口6.1显示系统的组成及其工作原理显示系统的组成及其工作原理6.2显示器的类型及性能参数显示器的类型及性能参数6.3视频标准及视频接口的基本类型视频标准及视频接口的基本类型6.4视频方式视频方式6.5VGA视频接口视频接口6.6几种典型的显示卡参数与现代显卡中的新技术几种典型的显示卡参数与现代显卡中的新技术第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口本章学习目标本章学习目标l l显示系统的结构组成和工作原理及参数显示系统的结构组成和工作原理及参数l l视频方式及视频接口的基本类型视频方式及视频接口的基本类型l l各类视频方式

2、的原理及主要性能参数各类视频方式的原理及主要性能参数l l视频接口电路的组成及其工作原理视频接口电路的组成及其工作原理l l常见视频接口适配器的主要性能参数常见视频接口适配器的主要性能参数l l了解现代微机系统中视频显示接口卡中使用的新技术了解现代微机系统中视频显示接口卡中使用的新技术返回本章首页返回本章首页第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.1显示系统的组成及其工作原显示系统的组成及其工作原理理6.1.1显示系统的组成显示系统的组成6.1.2显示系统的工作原理显示系统的工作原理返回本章首页返回本章首页第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.1.1显示系统的组成显示系统的组成一个完

3、整的微型计算机显示系统由显示控制适配器和显一个完整的微型计算机显示系统由显示控制适配器和显示器（即监视器）组成。示器（即监视器）组成。图图6.1微机显示系统组成示意图微机显示系统组成示意图返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.1.2显示系统的工作原理显示系统的工作原理 显示系统的工作原理，如图6.2所示。显示接口卡从主机接受显示输出信号，经过处理和变换然后输出。显示器从VGA显示卡的输出端口接收红、蓝、绿三色模拟信号及行同步信号和场同步信号，并对它们进行不同的处理后送到CRT，这样才可以在屏幕上显示出字符和图像。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图6.2 VGA方式

4、CRT显示系统工作原理框图 返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.2显示器的类型及性能参数显示器的类型及性能参数6.2.1显示器的类型显示器的类型6.2.2显示器的工作原理显示器的工作原理6.2.3有关显示器性能的几个参数有关显示器性能的几个参数返回本章首页返回本章首页第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.2.1显示器的类型显示器的类型按显示屏的结构分为按显示屏的结构分为CRT阴极射线管式和阴极射线管式和LCD液晶式显示器；按色彩形式分为单色显示器液晶式显示器；按色彩形式分为单色显示器和彩色显示器；按视频信号的输入形式分为数字和彩色显示器；按视频信号的输入形式分为数

5、字式和模拟式显示器；按分辨率分为高分辨率和低式和模拟式显示器；按分辨率分为高分辨率和低分辨率显示器；按显示方式分为分辨率显示器；按显示方式分为MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA及及XGA等几种方式。现在基等几种方式。现在基本上使用的是本上使用的是CRT和和LCD。返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.2.2显示器的工作原理显示器的工作原理显显示示接接口口卡卡与与显显示示器器之之间间的的数数据据联联接接采采用用9根根或或15根根数数据据线线连连接接。并并用用D型型插插头头与与显显示示接接口口卡卡进进行行物物理理连连接接。如如图图6.3所所示示为为VGA显显示示方方式式

6、数数据据线线及及其其定定义义情情况况和和接接口口插插座座的的外外形形图图，表表6.1为显示器接插件信号配置表。为显示器接插件信号配置表。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.3VGA显示方式数据线定义及其接口插头外形显示方式数据线定义及其接口插头外形第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.1 显示器数据接插件信号配置表返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.2.3有关显示器性能的几个参数有关显示器性能的几个参数表表6.2列出了几种常见显示器的性能参数列出了几种常见显示器的性能参数（1）像素）像素（2）点时钟）点时钟（3）分辨率）分辨率（4）水平扫描频率）水平

7、扫描频率（5）垂直扫描频率）垂直扫描频率第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.2 几种常见显示器的性能参数返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.3视频标准及视频接口的基本类型视频标准及视频接口的基本类型6.3.1显示控制适配器标显示控制适配器标6.3.2其他几种适配器其他几种适配器6.3.3关于视频显示的几个概念关于视频显示的几个概念返回本章首页返回本章首页第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.3.1显示控制适配器标准显示控制适配器标准（1）单单色色显显示示适适配配器器MDA：显显示示80列列25行行字字符符，每每个个字字符符为为914点点阵阵，分分辨辨率率

8、为为720350，不能兼容图形方式。不能兼容图形方式。（2）彩彩色色图图形形适适配配器器CGA：可可兼兼容容图图形形与与字字符两种显示方式，字符采用符两种显示方式，字符采用88点阵。点阵。（3）增增强强型型图图形形适适配配器器EGA：它它能能兼兼容容CGA的所有功能。字符显示采用的所有功能。字符显示采用814点阵。点阵。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口（4）视视频频图图形形阵阵列列VGA：VGA能能兼兼容容CGA、EGA，字符显示采用字符显示采用916点阵点阵。（5）超超级级VGA：它它与与VGA完完全全兼兼容容，256种种颜颜色色甚甚至至64M真真彩彩色色。对对应应产产品品有有SVG

9、A、TVGA等等，这这些些新新的的显显示示标标准准都都向向下下兼兼容容CGA、EGA。返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.3.2其他几种适配器其他几种适配器（1）HGC：大力神图形卡大力神图形卡。（2）PGA：IBM专用的图形适配器。专用的图形适配器。（3）8524/A：甚高分辨率图形适配器。甚高分辨率图形适配器。（4）XGA：扩充的图形阵列。扩充的图形阵列。返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.3.3关于视频显示的几个概念关于视频显示的几个概念（1）像像素素（Pixes）：指指显显示示屏屏幕幕上上颜颜色色和和亮亮度度可以被控制的最小单元，即一个圆

10、点。可以被控制的最小单元，即一个圆点。（2）分分辨辨率率（Resolution）：水水平平方方向向显显示示的的像像素数与垂直方向显示像素数的乘积。素数与垂直方向显示像素数的乘积。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口（3）视视频频模模式式（Video mode）：分分为为文文本本（Text）和和图图形形（Graphics）两两种种类类型型。文文本本模模式式下下屏屏幕幕被被划划分分为为矩矩形形的的字字符符位位置置屏屏幕幕的的横横向向为为80列列字字符符；图图形形模模式式下下屏屏幕幕被被分分为为由由许许多多很很小小的的点点（即即像像素素）构构成成的的点点阵阵，使使用用这这些些点点可可以以在屏幕上

11、构成任何图案（包括字符）。在屏幕上构成任何图案（包括字符）。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口决定单色显示器分辨率的因素有两个：决定单色显示器分辨率的因素有两个：行频和视频输出的频带宽度。行频和视频输出的频带宽度。影响彩色显示器显示分辨率的要素有三个：影响彩色显示器显示分辨率的要素有三个：第一：是荧光屏上两个相邻像素之间的距离。第一：是荧光屏上两个相邻像素之间的距离。第二：影响彩显分辨率的是第二：影响彩显分辨率的是CRT的聚焦能力。的聚焦能力。第三：频带宽度。第三：频带宽度。返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.4视频方式视频方式6.4.1视频方式组成视频方式组成6

12、.4.2文本方式与变换文本方式与变换6.4.3图形显示方式图形显示方式6.4.4两种显示比较两种显示比较返回本章首页返回本章首页第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口显显示示系系统统的的各各组组成成部部分分：显显示示器器、显显示示适适配配器器、刷刷新新缓缓存存和和视视频频服服务务程程序序都都应应符符合合该该类类系系统统的的要要求求和和参参数数。视视频频方方式式就就是是用用来来描描述述显显示示系系统统中各部分的标准参数，如下所示：中各部分的标准参数，如下所示：第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.4.1视频方式组成视频方式组成（1）方式（视频方式号）（）方式（视频方式号）（2）类型）类型

13、（3）颜色）颜色（4）分辨率）分辨率（5）字符矩阵）字符矩阵（6）刷新缓存）刷新缓存常常见见三三种种显显示示适适配配器器VGA、SVGA、XGA的视频方式分别如表的视频方式分别如表6.3、表、表6.4、表、表6.5所示。所示。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.3 VGA视频显示方式第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.4 Super VGA/8514A的图形视频方式（注：所有向下兼容的视频方式略）第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表表6.5XGA视频方式视频方式返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.4.2文本方式与变换文本方式与变换一般显示电路含

14、有两部分，即刷新缓存和显一般显示电路含有两部分，即刷新缓存和显示变换。当适配器处于字符显示模式时，字符显示变换。当适配器处于字符显示模式时，字符显示代码保存在字符发生器示代码保存在字符发生器ROM中。当需要调用中。当需要调用时，从刷新缓存依次取出字符的时，从刷新缓存依次取出字符的ASCII码字节，码字节，作为调用显示字符作为调用显示字符ROM的地址，然后由显示变的地址，然后由显示变换时钟一个点一个点地串行输出。换时钟一个点一个点地串行输出。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口1字符发生器字符发生器ROM（如图6.4所示）2刷新缓存刷新缓存3显示变换显示变换（如图6.5所示）第第6 6章章

15、视频显示接口视频显示接口电路的基本功能是：在点时钟时序的控制下，一边读电路的基本功能是：在点时钟时序的控制下，一边读出点阵信息，一边向显示器输出串行点阵流。出点阵信息，一边向显示器输出串行点阵流。显示变换电路的基本原理：首先，时钟发生器将点阵显示变换电路的基本原理：首先，时钟发生器将点阵时钟进行分频，依次将屏幕所需字符的时钟进行分频，依次将屏幕所需字符的ASCII码取出；码取出；再在字符行时钟作用下，从字符发生器中取出对应点再在字符行时钟作用下，从字符发生器中取出对应点阵字节序列；最后由串行输出部件组合点阵与属性，阵字节序列；最后由串行输出部件组合点阵与属性，将并行转换为串行点流从适配器输出。

16、至此，一个字将并行转换为串行点流从适配器输出。至此，一个字符显示结束。符显示结束。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.4字符点阵字符点阵第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.5字符显示变换原理字符显示变换原理返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.4.3图形显示方式图形显示方式图形方式又称为全方位寻址（图形方式又称为全方位寻址（PAP）显示方式。显示方式。如图如图6.6所示，介绍图形视频显示方式。所示，介绍图形视频显示方式。图图形形显显示示方方式式（VGA13H模模式式）的的工工作作原原理理框框图图如图如图6.7所示。所示。第第6 6章章 视频显示接口

17、视频显示接口图6.6 图形方式的典型模式16色像素 2色像素 4色像素第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.7VGA13H模式（图形显示方式）模式（图形显示方式）工作原理示意图工作原理示意图返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.4.4两种显示比较两种显示比较（1）处处理理和和访访问问的的最最小小单单位位不不同同：访访问问的的是是刷刷新新缓缓冲冲寄寄存存器器的的字字节节；图图形形方方式式则则按按像像素素在在刷刷新新缓缓存存中中字字节节所所在在的位去访问。的位去访问。（2）处处理理和和访访问问的的属属性性数数据据不不同同：文文本本方方式式字字符符的的属属性性作作用用

18、于于串串/并并转转换换器器件件上上；图图形形方方式式则则将将属属性性数数据据作作用用于于颜色编码器上。颜色编码器上。（3）存存储储容容量量不不同同：文文本本显显示示方方式式的的缓缓存存容容量量固固定定不不变变，而图形显示方式的容量不定，要由点与颜色的关系决定。而图形显示方式的容量不定，要由点与颜色的关系决定。返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.5VGA视频接口视频接口6.5.1视频适配器结构视频适配器结构6.5.2适配器的性能适配器的性能6.5.3端口寄存器端口寄存器返回本章首页返回本章首页第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.5.1视频适配器结构视频适配器结构

19、如图6.8所示为一种AGP接口的视频适配器的外形图，其组成由图形处理控制芯片、显示缓存DRAM、BIOS芯片、DAC（数字/模拟转换控制器）及输出接口插座组成。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图6.8 VGA视频适配器外形结构图第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口1视频控制芯片视频控制芯片（CRTC）CRTC（显显示示芯芯片片）按按其其芯芯片片档档次次及及所所支支持持的的显示方式可分为（如图显示方式可分为（如图6.9所示）所示）：彩色图形显示芯片彩色图形显示芯片2D显示芯片显示芯片3D一代显示芯片一代显示芯片3D二代显示芯片二代显示芯片3D三代显示芯片三代显示芯片3D四代显示芯片四

20、代显示芯片第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图6.9 VGA 视频适配器示意图 第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口2刷新缓存刷新缓存DRAM图图6.10可装入式字符发生器可装入式字符发生器第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口3DAC 用于供用户执行调色板选择功能调用，还具有转换显示数据的作用。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口4VGABIOS VGA BIOS除了包含新视频方式的BIOS调用程序外，还有字符阵列码信息。在视频系统中，它是主机CPU与显示系统设备的重要接口。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口5总线接口总线接口显示适配器要接在微机系统主板上与主板显示适配

21、器要接在微机系统主板上与主板进行数据传输。与主板连接的接口主要有进行数据传输。与主板连接的接口主要有ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等几种。常见的是等几种。常见的是PCI、AGP接口，接口，PCI与与AGP接口总线的显示接口总线的显示适配器总线带宽速度快。适配器总线带宽速度快。返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.5.2适配器的性能适配器的性能1VGA视频图形矩阵的主要性能视频图形矩阵的主要性能垂直分辨率达到垂直分辨率达到480以上，同时向下兼容；刷新以上，同时向下兼容；刷新缓存位图达缓存位图达4个，每个个，每个64KB；颜色调色板增加到颜色调色板增加到256K

22、B以上；字符集可装入的模块增加到以上；字符集可装入的模块增加到88KB，共共64KB；增加了增加了DAC视频显示转换器软硬件；采用软视频显示转换器软硬件；采用软件控制比仅靠硬件管理具有更大的灵活性、适应性和件控制比仅靠硬件管理具有更大的灵活性、适应性和可扩展性。可扩展性。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口2VGABIOS的主要服务功能的主要服务功能直接控制功能，可作视频方式设置、显直接控制功能，可作视频方式设置、显示输出的设置等；交互功能、文本方式、示输出的设置等；交互功能、文本方式、图形方式、图形方式、DAC颜色查询表、字符发生器。颜色查询表、字符发生器。返回本节返回本节第第6 6章章

23、 视频显示接口视频显示接口6.5.3端口寄存器端口寄存器VGA寄存器主要由外部寄存器、序列发生器寄存器主要由外部寄存器、序列发生器寄存器、图形控制器寄存器、属性控制器寄存器寄存器、图形控制器寄存器、属性控制器寄存器和视频和视频DAC寄存器组成。这寄存器组成。这5种寄存如图种寄存如图6.11所所示，每种寄存器又由多个端口寄存组成。每个寄示，每种寄存器又由多个端口寄存组成。每个寄存器的作用是按位（存器的作用是按位（Bit）实现的。实现的。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.11视频控制器及寄存器组成示意图视频控制器及寄存器组成示意图第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口1外部寄存器外

24、部寄存器外部寄存器组共有3个端口、5个寄存器。表6.6 外部寄存地址第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口2序列发生器寄存器序列发生器寄存器表6.7 序列发生器寄存器地址表第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.12字符映像模块选择示意图字符映像模块选择示意图第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口3图形控制器寄存器图形控制器寄存器（如表6.8、6.9、6.10所示）表6.8 图形控制器寄存器地址第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表表6.9功能选择字段功能选择字段第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.10 显示存储器主机中的地址映像第第6 6章章 视频显示接口视频显示接

25、口4属性控制器寄存器属性控制器寄存器（1）属属性性:属性有单色属性和彩色属性字节如图6.13及表6.11所示，其属性定义如表6.12及图6.13所示。（2）属属性性端端口口寄寄存存器器属属性性（如表6.14所示）:颜色寄存器的分组方式如图6.15所示；允许颜色位图寄存器作用如图6.16所示；视频DAC系统如图6.17所示。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.11 单色属性字节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.12 彩色属性字节 第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.13VGA的属性字节的属性字节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.13 属性寄存器地址第

26、第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图6.14 调色板寄存器第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图6.15 颜色寄存器的分组方式第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.16调色板单元选择调色板单元选择第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.17DAC系统组成示意图系统组成示意图第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.14 视频DAC寄存器返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.6几种典型的显示卡参数与现代显卡中几种典型的显示卡参数与现代显卡中的新技术的新技术6.6.1TVGA9000显示卡显示卡6.6.2显示接口电路中的新技术显示接口电路中的新技

27、术6.6.3几种常见的几种常见的AGP显卡显卡返回本章首页返回本章首页第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表表6.15几代显示适配器的主要几代显示适配器的主要参数和特征值参数和特征值第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.6.1TVGA9000显示卡显示卡TVGA9000显示卡的主要性能：显示卡的主要性能：l适用于286、386和486PC机(如图6.18所示)。l可兼容Hercules、MDA、CGA、EGA和VGA显示方式。l支持逐行扫描和隔行扫描显示器。l与Multi-Sync和PS/2显示器兼容。l72Hz VESA的标准（800600分辨率下）。第第6 6章章 视频显示接口视

28、频显示接口l70Hz 的场频下，显示器的分辨率支持可达1024768。l扩展的文本显示模式。l80列文本模式，支持30、43和60行。l132列文本模式，支持25、30、43和60行。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.18TVGA9000ISA彩色图形适配卡彩色图形适配卡返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口6.6.2显示接口电路中的新技术显示接口电路中的新技术1多芯片集成多芯片集成2增加数据通道增加数据通道3更快的内存更快的内存4显存带宽改进技术显存带宽改进技术5可升级架构可升级架构6多显示器支持多显示器支持返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示

29、接口6.6.3几种常见的几种常见的AGP显卡显卡几种显卡分别如下：几种显卡分别如下：Nvidia Reference GeForce2 MX 32MBNvidia Reference GeForce2 MX 400 64MBHercules 3D Prophet 4000XT Kyro 32MBHercules 3D Prophet 4500 Kyro II 64MBATI Radeon VE 32MB这几种显卡的主要性能参数如表6.16、图6.19、6.20、6.21所示。第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口表6.16 几种常见AGP显卡的主要性能参数第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图6.19 Nvidia的GeForce2 MX 200显示适配器第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图6.20 ST MicroKyro I和Kyro II显卡第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口图图6.21ATIRadeonVE显卡显卡返回本节返回本节第第6 6章章 视频显示接口视频显示接口THANKYOUVERYMUCH！本章到此结束，本章到此结束，谢谢您的光临！谢谢您的光临！返回本章首页返回本章首页结束放映结束放映