第6章显卡和显示器.ppt
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1、第6章 显卡和显示器,了解显示卡的分类 、结构、原理,知识目标,熟悉显示卡的主要相关术语,理解CRT显示器的工作原理,熟悉CRT显示器的性能指标,熟悉LCD显示器的性能指标,能够选购合适的显卡,技能目标,能够选购合适的显示器,第6章 显卡和显示器,6.1 显卡,6.2 CRT显示器,6.3 LCD显示器,6.1 显卡,6.1.1 显卡的分类,6.1.2 显卡的结构和工作原理,6.1.3 显卡的主要参数,6.1.4 显卡的选购原则和技巧,6.1 显卡,显示卡简称显卡,如图6.1所示。是显示器与主机通信的控制电路和接口电路,其主要作用是根据CPU提供的指令和数据,将程序运行过程中的结果进行相应的处
2、理,并转换成显示器能接受的图形显示信号后送给显示器,最后再由显示器形成人眼所能识别的图像在屏幕上显示出来。因此,显卡的性能好坏直接决定着计算机的显示效果。,图6.1显示卡,6.1.1 显卡的分类,(1)按显卡独立性分类 分为主板集成显示芯片的集成显卡和独立显卡。 (2)按显卡的接口分类 MDA(单色显卡)、CGA、EGA、VGASVGA(显示绘图阵列)。 (3)按图形功能分类 根据图形分为纯二维(2D)显卡、纯三维(3D)显卡、二维三维(2D3D)显卡。 (4)按显卡与主板的接口分类 与主板连接的接口经历了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等,以及PCI-Express。 (5)按显示
3、芯片分类 主流芯片厂家有3家:nVIDIA、ATI和Matrox。,6.1.2 显卡的结构和工作原理,1. 显卡的结构 显示芯片 显示芯片是显卡的核心部件,决定了显示卡的档次和大部分性能。目前,主流芯片厂家有3家:nVIDIA、ATI和Matrox。其中nVIDIA(如图6.2所示)、ATI(如图6.3所示)最具实力。,图6.2 nVIDIA显示芯片 图6.3 ATI显示芯片,6.1.2 显卡的结构和工作原理, RAMDAC RAMDAC(RAM Digital to Analog Converter,随机存取存储器数模转换器)的作用是将显示内存中的数字信息转换为能够用于显示器识别的模拟信号,
4、其数模转换速率影响显卡的刷新频率和最大分辨率。刷新频率越高,图像越稳定;分辨率越高,图像越细腻。 显存 显存用来存放显示芯片正在处理以及处理后的数据,然后有数模转换器读取并逐帧转换为模拟视频信号提供给显示器使用,所以,显存也称为“帧缓存”。显卡性能的发挥则很大程度上取决于显存。,6.1.2 显卡的结构和工作原理, 显卡BIOS 是显卡上的一块Flash BIOS芯片。主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序,存放显卡的型号、规格、生产厂商、出厂时期、显存的容量等信息。 总线接口 目前在市场上销售的显示卡几乎都是PCI-Express。,6.1.2 显卡的结构和工作原理, 输出接口 VGA接
5、口:15孔D型插座,与显示器的15针Mini-D-Sub(又称HD15)插头相连,如图6.4所示。 DVI接口:DVI-D接口(如图6.5所示)和DVI-I接口(如图6.6所示)。DVI-D仅支持数字信号,DVI-I同时支持数字与模拟信号。DVI接口支持即插即用(plug and play)。,图6.4 VGA接口和HD15插头,图6.5 DVI-D接口 图6.6 DVI-I接口,6.1.2 显卡的结构和工作原理,TV out接口:视频输出接口,如图6.7所示,通过此接口为电视机提供视频输入信号。 S-Video接口:-Video接口使用 4 接脚的 mini-DIN 接头在两条讯号线之间传送
6、视讯信息,也称为 Y/C,如图6.7所示 HDMI(High Definition Multimedia,高清晰度多媒体接口)。新型的主板和显示卡上开始配备HDMI接口插座,如图6.8所示。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽,可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。,图6.7 TV Out 接口,图6.8 HDMI接口,6.1.2 显卡的结构和工作原理,2.显卡的工作原理 显卡的工作过程大致如下: 首先由CPU向图形处理器发出指令。 显卡将图形处理完成后,将数据传输到显示缓存。 显示缓存进行数据读取,而后将其送到RAMDAC。 RAMDAC将数字信号转化为模拟信号。 最后通过
7、显卡上的VGA插座输出至显示器。如果采用DVI接口的显卡,将GPU处理的图形数据按照TMDS协议编码后从显存中通过DVI接口直接送至显示器。,6.1.3 显卡的主要参数,1.显卡芯片 (1)芯片厂商:主要有nVIDIA、ATI、Intel、Sis、Matrox和3D Labs。 (2)核心代号 (3)芯片型号 (4)核心频率 (5)制造工艺 (6)显示芯片位宽 (7)管线 (8)像素填充率 (9)刷新频率 (10)最大分辨率 (11)色深 (12)3D API,6.1.3 显卡的主要参数,2.显存颗粒 (1)显存位宽 一般,显存的位宽分为64bit、128bit和256bit。目前256bit
8、是市场的主流显存位宽。 (2)显存速度 工作频率=1/时钟周期X1000 (3)显存频率 显存频率(MHz) = 1000/显存时钟周期(ns)X每时钟数据段数量 (4)显存带宽 显存带宽=工作频率X显存位宽/8 (5)显存类型 SDRAM、DDR SDRAM、DDR SGRAM三种 (6)显存容量 128MB、256MB、512MB、1GB (7)显存封装 QFP、TSOP-II、MBGA等,6.1.3 显卡的主要参数,3.接口等部件 (1)PCB层数:一般分为信号层、电源层或地线层 (2)显卡供电 (3)显卡接口类型 (4)显卡散热装置:被动式和主动式 (5)输出结构,6.1.4 显卡选购
9、原则和技巧,1. 显卡的选购原则 (1)根据自己的需求进行选择 (2)根据显卡的芯片类型来判断显卡档次 (3)搭配原则 (4)估算显存容量 2. 显卡的选购技巧 (1)明确自己的需求 (2)显卡的做工 (3)显存的选择 (4)注重显卡的品牌,6.2 CRT显示器,6.2.1 显示器的分类,6.2.2 CRT显示器的分类,6.2.3 CRT显示器的特点,6.2.4 CRT显示器的结构,6.2.5 CRT显示器的基本工作原理,6.2.6 CRT显示器的主要参数,6.2.7 CRT显示器的选购,6.2.1 显示器的分类,显示器的分类方法较多,主要包括如下几种: (1)按显示的颜色分类:可分为单色显示
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