第6章 显卡和显示器 6.1 显卡概述 6.2主流显卡芯片介绍及显示卡的选购
6.3 显示器 6.1 显卡概述二、显卡的基本工作原理 按功能分类：分为2D加速卡、3D
加速卡、2D＋3D加速卡等三类。 按接口方式分类：分为AGP、PCI、EISA、ISA显卡。一、显卡的分类 上图为显卡的基本原理
显卡的主要组成部分包括： 总线接口(BUS Interface)；图形芯片(Video Chip)；显示缓存(Video RA
M)；显存数模转换(RAM DAC)。 三、显示卡的基本组成 1. 总线接口(BUS Interface) 总线接口是显示卡和计
算机总线连接的桥梁，总线接口类型分为 PCI、ISA、EISA、VL bus、NuBus。这此总线接口的显卡都很少见 ，目前主流
的显卡是AGP4X或AGP8X。 AGP(Accelerated Graphics Port，加速图形接口)不是一种总线， 它只是
一种图形接口，分为AGP1X、AGP2X、AGP4X和AGP8X等几种。AGP?1X工作频率是66MHz，传输频宽理论上为266M
B/s； AGP?2X的工作频率是66MHz，传输频宽加倍成为532MB/s； AGP?4X最高传输频宽的理论值可达到1
.066GB/s； AGP?8X的工作频率是533MHz，总带宽大约在2.1GB/s；另外，现正在开发的新的图形接口
是PCI Express，这种接口比AGP 接口具有更高速度的带宽。 2. 图形芯片(Video Chip) 3．
显示缓存(Video RAM) 显示缓存也称为显存，是用来存储CPU发送过来的图形指令和数据DDR SDRAM现在是主流内存，用在
显存的位数有64bit、128bit和256bit的，速度达到2.8ns，这在大型的3D运算时，很有优势的。 图形芯片就是用来处
理图形信号的芯片，因图形加速芯片支持对 一些图形函数的运算，因此可以大大减少CPU的处理任务。 图形加速芯片的厂商有：Nvidi
a、Matrox、ATI、3Dlab、S3/VIA 、Intel、SIS、Trident等，值得注意的是有些图形芯片被集成 到北桥
芯片里，如Intel、VIA和SIS都推出了一系列的一体化芯 片组，用户都不需另外购置显卡。 4. 显存数模转换(RAM DAC)
随机存取数模转换存储器（RAMDAC），它的作用就是将数字信号 转换为使显示器能够接受的模拟信号。 RAMDAC的另一个重要作用
是提供显卡能够达到的刷新率。 四、显卡的散热 1. 加散热片 加入散热片是首选，目前散热片的制造工艺主要有以下几种： 压铸型
折叠鳍 冲压薄鳍 铸造法 冷锻 轧齿边 显卡功能越来越强大,功耗也越来越大，导致其主芯片温度不断升高，必要的散热，显卡
上常用的散热方法主要有下面几种。 2. 散热风扇 3. 双散热冷却系统 问题提出：风扇会带来噪音的问题，散热片稍显不足，为找到两
者之间的一个平衡点，技嘉科技的专利技术——双散热冷却系统 解决了这个问题。 双散热冷却系统是在显示芯片的两侧均附加散热片，提
高其散热 效果。 散热风扇的转动系统可分为：轴承系统滚轴系统磁浮系统 6.2主流显卡芯片介绍及显示卡的选购 Nvidia公司在
收购3DFX公司后一举成为了显示芯片的霸主， 其代表产品是Gforce系列。 Nvidia的产品在命名上是以Ti（钛）来为其高端
产品命名，比 如Gforce2/3/4 Ti等。 一、Nvidia家族 二、ATI家族 ATI是仅次于Nvidia的第二大显示芯
片供应商，一直都是OEM的 第一大供货商 。最新的产品线包括：低端的9200，中端的9600，高端的9800。 他们以SE、PRO
、XT的后缀。 三、Matrox 家族 Matrox是一家老牌的显卡制造商，总部位于加拿大。这家公司的显卡只采用自己设计开发
及生产的显示芯片，产品 代号以G开头，比如G200、G400、G450等。最新的产品是Parhelia（幻日）系列，它采用512位
的GPU，256 位的DDR显存。 四、显示卡的选购 在选购显卡时，首先考虑的应该是用户的应用。根据不同的应用， 选择高端
的显示芯片或低端的显示芯片，以免造成浪费 。选择主流的显卡芯片，如前面所提的芯片三家族。Nvidia公司的Gforce4 ti系列
和Gforce4 MX系列ATI公司9600/9700/9800系列创新（Creative）公司的野猫（wild cat）系列
另外也应该注意品质方面，要选购有一定品牌的产品，因为品牌不 仅是质量的保证，而且在售后服务方面也做得较好。一线的大厂有华
硕、技嘉、微星、升技、耕晟等二线的有太阳花、昂达、迪兰恒进、祥升等 6.3 显示器 显示器的发展经过了如下几个阶段：MDA单
色显示器（分辨率为720×350）CGA彩显（分辨率为320×200、输入方式为RGB数字方式）EGA彩色显示器（分辨率为640×
350 ）VGA显示系统（兼容多种显示方式、可达256K种(即262144种)颜色SVGA和TVGA显示器（分辨率可达1024×7
68） 显示器可分为：CRT显示器液晶显示器 等离子显示器 一、显示器的简介 二、CRT显示器的技术性能 1．CRT的工作原理C
RT的意思就是阴极射线显像管，它主要由电子枪(Electron gun)、偏转线圈(Deflection coils)、荫罩
(Shadow mask)、荧 光粉层(phosphor)和玻璃外壳五部分组成。荧光屏上涂满了按一定方式紧密排列的红、绿、蓝三种颜
色的荧 光粉点或荧光粉条，称为荧光粉单元，相邻的红、绿、蓝荧光粉 单元各一个为一组，学名称之为像素。每个像素中都拥有红、绿、蓝(R
、G、B)三原色，根据三原色理论 ，这就有了形成千变万化色彩的基础 CRT的工作原理：由灯丝加热阴极，阴极发射电子，然后在加速
极电场的作用下，经聚焦极聚成很细的电子束，在阳极高压作用 下，获得巨大的能量，以极高的速度去轰击荧光粉层。使荧光粉 发亮2. 技
术参数和性能 （1）尺寸 市面上的显示器尺寸一般有15寸、17寸、19寸和21寸,寸指的是英寸。 （2）显象管
早期的显像管多为球面，屏幕中间呈球形，图像在边角上有些变形，已经被淘汰。现在大部分显示器采用的是平面直角显像管，屏幕没有一点弯
曲，使得图像更加逼真。（3）点距 点距越小显示器画面就越清晰自然。现在大多数主流显示器是0.28mm、0.26mm、0.
25mm甚至更小，点距越小的显示器，显示清晰度越好。（4）分辨率、垂直刷新频率 分辨率指的是显示器所能显示的象素的多少，比如80
0X600的分辨率就是有行800、列600的矩阵点阵。 （5）带宽 它是造成显示器性能差异的一个比较重要的因素。带宽决定着一
台显示器可以处理的信息范围，就是指特定电子装置能处理的频率范围。 可接受带宽＝水平像素×垂直像素×刷新频率×额外开销(一般为
1.5 ) （6）辐射和环保标准 CRT电子枪发射出来的电子束是有辐射的，为了确保辐射对人体产生最小的影响，国际组织制
定了一些规范，如：MPR II、TCO、EPA。 二、液晶显示器 （LCD）1、液晶显示器的工作原理 液晶显示器(Liqu
id Crystal Display)就是使用了“液晶” 作为材料的显示器，液晶是一种具有规则性分子排列的有机化合物，它介于固态和
液态之间的物质，把它加热时它会呈现透明的液体状态，把它冷却时它则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两
边都设有作为光源的灯管。在彩色LCD面板中，每一个像素都是由三个液晶单元格构成的，其中每一个单元格前面都分别有红色、绿色或蓝色的过
滤片，光线经过过滤片的处理照射到每个像素中不同色彩的液晶单元格之上，利用三原色的原理组合出不同的色彩。 2. 液晶显示器的技术性能
（1）分辨率 液晶显示器和CRT工作原理不同，因为LCD已经是液晶单元颗粒组成，每一个单元代表一个象素，所以基本上它的分辨率就
定了下来，虽然分辨率可以向下兼容，但是并不是最佳工作分辨率，效果不好，所以LCD存在最佳分辨率的概念。（2）反应时间 液晶在固态
到液态之间变化需要一定的时间，这就是所谓的反应时间，一般介于20ms～40ms，反应时间快，则单位时间内屏幕上的图像就转换得快。在
进行快速的屏幕操作时，在观看电影、玩游戏时，慢速的LCD会出现所谓的“拖影”现象，那是反应时间太慢的缘故。（3）最大显示色彩数
液晶显示器的色彩表现能力当然是消费者最关心的一个重要指标，低端的液晶显示板，各个基色只能表现6位色，即2的6次方=64种颜色
，每个独立像素可以表现的最大颜色数是646464=262144种颜色高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色，
即2的8次方=256种颜色，则像素能表现的最大颜色数为256256256=16777216种颜色。（4）可视角度 液晶显
示器在不同的角度观看的颜色效果并不相同，这是由于液晶显示器可视角度过低导致失真。这个个数值当然是越大越好，大的可视角度方便与同事一
起讨论问题。目前市面上的15寸液晶显示器的水平可视角度一般在120度或以上，并且是左右对称。 （5）亮度和对比度 液晶显示器
亮度以平方米烛光(cd/m2)或者nits为单位，平方烛光又叫NIT流明，NIT一般用来标注LCD和CRT显示器的亮度。 对比
度是直接体现该液晶显示器能否体现丰富的色阶的参数，对比度越高，还原的画面层次感就越好，即使在观看亮度很高的照片时，黑暗部位的细节也
可以清晰体现。 三、显示器的选购 1. 显示器的用户类型 显示器由于应用的不同，而有不同的功能要求CAD/CAM的用户与专
门从事于影像处理的用户，对显示器的要求不同。显示器的用户类型可归纳成三组。 CAD/CAM设计一族，这类屏幕是专门应用于CAD/C
AM方面的，主要用来显示精密的线条，要求稳定的显示。影像美工一族，这类显示器主要用来从事影像处理或美工处理，讲求显示器所显示色彩是
否正确、合适。通用型显示器，这种显示器应该具备多功能的特点，因此要求这种显示器的单一功能具有高水平是不合理的。 至于液晶显示
器，基于液晶显示器的特性，认为液晶显示器如果能够满足通用型屏幕的要求，就是一款相当优秀的液晶显示器了。 2、通用型CRT显示器的选
择 （1）屏幕的尺寸，要看显示器说明书上的可视范围，可视范围越大越好；（2）刷新频率，一般将显示器的分辨率设置在800×600，真彩色，刷新频率应达到70HZ以上，这样才能保证眼睛看上去比较舒服，能达到85HZ以上就更好了；（3）最高分辨率，15寸的应达到1280×1024； （4）显示器的辐射强度，由于显示器的屏幕不断受到电子的高压，所以在屏幕表面会大量电荷，这样屏幕会吸附大量灰尘，而且对眼睛伤害严重。（5）显示器的控制方式是否是数字控制的，目前几乎所有显示器都是数控的，其调节的精度比较高，操作也比较方便；（6）显示卡，要想使显示器达到最佳的显示效果，显示卡也要起到很大的作用。 |
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