學(xué)習(xí)情境單元選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件顯卡和顯示器

學(xué)習(xí)情境單元選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件顯卡和顯示器第1頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)了解顯示卡的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)、原理1熟悉顯示卡的主要相關(guān)術(shù)語(yǔ)2知識(shí)目標(biāo)理解CRT顯示器的工作原理3單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件熟悉CRT顯示器的性能指標(biāo)4熟悉LCD顯示器的性能指標(biāo)3第2頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠選購(gòu)合適的顯卡1能夠選購(gòu)合適的顯示器2技能目標(biāo)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件第3頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件7.1任務(wù)描述7.2相關(guān)知識(shí)7.3顯卡和顯示器的選購(gòu)第4頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件7.1任務(wù)描述

顯示器和顯卡是計(jì)算機(jī)中的主要輸出設(shè)備，顯卡和顯示器質(zhì)量的好壞直接決定了計(jì)算機(jī)輸出和顯示圖象的效果。那么，如何選購(gòu)合適的顯卡和顯示器呢？第5頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件7.2相關(guān)知識(shí)

7.2.1顯示卡7.2.2CRT顯示器7.2.3LED顯示器第6頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件7.2.1顯示卡

顯示卡簡(jiǎn)稱(chēng)顯卡，如圖7.1所示。是顯示器與主機(jī)通信的控制電路和接口電路，其主要作用是根據(jù)CPU提供的指令和數(shù)據(jù)，將程序運(yùn)行過(guò)程中的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理，并轉(zhuǎn)換成顯示器能接受的圖形顯示信號(hào)后送給顯示器，最后再由顯示器形成人眼所能識(shí)別的圖像在屏幕上顯示出來(lái)。因此，顯卡的性能好壞直接決定著計(jì)算機(jī)的顯示效果。

圖7.1顯示卡第7頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件1.顯示卡的分類(lèi)（1）按顯卡獨(dú)立性分類(lèi)分為主板集成顯示芯片的集成顯卡和獨(dú)立顯卡。（2）按顯卡的接口分類(lèi)MDA（單色顯卡）、CGA、EGA、VGA／SVGA（顯示繪圖陣列）。（3）按圖形功能分類(lèi)根據(jù)圖形分為純二維（2D）顯卡、純?nèi)S（3D）顯卡、二維＋三維（2D＋3D）顯卡。（4）按顯卡與主板的接口分類(lèi)與主板連接的接口經(jīng)歷了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等，以及PCI-Express。（5）按顯示芯片分類(lèi)主流芯片廠(chǎng)家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。第8頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件2.顯示卡的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）顯卡的結(jié)構(gòu) ①顯示芯片 顯示芯片是顯卡的核心部件，決定了顯示卡的檔次和大部分性能。目前，主流芯片廠(chǎng)家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。其中nVIDIA（如圖7.2所示）、ATI（如圖7.3所示）最具實(shí)力。圖7.2nVIDIA顯示芯片圖7.3ATI顯示芯片第9頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件（1）顯卡的結(jié)構(gòu) ②RAMDAC

RAMDAC（RAMDigitaltoAnalogConverter，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器數(shù)模轉(zhuǎn)換器）的作用是將顯示內(nèi)存中的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為能夠用于顯示器識(shí)別的模擬信號(hào)，其數(shù)／模轉(zhuǎn)換速率影響顯卡的刷新頻率和最大分辨率。刷新頻率越高，圖像越穩(wěn)定；分辨率越高，圖像越細(xì)膩。

③顯存 顯存用來(lái)存放顯示芯片正在處理以及處理后的數(shù)據(jù)，然后有數(shù)模轉(zhuǎn)換器讀取并逐幀轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號(hào)提供給顯示器使用，所以，顯存也稱(chēng)為“幀緩存”。顯卡性能的發(fā)揮則很大程度上取決于顯存。第10頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件（1）顯卡的結(jié)構(gòu) ④顯卡BIOS

是顯卡上的一塊FlashBIOS芯片。主要用于存放顯示芯片與驅(qū)動(dòng)程序之間的控制程序，存放顯卡的型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)廠(chǎng)商、出廠(chǎng)時(shí)期、顯存的容量等信息。

⑤總線(xiàn)接口 目前在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的顯示卡幾乎都是PCI-Express。第11頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件（1）顯卡的結(jié)構(gòu) ⑥輸出接口

VGA接口：15孔D型插座，與顯示器的15針Mini-D-Sub（又稱(chēng)HD15）插頭相連，如圖7.4所示。

DVI接口：DVI-D接口（如圖7.5所示）和DVI-I接口（如圖7.6所示）。DVI-D僅支持?jǐn)?shù)字信號(hào)，DVI-I同時(shí)支持?jǐn)?shù)字與模擬信號(hào)。DVI接口支持即插即用(plugandplay)。 圖76.4VGA接口和HD15插頭圖7.5DVI-D接口圖7.6DVI-I接口第12頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件

TVout接口：視頻輸出接口，如圖7.7所示，通過(guò)此接口為電視機(jī)提供視頻輸入信號(hào)。

S-Video接口：-Video接口使用4接腳的mini-DIN接頭在兩條訊號(hào)線(xiàn)之間傳送視訊信息，也稱(chēng)為Y/C，如圖7.7所示。

HDMI（HighDefinitionMultimedia，高清晰度多媒體接口）。新型的主板和顯示卡上開(kāi)始配備HDMI接口插座，如圖7.8所示。HDMI接口可以提供高達(dá)5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無(wú)壓縮的音頻信號(hào)及高分辨率視頻信號(hào)。 圖7.7TVOut接口圖7.8HDMI接口第13頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件（2）顯卡的工作原理 顯卡的工作過(guò)程大致如下。首先由CPU向圖形處理器發(fā)出指令。顯卡將圖形處理完成后，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示緩存。顯示緩存進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，而后將其送到RAMDAC。RAMDAC將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)。最后通過(guò)顯卡上的VGA插座輸出至顯示器。如果采用DVI接口的顯卡，將GPU處理的圖形數(shù)據(jù)按照TMDS協(xié)議編碼后從顯存中通過(guò)DVI接口直接送至顯示器。第14頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件3.顯卡的主要術(shù)語(yǔ) （1）CGA（ColorGraphicsAdapter：彩色圖形適配卡）：IBM公司于1982年開(kāi)發(fā)推出的一種可支持彩色顯示器的顯卡即CGA卡，它能夠顯示16種顏色，可達(dá)到640×200的分辨率，可工作于文本和圖形方式下。 （2）EGA（EnhancedGraphicsAdapter：增強(qiáng)圖形適配卡）：在CGA的基礎(chǔ)上IBM公司于1984年推出了EGA卡。EGA顯示分辨率為640×350，同時(shí)與CGA完全兼容，顯示顏色數(shù)64種，顯示內(nèi)存256KB。 （3）VGA（VideoGraphicsArray：視頻圖形陣列）：1987年IBM公司推出，VGA分辨率達(dá)到640×480，并與MDA、CGA、EGA保持兼容，實(shí)現(xiàn)了從顯卡上直接輸出R.G.B模擬信號(hào)到顯示器，顯示顏色256色并且可支持大于256KB的顯示存儲(chǔ)器容量。第15頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件3.顯卡的主要術(shù)語(yǔ) （4）SVGA（SuperVGA：超級(jí)視頻圖形陣列）：超過(guò)VGA640×480分辨率的所有圖形模式均稱(chēng)為SVGA，SVGA標(biāo)準(zhǔn)允許分辨率最高達(dá)到1600×1200，顏色數(shù)最高16MB，同時(shí)它還規(guī)定在800×600的分辨率下，至少要達(dá)到72Hz的刷新頻率。 （5）XGA（ExtendedGraphicArray：增強(qiáng)圖形陣列）：IBM在1990年又推出了XGA，XGA達(dá)到了1024×768的分辨率，在640×480時(shí)可以達(dá)到65536種顏色。 （6）顏色深度（ColorDepth）：指每個(gè)像素可顯示的顏色數(shù)。每個(gè)像素可顯示的顏色數(shù)取決于顯卡上給它所分配的DAC位數(shù)，位數(shù)越高，每個(gè)像素可顯示出的顏色數(shù)目就越多。但是在顯示分辨率一定的情況下，一塊顯卡所能顯示的顏色數(shù)目還取決于其顯存的大小。第16頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件3.顯卡的主要術(shù)語(yǔ) （7）偽彩色（PseudoColor）：如果每個(gè)像素使用的是1字節(jié)的DAC位數(shù)（即8位），那么每個(gè)像素就可以顯示出256種顏色，這種顏色模式稱(chēng)為“偽彩色”，又叫8位色。 （8）高彩色（HighColor）：如果給每個(gè)像素分配2字節(jié)的DAC位數(shù)（即16位），則每個(gè)像素可顯示的顏色最多可以達(dá)到65536種，這種顏色模式稱(chēng)為“高彩色”，又叫“16位色”。 （9）真彩色（TrueColor）：在顯示存儲(chǔ)器容量足夠的情況下，如果給每個(gè)像素分配3字節(jié)的DAC（即24位），那么每個(gè)像素可顯示的顏色則可達(dá)到不可思議的1680萬(wàn)種——盡管人眼可分辨的顏色只是其中很少一部分而已，這種顏色模式就是“真彩色”，又叫“24位色”。目前顯卡已經(jīng)達(dá)到了32位色的水平。第17頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件3.顯卡的主要術(shù)語(yǔ) （10）帶寬（Bandwidth）：顯存同時(shí)輸入輸出數(shù)據(jù)的最大能力，常以每秒存取數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)（MB/s）來(lái)表示，越高的刷新頻率往往需要越大的帶寬。 （11）紋理映射：每一個(gè)3D造型都是由眾多的三角形單元組成的，要使它顯示的更加真實(shí)，就要在它的表面粘貼上模擬的紋理和色彩，如一塊大理石的紋理等，而這些紋理圖像是事先放在顯存中的，將之從顯存中取出來(lái)并粘貼到3D造型的表面，這就是紋理映射。 （12）Z緩沖（Z-Buffering）：Z的意思就是除x、y軸以外的第三軸，即3D立體圖形的深度。Z緩沖是指在顯示存儲(chǔ)器中預(yù)先存放不同的3D造型數(shù)據(jù)，這樣，當(dāng)畫(huà)面中的視角發(fā)生變化時(shí)，可以即時(shí)地將這些變化反映出來(lái)從而避免了由于運(yùn)算速度滯后所造成的圖形失真。第18頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件4.顯卡的性能指標(biāo) （1）刷新頻率 是指圖像在屏幕上的更新速率，即每秒鐘圖像在屏幕上出現(xiàn)的次數(shù)，也稱(chēng)幀數(shù)，單位為Hz。刷新頻率越高，屏幕上的圖形越穩(wěn)定。 （2）分辨率 分辨率是指顯卡在顯示器屏幕上所能描繪的像素?cái)?shù)目，用“橫向像素點(diǎn)數(shù)縱向像素點(diǎn)數(shù)”表示，典型值有：640480，800600，1024768，12801024，16001200。分辨率越高時(shí)，圖像像素越多，圖形越細(xì)膩。 （3）色彩位數(shù)（色深） 是指在一定分辨率下每一個(gè)像素能夠表現(xiàn)出的色彩數(shù)量，一般用顏色的數(shù)量或存儲(chǔ)每一象素信息所使用的編碼位數(shù)來(lái)表示，24位稱(chēng)為真彩色。增加色深，會(huì)使顯卡處理的數(shù)據(jù)劇增，刷新頻率降低。第19頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件4.顯卡的性能指標(biāo) （4）顯存容量 顯存容量一般分為128MB、256MB、512MB、640MB、1GB等。顯存容量越大，所能支持顯示的最大分辨率越高，顏色數(shù)越多。目前主流顯存容量為256MB和512MB。 （5）顯存位寬 顯存位寬是指在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)。位數(shù)越大所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大。一般，顯存的位寬分為64bit、128bit和256bit。目前256bit是市場(chǎng)的主流顯存位寬。第20頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件7.2.2CRT顯示器 顯示器又叫監(jiān)視器，是作為計(jì)算機(jī)的“臉面”呈顯在人們的面前，是計(jì)算機(jī)最主要的輸出設(shè)備之一，是人與計(jì)算機(jī)交流的主要橋梁。1.顯示器的分類(lèi)顯示器的分類(lèi)方法較多，主要包括如下幾種：（1）按顯示的顏色分類(lèi)：可分為單色顯示器和彩色顯示器，但目前均為彩色顯示器。（2）按顯示器件分類(lèi)：可分為陰極射線(xiàn)管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）、發(fā)光二極管顯示器（LED）、等離子體顯示器（PDP）、熒光（VF）平板顯示器等。CRT顯示器和LCD顯示器是主流顯示器。（3）按顯示方式分類(lèi)：可分為圖形顯示方式的顯示器和字符顯示方式的顯示器。

第21頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件2.CRT顯示器的特點(diǎn)CRT（CathodeRayTube，陰極射線(xiàn)管）顯示器通過(guò)電子槍束產(chǎn)生圖像，按照不同的顯像管又可以分為球面顯示器、平面直角顯示器和純平顯示器三種。目前主流的CRT顯示器為純平顯示器。（1）出色的色彩還原度（2）高帶寬帶來(lái)的高分辨率（3）反應(yīng)速度快（4）輻射和體積較大第22頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件3.CRT顯示器的性能指標(biāo)（1）屏幕尺寸 尺寸大小是指顯象管的對(duì)角尺寸，不是可視對(duì)角尺寸，15英寸顯示器的可視對(duì)角尺寸實(shí)際為13.8英寸。（2）點(diǎn)距 點(diǎn)距是指屏幕上兩個(gè)相鄰熒光點(diǎn)之間的距離，點(diǎn)距越小意味著單位顯示區(qū)內(nèi)可以顯示更多的像點(diǎn)，顯示的圖像就越清晰，點(diǎn)距的單位為mm。（3）分辨率 分辨率是指屏幕上可以容納的像素的個(gè)數(shù)，分辨率越高，屏幕上能顯示的像素個(gè)數(shù)也就越多，圖像也就越細(xì)膩，能夠顯示的內(nèi)容就越多。第23頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件3.CRT顯示器的性能指標(biāo)（4）刷新頻率 刷新頻率分為垂直刷新頻率和水平刷新頻率，垂直刷新頻率也叫場(chǎng)頻，表示屏幕圖像每秒鐘重繪的次數(shù)，也就是指每秒鐘屏幕刷新的次數(shù)，以Hz為單位。VESA組織于1997年規(guī)定85Hz逐行掃描為無(wú)閃爍的垂直刷新頻率。水平刷新頻率又稱(chēng)行頻，它表示顯示器從左到右繪制一條水平線(xiàn)所用的時(shí)間，以kHz為單位。（5）輻射與環(huán)保 這個(gè)指標(biāo)直接影響到使用者的視力及身體健康。（6）帶寬 帶寬決定著一臺(tái)顯示器可以處理的信息范圍，是指特定電子裝置能處理的頻率范圍。第24頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)情境一認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元2—選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件7.2.3LCD顯示器

LCD顯示器又叫液晶顯示器，它是利用液晶在通電時(shí)能夠發(fā)光的原理顯示圖像的。以前一直被用在筆記本電腦中，現(xiàn)在越來(lái)越多的臺(tái)式機(jī)也開(kāi)始采用液晶顯示器。1.LCD顯示器的特點(diǎn)（1）低輻射（2）體積小、輕便（3）失真小、無(wú)閃爍（4）色彩還原度不足（5）響應(yīng)速度慢（6）分辨率不可限第25頁(yè)，