學習情境單元選購計算機硬件顯卡和顯示器

學習情境單元選購計算機硬件顯卡和顯示器第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)了解顯示卡的分類、結構、原理1熟悉顯示卡的主要相關術語2知識目標理解CRT顯示器的工作原理3單元2—選購計算機硬件熟悉CRT顯示器的性能指標4熟悉LCD顯示器的性能指標3第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)能夠選購合適的顯卡1能夠選購合適的顯示器2技能目標單元2—選購計算機硬件第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件7.1任務描述7.2相關知識7.3顯卡和顯示器的選購第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件7.1任務描述

顯示器和顯卡是計算機中的主要輸出設備，顯卡和顯示器質量的好壞直接決定了計算機輸出和顯示圖象的效果。那么，如何選購合適的顯卡和顯示器呢？第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件7.2相關知識

7.2.1顯示卡7.2.2CRT顯示器7.2.3LED顯示器第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件7.2.1顯示卡

顯示卡簡稱顯卡，如圖7.1所示。是顯示器與主機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)，將程序運行過程中的結果進行相應的處理，并轉換成顯示器能接受的圖形顯示信號后送給顯示器，最后再由顯示器形成人眼所能識別的圖像在屏幕上顯示出來。因此，顯卡的性能好壞直接決定著計算機的顯示效果。

圖7.1顯示卡第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件1.顯示卡的分類（1）按顯卡獨立性分類分為主板集成顯示芯片的集成顯卡和獨立顯卡。（2）按顯卡的接口分類MDA（單色顯卡）、CGA、EGA、VGA／SVGA（顯示繪圖陣列）。（3）按圖形功能分類根據(jù)圖形分為純二維（2D）顯卡、純三維（3D）顯卡、二維＋三維（2D＋3D）顯卡。（4）按顯卡與主板的接口分類與主板連接的接口經(jīng)歷了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等，以及PCI-Express。（5）按顯示芯片分類主流芯片廠家有3家：nVIDIA、ATI和Matrox。第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件2.顯示卡的結構和工作原理（1）顯卡的結構 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）最具實力。圖7.2nVIDIA顯示芯片圖7.3ATI顯示芯片第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件（1）顯卡的結構 ②RAMDAC

RAMDAC（RAMDigitaltoAnalogConverter，隨機存取存儲器數(shù)模轉換器）的作用是將顯示內存中的數(shù)字信息轉換為能夠用于顯示器識別的模擬信號，其數(shù)／模轉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，圖像越細膩。

③顯存 顯存用來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)模轉換器讀取并逐幀轉換為模擬視頻信號提供給顯示器使用，所以，顯存也稱為“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，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件（1）顯卡的結構 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動程序之間的控制程序，存放顯卡的型號、規(guī)格、生產(chǎn)廠商、出廠時期、顯存的容量等信息。

⑤總線接口 目前在市場上銷售的顯示卡幾乎都是PCI-Express。第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件（1）顯卡的結構 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僅支持數(shù)字信號，DVI-I同時支持數(shù)字與模擬信號。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，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件

TVout接口：視頻輸出接口，如圖7.7所示，通過此接口為電視機提供視頻輸入信號。

S-Video接口：-Video接口使用4接腳的mini-DIN接頭在兩條訊號線之間傳送視訊信息，也稱為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始配備HDMI接口插座，如圖7.8所示。HDMI接口可以提供高達5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。 圖7.7TVOut接口圖7.8HDMI接口第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件（2）顯卡的工作原理 顯卡的工作過程大致如下。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。顯示緩存進行數(shù)據(jù)讀取，而后將其送到RAMDAC。RAMDAC將數(shù)字信號轉化為模擬信號。最后通過顯卡上的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DVI接口直接送至顯示器。第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件3.顯卡的主要術語 （1）CGA（ColorGraphicsAdapter：彩色圖形適配卡）：IBM公司于1982年開發(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，可達到640×200的分辨率，可工作于文本和圖形方式下。 （2）EGA（EnhancedGraphicsAdapter：增強圖形適配卡）：在CGA的基礎上IBM公司于1984年推出了EGA卡。EGA顯示分辨率為640×350，同時與CGA完全兼容，顯示顏色數(shù)64種，顯示內存256KB。 （3）VGA（VideoGraphicsArray：視頻圖形陣列）：1987年IBM公司推出，VGA分辨率達到640×480，并與MDA、CGA、EGA保持兼容，實現(xiàn)了從顯卡上直接輸出R.G.B模擬信號到顯示器，顯示顏色256色并且可支持大于256KB的顯示存儲器容量。第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件3.顯卡的主要術語 （4）SVGA（SuperVGA：超級視頻圖形陣列）：超過VGA640×480分辨率的所有圖形模式均稱為SVGA，SVGA標準允許分辨率最高達到1600×1200，顏色數(shù)最高16MB，同時它還規(guī)定在800×600的分辨率下，至少要達到72Hz的刷新頻率。 （5）XGA（ExtendedGraphicArray：增強圖形陣列）：IBM在1990年又推出了XGA，XGA達到了1024×768的分辨率，在640×480時可以達到65536種顏色。 （6）顏色深度（ColorDepth）：指每個像素可顯示的顏色數(shù)。每個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，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件3.顯卡的主要術語 （7）偽彩色（PseudoColor）：如果每個像素使用的是1字節(jié)的DAC位數(shù)（即8位），那么每個像素就可以顯示出256種顏色，這種顏色模式稱為“偽彩色”，又叫8位色。 （8）高彩色（HighColor）：如果給每個像素分配2字節(jié)的DAC位數(shù)（即16位），則每個像素可顯示的顏色最多可以達到65536種，這種顏色模式稱為“高彩色”，又叫“16位色”。 （9）真彩色（TrueColor）：在顯示存儲器容量足夠的情況下，如果給每個像素分配3字節(jié)的DAC（即24位），那么每個像素可顯示的顏色則可達到不可思議的1680萬種——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)達到了32位色的水平。第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件3.顯卡的主要術語 （10）帶寬（Bandwidth）：顯存同時輸入輸出數(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，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器中預先存放不同的3D造型數(shù)據(jù)，這樣，當畫面中的視角發(fā)生變化時，可以即時地將這些變化反映出來從而避免了由于運算速度滯后所造成的圖形失真。第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件4.顯卡的性能指標 （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數(shù)目，用“橫向像素點數(shù)縱向像素點數(shù)”表示，典型值有：640480，800600，1024768，12801024，16001200。分辨率越高時，圖像像素越多，圖形越細膩。 （3）色彩位數(shù)（色深） 是指在一定分辨率下每一個像素能夠表現(xiàn)出的色彩數(shù)量，一般用顏色的數(shù)量或存儲每一象素信息所使用的編碼位數(shù)來表示，24位稱為真彩色。增加色深，會使顯卡處理的數(shù)據(jù)劇增，刷新頻率降低。第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件4.顯卡的性能指標 （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時鐘周期內所能傳送數(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是市場的主流顯存位寬。第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件7.2.2CRT顯示器 顯示器又叫監(jiān)視器，是作為計算機的“臉面”呈顯在人們的面前，是計算機最主要的輸出設備之一，是人與計算機交流的主要橋梁。1.顯示器的分類顯示器的分類方法較多，主要包括如下幾種：（1）按顯示的顏色分類：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：可分為陰極射線管顯示器（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：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，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件2.CRT顯示器的特點CRT（CathodeRayTube，陰極射線管）顯示器通過電子槍束產(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）高帶寬帶來的高分辨率（3）反應速度快（4）輻射和體積較大第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件3.CRT顯示器的性能指標（1）屏幕尺寸 尺寸大小是指顯象管的對角尺寸，不是可視對角尺寸，15英寸顯示器的可視對角尺寸實際為13.8英寸。（2）點距 點距是指屏幕上兩個相鄰熒光點之間的距離，點距越小意味著單位顯示區(qū)內可以顯示更多的像點，顯示的圖像就越清晰，點距的單位為mm。（3）分辨率 分辨率是指屏幕上可以容納的像素的個數(shù)，分辨率越高，屏幕上能顯示的像素個數(shù)也就越多，圖像也就越細膩，能夠顯示的內容就越多。第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件3.CRT顯示器的性能指標（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逐行掃描為無閃爍的垂直刷新頻率。水平刷新頻率又稱行頻，它表示顯示器從左到右繪制一條水平線所用的時間，以kHz為單位。（5）輻射與環(huán)保 這個指標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，共28頁，2023年，2月20日，星期四學習情境一認知計算機系統(tǒng)單元2—選購計算機硬件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)在越來越多的臺式機也開始采用液晶顯示器。1.LCD顯示器的特點（1）低輻射（2）體積小、輕便（3）失真小、無閃爍（4）色彩還原度不足（5）響應速度慢（6）分辨率不可限第25頁，