第七章显卡与显示器
第7章 显卡与显示器
第七章显卡与显示器学习目标显卡与显示器是计算机显示系统最为重要的两个部件，CPU处理的数据要经过显卡的处理转换成模拟信号传送至显示器，才能显示出结果。
而显示器则是人机对话不可缺少的设备，人们通过显示器获得计算机处理的信息，从而掌握计算机操作的各种状态、工作结果，并决定对计算机的下一步操作。
本章主要讲述显卡的组成、图形显示芯片，显示器的种类、工作原理、性能指标及选购等。
知识要点（1）显卡的基本组成部分。
（2）主流的图形显示芯片。
（3）显示器的分类。
（4）显示器的原理及性能指标。
（5）显示器的选购。
第一节显卡显卡（见图7.1.1）是计算机处理和传输图像信号的设备，提供了计算机同显示设备之间交换数据的接口，它是一块电路板，主要功能是将CPU处理后的数字信号转换成显示器所能显示的模拟信号。
如今的显卡除了上述功能外还具备了3D图形处理能力，使计算机对图形图像的处理能力大大加强，尤其是一些游戏软件，要想充分地展示其功能，一块性能良好的显卡是必须的。
图7.1.1 显卡一、显卡的基本组成部分显卡又称为显示适配器，主要由显示芯片、显示内存、显卡BIOS、总线接口以及显卡插座等组成。
图7.1.2 GeForce 6600芯片制程序，另外还有显卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。
开机时，通过显示BIOS内的一图7.1.3 VGA插座二、衡量显卡的指标显卡的性能指标可以作为衡量一款显卡好坏的标准，主要有以下几点：1．显存容量显存在CPU和图形芯片的数据交换过程中有着重要的作用，同时显存可以作为图形显示芯片3D 运算的数据缓存。
显存容量决定了显示芯片能处理的数据量，其单位为MB，如128 MB，256 MB。
理论上讲，显存越大，显卡性能越好，实际显卡的性能要受到很多因素的制约。
2．显存位宽显存位宽是指单位时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量就越大，单位为bit，目前市场上的显存位宽有64 bit，128 bit和256 bit。
第七讲 计算机硬件型号及参数-显卡与显示器
显示器的性能指标 LCD显示器性能指标
亮度与对比度
亮度是LCD显示器重要技术指标之一，TFT-LCD的 高度一般在200~350cd/㎡范围，有的液晶显示器亮 度甚至达到了500cd/㎡。人的眼睛接受最佳亮度为 150cd/㎡。 对比度越高，能分辨出的色阶数越多，可显示的效 果也越佳。一般用户，对比度能达到350：1就足够 了。
NVIDIA、ATI、SIS、VIA、Intel、Matrox（迈创）和 Trident（泰鼎）等公司，其中SIS、VIA、Intel几乎只做 集成在主板上的显卡。
显示芯片的主要参数有频率、位宽和制造工艺等。
五、集成显卡与常见显卡制造商
集成显卡
独立显存集成显卡 内存划分集成显卡 混合式集成显卡
常见显卡制造商
显示器常见认证与检测
显示器测试
Monitor Test，显示系统测试的标准软件，它主要可以用来 测试亮点、暗点、坏点。 Display X
总
结
本讲主要介绍显卡与显示器的类型，主 要性能参数及检测方法。 作业
你学到了什么？ 通过网络查看相关信息（型号、性能、报价等）
显存位宽
是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数； 目前，市场上的显存位宽有64位、128位和256位3种； 显存位宽越高，性能越好，价格也就越高。
显存带宽
指显示芯片与显存之间的数据传输速率，以字节/秒为单位。 显存带宽=工作频率×显存位宽÷8
四、显示芯片
显示芯片——GPU，它是显卡的“大脑”，负责处理由 计算机发来的数据，最终净增 生的结果显示在显示器上。 目前设计、制造显示芯片的厂家有：
四、显示器常见认证与检测
显示器的安全性、辐射、环保和节能等指标是否通过 国际权威认证，是判断显示器品质的重要条件。 权威机构进行对电子产品或电器的安全性、电磁辐射、 环保和节能等指标的检测。常见的认证有UL（安全 性）、FCC（电磁干扰）、TCO’95和TCO’99（低辐 射）、TUV/EMC（电磁兼容）和Energy Star（能源 之星）等。
显卡与显示器基本知识-PPT课件
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响应时间
响应时间： 响应时间30毫秒=1000/30=每秒钟33帧画面 能满足DVD播放的需要 响应时间25毫秒=1000/25=每秒钟40帧画面 完全满足DVD播放以及大部分游戏的需要
激烈的动作游戏、极速追逐赛等游戏要达到毫无拖影的话， 所需要的画面显示速度都要在每秒60帧以上 1000/60=16.6毫秒。
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CRT显示器维护
1、湿度高于80%会内部结露 低于30%容易产生静电 2、强光照射会使显示器寿命缩短 强光照射下会加快显像管荧光粉老化 3、小心内部高压（10—30KV） 4、周围电磁场的干扰也会减少电脑的使用寿命 5、清洁屏幕用镜头纸，小心不要擦去涂层
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最佳分辨率
液晶显示器都有最佳分辨率，不要设成 其他数值
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亮度
亮度：指画面的明亮程度
即每平方公尺分之烛光
单位：堪德拉每平米（cd/m2）、nits
较亮的产品不见得就是较好的产品，要注意画 面亮度均匀，无明显的暗区 一般：150----300 cd/m2 较好：350----500 cd/m2
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刷新率
• 刷新率 ：
显示器每秒刷新屏幕的次数 液晶显示器一般设60Hz
第显卡与显示器
6.2.2 集成显卡
集成显卡是指芯片组内集成显示芯片，使用这种芯 片组的主板可以在不需要独立显卡的情况下实现普通的 显示功能，以满足一般的家庭娱乐和商业应用，节省用 户购买显卡的开支。
集成的显卡不带有显存，使用系统的一部分主内存 作为显存，具体的数量一般是系统根据需要自动动态 调整的。显然，如果使用集成显卡运行需要大量占用 显存的程序，对整个系统的影响会比较明显，此外系 统内存的频率通常比独立显卡的显存低很多，因此集 成显卡的性能比独立显卡差很多。
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6.5 显卡的性能指标
显存：相同芯片的显卡，显存大的比显存小的速度快，DDRIII显存的
比DDRII显存的速度快。不同显卡芯片显存没有可比性。
显存位宽 ：就是单位周期内处理数据的长度。
显存带宽 ：显存带宽＝工作频率×显存位宽/8。它是显卡核心， GPU芯片与显存之间的数据传输速率越大越好。
采用物理纯平技术的显像管的屏幕在水平和垂直方向 都是垂直的，因此显示器的失真和反光被减小到了最 低限度。这是因为显像管平整的表面使光发生定向反 射，反射光很难射入人眼中，从而降低了眩目感，长 时间工作眼睛也不会感到疲劳，而且视觉效果非常好， 从任何角度看画面均无扭曲现象发生，显示效果极佳。
现在是23页\一共有67页\编辑于星期五
现在是28页尺寸是指显像管的尺寸，具体表 现是显像管的对角线长度，单位为英寸， 如21英寸、17英寸、15英寸等。显示器 的尺寸越大，屏幕可容纳的内容就越多。 市场的主流是17英寸的显示器，但是对显 示器有更高需求的用户可以选择21英寸的 显示器。
3．带宽
带宽是指1秒钟内显示器的电子枪扫描过 的总像素数，这决定了显示器所能达到的 最高工作频率。理论上，带宽=水平像素 ×垂直像素×刷新频率，但在实际应用中， 为了避免图像边缘的信号衰减，保持图像 与四周清晰，电子枪的扫描范围略大，水 平方向大于25%，垂直方向大于8%，过 程扫描系数为8%，所以，真正的带宽应 该再乘以1.5。
7第七章 显卡和显示器
4、宽高比 屏幕横向与纵向的比例，通常都是4：3,液晶在向 16:9宽屏方向发展. 5、视频带宽
视频带宽：指每秒显示器的电子枪扫描的总像素数，
这决定了显示器所能达到的最高工作频率。
视频带宽=水平像素×垂直像素×刷新频率。
6、聚焦性能：指电子枪发射的RGB三原色电子 束准确地聚焦在屏幕正确的位置上的能力。
要包括三维图形、三维动画和影视等方面。价格 昂贵。
3D图形加速卡：是目前流行的显卡，拥有高品
质的二维显示效果的强大的三维运算能力，极大 地增强了三维游戏的视觉效果。
三、显卡的结构及作用：
1、显示芯片GPU（Graphics Processing Unit，）：又叫做图形 处理单元或者图形处理器，主要是处 理系统输入的视频信息并将其进行构 建、渲染。 2、显存：显存的功能是将显示芯片处理 后的数据暂时储存起来，然后将显示 数据映像到显示器上。 3、RAMDAC（Random Access Memory Digital Analog Converter， 随机存储数模转换）：作用是将显存 中的数字信号转换成能够在显示器上 直接显示的模拟信号。
ATI（AMD）显卡：Radeon 9200系列、
Radeon 9600系列、Radeon 9800XT， X300,X1300
集成显卡：
intel GMA900/950
VIA
N卡，华硕，技嘉，微星。还有准一线的索泰，
影驰，也是不错的选择。七彩虹的IGAME系列 也是不错的，低端的七彩虹直接无视 A卡，蓝宝石，迪兰恒进。现在讯景也做A卡了， 价格倒不是像以前N卡的时候那么贵了，性价比 也是不错的。还有，华硕和微星也做A卡，价格 是比较贵，东西也是不错的。 A饭眼中的神器，一般比较公认的，就是蓝宝石 的毒药系列。而N饭的话，技嘉应该算是最好的 选择了，以前讯景也经常出恶贵的卡，不过转 头A阵营之后，价格似乎不敢开的过高
第七章习题答案
第七章输出设备习题答案一、名词解释1.显卡：显卡又称为显示适配卡或者显示卡，是连接显示器和主机的控制电路，它通过总线把主机需要显示的信号，经过加工、排序后与同步信息形成视频信号传送给显示器。
2.刷新频率：刷新频率是指图像在显示器上更新的速度。
也就是每秒在显示器上显示的帧数（单位HZ）。
刷新率越高显示器上所看到的图像也就越稳定，眼睛就越不容易疲劳。
3.色深（颜色数）：指显卡在一定的分辨率下能够显示的最多颜色数，一般用多少色或多少bit色来表示（也可以用位数表示）。
4.分辨率：显卡的分辨率又称为最大分辨率，代表了显卡在显示器上所能描绘的点数（一般用水平点数×垂直点数来表示，象素越多画面越清晰）。
当然它受到显示器的分辨率的限制。
5.显示器尺寸：显示器的尺寸是指显示器对角线的长度。
6.激光打印机：激光打印机是一种高速度、高精度、低噪音的非击打式打印机，它是激光扫描技术和电子照相技术相结合的产物。
二、填空题1.显卡的几个重要器件有15针的VGA输出端口、图形处理芯片、显示内存和BIOS芯片。
2.当需要显示的信息离开CPU时，需要经过4个步骤才能到达屏幕，即信息从：CPU→内存→显卡→显存→显示器。
3.显卡的几项主要指标是分辨率、颜色数、刷新频率、显存大小、显示速度等。
4.若分辨率为640×480、色深为8bit时，要存储则显存容量不能小于2457600 bit。
5.输出设备包括显示器、显卡和打印机等常用的输出设备。
6.按显示器件通常分为液晶显示器、CRT显示器、等离子显示器等。
7.打印机按照打印原理不同，可以分为激光打印机、喷墨打印机、针式打印机3类。
三、简答题1.显卡主要有哪些功能？答：显示卡的主要作用是对图形函数进行加速。
早期的电脑，CPU和标准的EGA或VGA显示卡以及帧缓存(用于存储图像)，可以对大多数图像进行处理，但是它们只是起一种传递作用，我们所看到的就是CPU所提供的。
这对老的操作系统像DOS，以及文本文件的显示是足够的，但是这种组合对复杂的图形和高质量的图像的处理就显得力不从心了，特别是当用户使用Windows操作系统后，CPU已经无法对众多的图形函数进行处理，而最根本的解决方法就是图形加速卡。
计算机组装与维护课件-显卡与显示器
计算机组装与维护课件-显卡与显示器简介显卡和显示器是计算机输出端中至关重要的组成部分，直接影响到计算机系统的使用体验。
本文将对显卡和显示器的基础知识、选购以及维护进行详细介绍，帮助读者更好地了解和掌握显卡和显示器相关的知识。
显卡基础知识显卡的作用显卡是计算机中的重要组成部分之一，主要作用是将计算机中的数字信号转换成图像信号输出到显示器上。
显卡通常包括显卡芯片、显存、显卡接口等部分。
显卡的分类按照接口类型的不同，显卡可以分为PCI接口显卡、AGP接口显卡、PCI-E接口显卡等。
其中，PCI-E接口显卡是目前应用最为广泛的显卡类型之一，也是主流显卡的接口类型。
显卡的参数解释在选购显卡时，需要了解显卡的一些重要参数，这些参数将直接影响到显卡的性能和使用效果。
下面介绍常见的几个参数：•显存容量：显存是显卡中储存图像数据的部分，显存容量越大，显卡处理大型图像数据时的速度越快。
•显存位宽：显存位宽指显存可以同时传输的数据位数，通常越大越好。
•核心频率：显卡芯片运行的频率，通常决定显卡的性能。
•Shader数量：Shader units通常越多，显卡在渲染图像时的速度也越快。
•显卡接口类型：显卡接口类型需要与主板的插槽类型兼容。
显卡选购指南显卡品牌显卡市场上常见的品牌有NVIDIA和AMD，两者在性能上差距不大。
一般来说，NVIDIA显卡的价格略高一些，但稳定性和驱动兼容性方面表现更加优秀。
AMD显卡则在性价比方面具有优势。
显卡性能在选购显卡时，需要考虑自己的使用需求和预算。
如果只是进行一些基本的文字、图片处理等任务，就不需要选购太高端的显卡。
如果需要进行一些高负荷的3D游戏、视频渲染等任务，就需要选购一些性能较高的显卡。
显卡接口在选购显卡时，需要注意显卡的接口类型和数量，以便与主板插槽兼容。
通常，现代主板采用的接口类型是PCI-E，因此可以优先选择PCI-E接口显卡。
显示器基础知识显示器的作用显示器是计算机中的输出设备之一，主要用于将计算机中的图像数据显示在屏幕上，以便用户进行观察和操作。
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2、显示存储器
显示存储器简称显存，是显卡上的关 键核心部件之一，它的速度、位宽和容量 大小会直接关系到显卡的最终性能表现。 可以说显示芯片决定了显卡所能提供的功 能和其基本性能，而显卡性能的发挥则很 大程度上取决于显存。无论显示芯片的性 能如何出众，显卡的最终性能都要通过配 套的显存来发挥。
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7.1.2 显卡的分类
1. 纯二维（2D）产品 2. 纯三维（3D）产品 3. 二维＋三维（2D+3D）产品
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7.1.2 显卡的分类
从宏观的角度看，显卡大致可以分为3大 类：纯二维（2D）产品、纯三维（3D）产品、 二维+三维（2D+3D）产品。而区别3类产品 的硬件因素主要有两个：核心加速芯片和显 示存储器。
显存位宽：128bit
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7.2 显卡的选购
7.2.1 如何选购显卡 7.2.2 显卡导购
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7.2 显卡的选购
显卡作为标志电脑显示性能的最重要的 配件之一，它的性能好坏直接关系到整机的 性能，关系到是否能正常运行游戏和软件。 下面将介绍一些选择显卡时应注意的问题。
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7.1.3 显卡结构图解
1. 显卡总线接口 2. 显示存储器 3. 显示芯片 4. 显卡BIOS 5. 显卡输出端口
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显卡结构图解
显示输出端口 2019/8/2
显卡BIOS
显示芯片 显示存储器 显卡总线接口
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1、显卡总线接口
显卡总线大致有ISA、PCI、AGP、 AGP Pro和PCI Express X16等几种接口类 型。ISA显卡和PCI显卡已经淘汰；AGP接 口技术从AGP 1X发展到了AGP 8X；PCI Express X16是目前主流的显卡总线结构， 其双向数据带宽是AGP 8X的4倍。
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• RAMDAC（数模转换器） 它的作用是将显存中的数字信号转换为显示器能够 显示出来的模拟信号。 RAMDAC的转换速率以MHz表示，它决定了刷新频 率的高低（与显示器的“带宽”意义近似）。其工 作速度越高，频带越宽，高分辨率时的画面质量越 好.该数值决定了在足够的显存下，显卡最高支持的 分辨率和刷新率。如果要在1024×768的分辨率下 达到85Hz的刷新率，RAMDAC的速率至少是 1024×768×85×1.344（折算系数）现在的显示卡 的RAMDAC至少是170MHZ，一般为300MHZ。
VGA BIOS
• VGA插座
电脑所处理的信息最终都要输出到显示器上， 显卡的VGA插座就是电脑与显示器之间的桥 梁，它负责向显示器输出相应的图像信号， 也就是显卡与显示器相连的输出接口，通常 是15针CRT显示器接口。不过有些显示卡加 上了用于接液晶显示器LCD的输出接口，用 于接电视的视频输出
现在市场上的显卡大多采用nVIDIA和ATI两家 公司的图形处理芯片。
显示芯片
• 在显卡上最大的芯片就是显示芯片(VGA Chipset)。 一般的显卡都采用单芯片设计的显示芯片，高档专 业的显卡则通常采用多个显示芯片组合的方式。
• GPU （Graphic Processing Unit）图形处理芯片， 显示芯片就像专门用来处理图像的CPU，它可以 完成某些特定的绘图功能，采用何种主显示芯片决 定了一款显卡性能的高低。目前常见的显卡芯片上 都有散热芯片或散热风扇，可使显卡稳定工作。
• 显卡的总线接口类型主要有ISA总线接口、 PCI总线接口、 AGP总线接口和AGP Pro 总线接口等。
显卡总线接口
• ISA总线接口最大稳定传输率为16MB/s；PCI总线接口最大 数据传输率达133MB/s，目前这两种接口的显卡已经淘汰。
• AGP总线接口主要目的是提高3D图形方面的处理能力，最 大传输率可以提高到266MB/s(AGP 1X)或532MB/s (AGP 2X) 。
显卡概述
• 显卡一般是一块独立的电路板，插在主 机的主板上。
显卡接收由主机发出 的控制显示系统工作 的指令和显示内容， 然后通过输出信号控 制显示器显示各种字 符和图形。
一、显卡的分类与构成
1、显卡根据插槽不同可以分为： ISA显卡 PCI显卡 AGP显卡（AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X、AGP 8X） PCI Express显卡 2、按显示的方式分类： MDA（单色字符号显示卡）CGA（彩色图形显示卡） EGA（增强图形显示卡） VGA（视频图形阵列显示卡） SVGA（超级视频图形阵列）
• NVIDIA系列
ATi系列显示芯片
• ATi系列
ATi系列显示芯片
• ATi系列
• 显存
与主板上的内存功能一样，显存也是用于 存放数据的，只不过它存放的是显示芯片 处理后的数据。显存越大，显示卡支持的 最大分辨率越大，3D应用时的贴图精度就 越高 。 （4.8.16.32.64.128MB）
第七讲 显卡与显示器
本讲主要内容:
• 显卡的分类与构成 • 显卡的工作原理与性能指标 • 显示器的分类与工作原理 • 显示器的性能指标
显示器适配器
• 显示器适配器简称为显示卡，是显示器与 计算机主机通信的主要控制电路和接口。
• 显示卡的作用主要是，在程序运行中，根 据CPU所提供的数据和指令，对程序运行 的过程和结果进行相应的处理并转换成显 示器能接收的文字和图象信号后，通过显 示器显示出来，从而使计算机使用者可以 直接对计算机进行操作和控制。
• AGP Pro总线接口是在原有AGP的基础上进行扩展。 • PCI Express显卡2.5GB/S(起始)1X250MB/S
2、显卡的构成
• GPU （Graphic Processing Unit）图形处 理芯片
是显示卡的“心脏”，也就相当于CPU在电 脑中的作用，它决定了该显卡的档次和大 部分性能
显卡总线结构
• 显卡总线大致有ISA、EISA、VESA、PCI 和AGP等几种结构，现在的显卡多为图形 加速卡（AGP），拥有专门用来执行图形 加速任务的图形函数加速器和显存，其技 术已经从AGP 1X发展到了AGP 8X。
显卡总线接口
• 显示卡必须与主板交换数据才能工作，因 此必须把它插在主板上才行，因而就必须 有与之对应的总线接口(Bus Interface) 。
显示内存
• 显示内存(Video RAM)又称显存，显存与系 统内存的功能是类似的，显存用来暂存显 示芯片处理的数据，系统内存则用来存储 CPU处理的数据。
• 显存的大小与好坏直接关系到显卡的性能 高低。我们在屏幕上看到的图像数据都是 存放在显存里的，显卡达到的分辨率越高， 在屏幕上显示的像素点就越多，要求显存 的容量就越大。
VGA BIOS
• VGA BIOS里包含了显示芯片和驱动程序 间的控制程序、产品标识等信息，这些 信息一般由显卡厂商固化在ROM芯片里， 这颗芯片就被称为VGA BIOS芯片。
• ROM有几种不同的类型，其中Flash EPROM(闪存)或EEPROM(电擦写可编 程只读存储器)可以用软件自由刷新。现 在大多数的显卡都是使用这两种存储器。
显示内存
显示内存
• 显示内存主要分为 MDRAM、 SDRAM、 SGRAM、WRAM 和RDRAM等几种 类型。
• BIOS （VGA BIOS）：
主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制 程序，另外还存有显示卡的型号、规格、生 产厂家及出厂时间等信息。打开计算机时， 通过显示BIOS内的一段控制程序，将这些信 息反馈到屏幕上
显示芯片
• 目前常见的显卡主芯片主要有NVIDIA系列 的GeForce2、GeForce3、GeForce4和 GeForceFX等；ATi系列的ATi RADEON7500、ATi RADEON 8500和 ATi RADEON9700等。
NVIDIA系列显示芯片
• NVIDIA系列
NVIDIA系列显示芯片