项目1 计算机系统硬件导购课件.ppt

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1、2023年4月1日星期六,1,项目1 计算机系统硬件导购,任务7 彩色显示器与显卡选型,2023年4月1日星期六,2,任务7 彩色显示器与显卡选型,一、彩色显示器 彩色显示器分两大类：一类是阴极射线管CRT彩色显示器，此类显示器具有色彩好、亮度高和成本低等优点；另一类是平板显示器，主要有液晶LCD显示器、场致发光EL显示器、有机发光OLED显示器、等离子体PDP显示板等，此类显示器具有重量轻、体积小和无辐射等优点，随着价格降低和清晰度的提高，最终将成为主流产品。,2023年4月1日星期六,3,任务7 彩色显示器与显卡选型,1彩色显示器类型 1）阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube

2、，CRT)目前使用的显示器绝大多数采用的是阴极射线管(又叫显像管)。在一个真空的显像管中由电子枪发出的电子束激发屏幕上的荧光粉呈现出彩色的光点，大量不同亮度和彩色光点组成了图像。由于具有性能好、技术成熟、价格适当、使用寿命长、色彩逼真、可靠性高、品种多样化、可显示各种灰度和色彩等特点，仍得到广泛的应用。,2023年4月1日星期六,4,任务7 彩色显示器与显卡选型,2）液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)液晶显示器被普遍使用于笔记本计算机，目前台式计算机也广泛使用液晶显示器。液晶显示器由液晶器件、驱动电路、控制电路和电源电路四个部分组成。,2023年4月1日星期六,

3、5,任务7 彩色显示器与显卡选型,液晶器件是液晶显示器的显示屏幕，根据它的成像原理分为TN-LCD(扭曲向列液晶显示器)、STN-LCD(超扭曲向列液晶显示器)、DSTN-CD(双层超扭曲向列液晶显示器，也称伪彩显)和TFTLCD(薄膜晶体管液晶显示器，也称真彩显)。,液晶板由上偏振片、上玻璃片、彩色滤光片、上电极、液晶、下电极、下玻璃片、下偏振片、反射片等组成。,2023年4月1日星期六,6,任务7 彩色显示器与显卡选型,液晶是一种介于固体与液体之间具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶分子形状为细长棒形，液晶具有固体的旋光性(即可以改变光的偏振方向)，又具有液体的流动性。,202

4、3年4月1日星期六,7,任务7 彩色显示器与显卡选型,当两片玻璃(内侧涂有透明的导电涂层电极)之间加上电压时，液晶分子会做规则旋转90排列或打乱排列，产生透光度的差别，从而形成一个象素点，众多的液晶分子形成的亮暗点就形成了图像,2023年4月1日星期六,8,液晶显示器显示原理,偏光板的光透过图,2023年4月1日星期六,9,液晶显示器显示原理,偏光板的工作原理,2023年4月1日星期六,10,液晶显示器显示原理,TN型LCD的工作原理,2023年4月1日星期六,11,液晶显示器显示原理,TN型LCD的Normally white与Normally black结构,2023年4月1日星期六,12

5、,液晶显示器显示原理,TFT LCD的切面结构图,2023年4月1日星期六,13,液晶显示器显示原理,2023年4月1日星期六,14,液晶显示器显示原理,放大镜下的液晶，灰度靠TFT管加在电极上的电压来控制。,2023年4月1日星期六,15,液晶显示器显示原理,常见的彩色滤光片的排列,2023年4月1日星期六,16,任务7 彩色显示器与显卡选型,液晶显示器工作电压低、功耗小；因自身并不发光，所以没有辐射；完全平面，无闪烁、无失真，用眼不会疲劳；可视面积大，又薄又轻，能节省大量空间；抗干扰能力也比CRT显示器强得多。以前液晶显示器有一些缺陷如视角太小、亮度、对比度不够大和响应慢(响应时间为203

6、0ms，CRT只有1ms)等，随着技术不断提高，现在最新的TFTLCD显示器已经有了相当大的改进，响应时间为4ms。目前影响液晶显示器普及的唯一原因，就是价格。昂贵的石英基板、不高的成品率(有一定的坏像素，因每一个像素点由晶体管驱动，难免有坏的，要求少于35个)。使得液晶显示器的价格仍高高在上。,2023年4月1日星期六,17,任务7 彩色显示器与显卡选型,3）等离子体显示器(Plasma Display Panel，PDP)等离子体显示器是特大屏幕显示器的主要品种。等离子显示器可以实现24位真彩色和256级灰度的高质量显示，可以做成到70英寸以上的彩色屏幕。它的色彩逼真，亮度和对比度高，视角

7、大，可达到160，画面无闪烁现象。因此，等离子体显示器是一种很有发展前景的彩色大屏幕超薄型平板显示器。,2023年4月1日星期六,18,等离子显示器显示原理,PDP是利用气体放电产生发光现象的平板显示器件。彩色PDP则通过惰性气体在一定电压作用下,产生气体放电所发射的真空紫外线激发R、G、B光致荧光粉而间接发光实现彩色显示。PDP由前玻璃板、后玻璃板和铝基板组成。对于具有VGA显示水平的PDP,其前玻璃板上分别有480行扫描透明电极,后玻璃板表面里有2556（8523）列数据电极,这些电极直接与数据驱动电路板相连。以42英寸PDP为例,这一尺寸的PDP有1 226 880个像素点,像素点结构如

8、图所示。,2023年4月1日星期六,19,等离子显示器显示原理,水平电极,垂直电极,2023年4月1日星期六,20,等离子显示器显示原理,2023年4月1日星期六,21,等离子显示器显示原理,2023年4月1日星期六,22,等离子显示器显示原理,2023年4月1日星期六,23,LED显示器显示原理,2023年4月1日星期六,24,LED显示器显示原理,2023年4月1日星期六,25,LED显示器显示原理,2023年4月1日星期六,26,LED显示器显示原理,2023年4月1日星期六,27,LED显示器显示原理,2023年4月1日星期六,28,任务7 彩色显示器与显卡选型,4）有机电致发光显示器

9、(Organic Electroluminescent，OEL)有机电致发光显示器也叫场致发光显示器。有机薄膜电致发光(OEL)材料十分轻薄、功耗低、视角大、响应速度快(亚微秒)，大规模生产成本低，可以制作出真正像纸一样薄的显示器。OEL结构简单，首先在透明衬底上沉积一层透明的阳极电极，然后覆盖一层伴有一种电荷输送机制的有机材料发射层，再做一个背电极，总厚度不到1mm。在两个电极之间加上5到10V的电压，就可以产生导致向有机层注入电荷所必需的电场效应，电荷在发射层复合产生能透过电极的发射光。,2023年4月1日星期六,29,OLED显示器显示原理,索尼0.3毫米OLED显示器,2023年4月1

10、日星期六,30,OLED显示器显示原理,三星厚度仅为0.05mm的OLED显示器,可弯曲,2023年4月1日星期六,31,OLED显示器显示原理,2023年4月1日星期六,32,任务7 彩色显示器与显卡选型,2荫罩式和荫栅式纯平显像管 荫罩式SM管沿用了点状荫罩板，这种荫罩板上分布的是密密麻麻的小孔，红、绿、蓝电子束打在荧光屏上的点呈正三角形分布，因此有“点距”这个概念。SM管最大的特点是外表面是纯平的，但其内表面却是球面的，所谓的纯平只能由内表面发出的光线经过厚玻璃的折射，根据光学逆向原理，在玻璃后成虚像，虚像成在一个平面上。所以SM管并不是真正意义的纯平管。荫罩式纯平显像管所用的荫罩主要是

11、孔状荫罩和沟状荫罩 荫栅式AG管的技术特点就是将荧光粉安排成跨越整个显示器屏幕的竖条状，将荫罩改为条状荫栅。这些条状荫栅由固定在一个拉力极大的铁框中的互相平行的铁线阵列组成。这样设计的好处是铁线是互相平行的，在垂直方向上电子无阻挡，因此垂直点距为0，色彩饱和度和亮度更好，画面细腻动人，无颗粒感。,2023年4月1日星期六,33,任务7 彩色显示器与显卡选型,3显示器的主要技术指标和与选购 1）显示器的屏幕尺寸 显示器的屏幕尺寸是指显像管屏幕对角线的尺寸。由于显像管的边框占了一部分空间，15英寸的显示器的可视范围往往只有1314英寸。因此，购买显示器时注意要挑那些可视范围大的。现在的显示器广泛使

12、用的是17英寸。2）逐行/隔行扫描 隔行扫描是先扫描单数行，再扫描双数行。而逐行扫描是顺序扫描每一行。隔行扫描的彩色还原性差。,隔行扫描 隔行扫描 逐行扫描,2023年4月1日星期六,34,任务7 彩色显示器与显卡选型,3）点距和栅距 显示器上的文本或图像是由点组成的，屏幕上的点越密，则分辨率越高。屏幕上相邻两个同色点的距离称为点距，点距越小，分辨率越高。在栅式荫罩中，萤光粉以RGB三基色交替垂直条状的方式分布，因此只有栅距。,2023年4月1日星期六,35,任务7 彩色显示器与显卡选型,4）刷新频率 屏幕刷新率(Refresh Rate)是指每秒钟更新画面的帧数，刷新率就是帧频(场频)。刷新

13、率低，屏幕就有闪烁感，眼睛容易疲劳。60Hz刷新率与日光灯的工作频率相近，所以会产生明显的频闪。70Hz的刷新频率是显示器稳定工作时的最低要求。5）视频信号的带宽 视频带宽指的是显卡输出视频的频谱宽度。显示模式越高，所要求的带宽越宽，因此，带宽=水平分辨率垂直分辨率场频，单位为MHz。由于要把水平扫描和垂直扫描的回扫部分也折算进去，所以要乘以一个估算常数(1.21.5)。例如，设置1024768、85Hz的显示模式，其视频信号带宽就是1024768851.4=93.6MHz。高分辨率显示器的带宽可达203MHz。,屏幕刷新率,2023年4月1日星期六,36,任务7 彩色显示器与显卡选型,6）像

14、素和最高分辨率 像素是指组成图像的最小单位，也就是发光的“点”，分辨率是指屏幕上像素的数目，其最大值称为最高分辨率，一般用“横向点数纵向点数”来表示。例如，一台15英寸显像管，水平尺寸为285mm，垂直尺寸为225mm，点距为0.24mm，则水平最高分辨率为285mm/0.24mm=1187点，垂直最大分辨率为225mm/0.24mm=937点，这个由点距决定的指标是显示器的物理极限分辨率。7）电磁辐射和功率消耗 17英寸显示器在工作时的功耗为100W左右，在守候状态下的功耗在70W左右，也有一些产品在守候状态下的功耗只有12W。8）控制调节方式 显示器的各种物理量，如亮度，对比度等，有模拟和

15、数字两控制方式种。,2023年4月1日星期六,37,任务7 彩色显示器与显卡选型,4液晶显示器的主要技术指标与选购 1）分辨率 液晶显示器通常有一个最佳分辨率，在最佳分辨率下汉字横竖笔画的宽度刚好占据一个液晶点。最佳分辨率由厂家设置 2）刷新频率 液晶显示器是对整幅画面进行扫描刷新的，所以液晶显示器即使在较低的刷新频率下(如60Hz)也不会出现闪烁的现象。一般能达到75Hz就足够了。3）接口类型 采用数字接口(如目前的DVI接口是主流)可以有效地减少信号的损耗和干扰，是最适合液晶显示器的接口。目前大多数液晶显示器仍然使用模拟信号接口,2023年4月1日星期六,38,任务7 彩色显示器与显卡选型

16、,4）点缺陷 液晶显示器的点缺陷分为亮点、暗点和坏点三种。亮点是指在黑屏的下呈现的R、G、B色点。暗点是指在白屏的情况下出现的非单纯的R、G、B色点。坏点是指在白屏下为纯黑色的点或在黑屏下为纯白色的点。说明该像素的R、G、B三个子像素点均已损坏。5）可视角度 液晶显示器可视角度包括水平可视角度和垂直可视角度。6）响应时间 液晶显示器的响应时间是指液晶体从暗到亮(上升时间)再从亮到暗(下降时间)的整个变化周期的时间总和。液晶显示器的响应时间应在20ms以下。,2023年4月1日星期六,39,任务7 彩色显示器与显卡选型,二、显示卡 显示卡也称显示适配器，显示系统性能的好坏主要由显示卡性能决定。显

17、示卡一般是一块独立的电路板，如图1-57所示。在ALL-IN-ONE结构中，显示卡直接集成到主板上。显示卡的作用是对图形函数进行处理。比如画圆圈，CPU只需要告诉它“给我画个圈”，剩下的工作就由显示卡来进行，这样CPU就可以执行其他任务，提高计算机的整体性能。,2023年4月1日星期六,40,任务7 彩色显示器与显卡选型,1显卡类型 显卡分为MDA(单显卡)、CGA(彩色图形显示卡)、EGA(增强型图形显示卡)、VGA(视频图型阵列显示卡)、XGA(扩展图型阵列显示卡)、超级图像显示卡。彩显卡分为2D、3D、2D+3D图形加速卡。区别上三类产品主要看核心加速芯片和显示存储器。1）二维(2D)图

18、形加速卡 使用一块X和Y轴像素的处理芯片，采用低速显存，在处理高分辨率图形时，就会产生闪烁，且处理速度变慢。2）三维(3D)图形加速卡 与相应的专业3D软件配合使用，可以实时处理表现复杂的3D模型。分辨率一般为800600以上，刷新率在75Hz以下，16位色。2D方面表现不尽理想。3）二维+三维(2D+3D)图形加速卡 2D和3D均有良好表现，适用于3DS、3DMAX、AutoCAD、Photoshop等专业及三维游戏和多媒体表现。,2023年4月1日星期六,41,任务7 彩色显示器与显卡选型,2主流显卡芯片 显卡的性能主要取决于显卡上使用的图形芯片。1）NVIDIA GeForce 2 主控

19、芯片为NVIDIA GeForce 2(MX、GTS)，第五代，总线256位，0.18m，2500万个，RAMDAC 350MHz，716亿个像素/s的填充率，最大128MB DDR SDRAM/SGRAM。2）NVIDIA GeForce 3 主控芯片为NVIDIA GeForce 3(Ti200、Ti500)，第五代，总线256位，0.15m，5700万个，最大128MB DDR SDRAM/SGRAM。4）NVIDIA GeForce 4 主控芯片为NVIDIA GeForce 4(MX、MX PRO、Ti500、Ti100)，第五代，总线256位，0.15m，6300万个，最大128M

20、B DDR SDRAM/SGRAM，AGP 8X。NVIDIA的GeForce FX芯片(NV30)，0.13m，1.25亿个。,2023年4月1日星期六,42,任务7 彩色显示器与显卡选型,5）Radeon 7500和8500 主控芯片为ATI的Radeon 7500和8500，第五代，总线256位，0.15m，3000和6000万个，64MB DDR SDRAM/SGRAM，工作频率460和500MHz，AGP 4X。6）Radeon 9000系列,主控芯片为ATI的Radeon 9000、9200、9500、9600、9700、9800几种，第五代，总线256位，0.15m，9700有9

21、800各10700和11500万个，核心频率300和380MHz，128MB DDR SDRAM/SGRAM，工作频率600和700MHz，AGP 8X。,2023年4月1日星期六,43,任务7 彩色显示器与显卡选型,3显示卡的主要性能指标和选购注意事项 1）显存 显存的大小和速度将影响显示效果，高速显存有助于提高刷新率，大容量显存有助于提高分辨率和颜色数。不同用户和操作系统对显存容量的要求是不一样的，如Windows 98的显存至少需2MB，Windows 2000和XP的显存至少需8MB，现在显卡显存已达32MB128MB。2）最大分辨率 显示卡的最大分辨率代表了显示卡所能达到的最多像素点

22、数目。选用时应大于显示器的最高分辨率。如显示卡的最高分辨率为19201440像素，但有些17英寸的显示器的最大分辨率仅为12801024像素，则显示模式只能达到12801024像素。,2023年4月1日星期六,44,任务7 彩色显示器与显卡选型,3）颜色数 颜色数是指显卡在一定的分辨率下能够显示的最多颜色数。一般以多少或多少位来表示。16位色即216=65536种，24位色为1670万种颜色。在显存不变的条件下，分辨率与颜色数之间呈反比关系。4）刷新率 刷新率是指图像每秒钟在屏幕上出现的帧数，单位是Hz。此值越高图像的闪烁感就越小。显卡的刷新率应大于或等于显示器的刷新率。应达到75Hz以上。,

23、2023年4月1日星期六,45,任务7 彩色显示器与显卡选型,5）用途(1)商业应用。主要是国家机关、办公室使用诸如Word、WPS、Excel以及财务软件等文字处理。因此，购买2D性能较好的显示卡就能满足需要，而考虑到今后软件图形界面3D化的发展，其显卡又应该具有一定的3D能力。这类显卡通常具备8MB显存就足够了。(2)家用多媒体型。这类计算机应用广泛，要兼顾多方面的性能，包括3D游戏，DVD回放，以及日常应用。此类显示卡通常要求综合性能较好。显存在16MB以上。(3)游戏应用。随着3D游戏的发展，初级用机16MB显存就能够满足日常的游戏。中级用机运行游戏的时候分辨率通常会达到1024768，就应该考虑32MB显存。发烧级用机通常拥有17英寸以上的显示器，12801024以上的分辨率，需64MB以上的显存。(4)作图应用。这类用户经常进行CAD设计以及3D动画应用。选用的显卡要同时兼容OpenGL以及Heidi显示API，并且性能要求苛刻。此类用户应该考虑专业显卡。显示卡使用时一定要用自己的驱动程序驱动。,