第 5 章 显卡与显示器

5.1 显卡5.1.1 概述

5.1.2 显卡基本结构

（ 1 ）显示芯片（ 2 ）显存GDDR、 GDDR2、 GDDR3、 GDDR4（ 3 ） RAMDAC ；Random 　 Access Memory Digital-to-Analog 　 Converter ( 随机存

取数模转换存储器 ) （ 4 ）显卡 BIOS （ VGA Basic Input/Output System ）

（ 6 ）显卡总线结构AGP和 PCI-E

（ 6 ） VGA插座

（ 7 ） DVI

（ 8 ）其他部件

5.1.3 显卡的工作原理

显卡将 CPU 送来的数据转换为显示信号输出，必须通过以下四步：(1)CPU 送来的数据信息通过总线由显卡的接口金手指进入显示芯片，进行

处理； (2) 将芯片处理完的资料送到显存。有一些显卡不仅将图形数据存储在显存

中，而且还利用显存进行计算，特别是具有 3D 加速功能的显卡更是需要显存进行 3D 函数的运算。进行数据交换时，只有当芯片完成对显存的写操作后， RAMDAC 才能从显存中得到数据

(3) 数据从显存进入 RAMDAC ，由 RAMDAC 将数字视频信号转换为模拟视频信号；

(4) 将 RAMDAC 转换完的模拟信号送到显示器。

5.1.4 显卡主要性能指标1. 显卡的基本性能指标（ 1 ）最大分辨率（ 2 ）色深（ 3 ）刷新频率。一般刷新频率在 75Hz 以上时，人眼对影像的闪烁才不

易查觉。这个性能指标主要取决于显示卡上 RAMDAC 的转换速度。（ 4 ）显存容量（ 5 ）显存类型（ 6 ）显存位宽（ 7 ）系统接口（ 8 ） I/O 接口（ 9 ）显示芯片

2.3D 显示卡的技术指标及其意义对于 3D 显示卡，除了上述指标外，针对三维图像生成速度相

对 2D 较慢的特点，更突出了对速度的描述，常见 3D 显卡的技术指标有：

(1)AGP 纹理(2) 三角形生成数量(3) 像素填充率和纹理贴图量(4) 支持的各种图形处理技术(5)32 位彩色渲染(6)32 位 Z 缓冲(7) 支持的 API

5.2 显示器

5.1.1 概述•只要是能表现出电脑图形文字讯息的设备，都属于显示设备。最常见的显示设备是阴极射线（ CRT ， Cathode Ray Tube ）显示器，也就是我们平常所说的显示器。除此之外，还有种类繁多的平面显示器，其中包括受光型的液晶显示器（ LCD ， Liquid Crystal Display ）、电致变色显示器（ ECD ）、电泳显示器（ EPID ）、铁电陶瓷显示器（ PLZT ）和发光型的等离子体显示器（ PDP ）、场致显示器（ FED ）、电激发光显示器（ ELD ）、发光二极管显示器（ LED ）、高分子或聚合体发光显示器（ LEP ）、真空荧光显示器（ VFD ）等等。另外，投影机作为一种显示外设，也理应属于显示设备的范围之内。

5.2.2 CRT 显示器• 1 、 CRT 显示器的发展 球面显像管 柱面显像管 平面直角（ FST ） 纯平（ IFT ）

• 2 、 CRT 显示器的结构和工作原理

5.2.3 CRT 显示器的性能参数

1 、屏幕尺寸1inch=25.4mm可视面积。2 、屏幕外形

http://detail.zol.com.cn/picture_index_5/index46631.shtml

3 、点距和栅距荫罩是显像管的造色机构，是安装在荧光屏内侧的上面刻蚀有 40 多

万个孔的薄钢板。荫罩可分为孔状荫罩和条栅状荫罩两种类型。所谓点距，是指用孔状荫罩的彩色显示器而言，是显示器屏面上相邻

的同色色素点中心之间的距离。点距越小的显示器屏幕越清晰，显示出来的图像越细腻，不过对于显像管的聚焦性能要求就越高。

条栅状荫罩类型的彩色显示器不存在点距的概念。这种显示器的彩色元素是由红、绿、蓝三色的竖向条纹构成，没有色素点，当然也就没有点距。

4 、分辨率320×200 ， 640×480 ， 800×600 ， 1024×768 ， 1280×102

4 ， 1600×1200 5 、行频、场频与带宽行频 又叫水平刷新频率，是电子枪每秒在屏幕上扫描过的水平线条

数，以 KHz为单位。行频 =场频×垂直分辨率。场频 又叫垂直刷新频率，是每秒钟屏幕重复绘制显示画面的次数，

即重绘率，以 Hz为单位。带宽 这是表示显示器显示能力的一个综合指标。指每秒钟的扫描的

图素个数；即单位时间内每条扫描线上显示的频点数总和，以 MHz为单位。带宽 =垂直刷新率 *垂直分辨率 *水平分辨率。

6、涂层

表面蚀刻涂层 (Direct Etching Coating) 。直接蚀该 CRT 表层，使表面产生微小凹凸，对外界光源照射进行漫反射，降低特定区域的反射强度，减少干扰。

AGAS(Anti-Glare\Anti-Static)涂层：防强光、防静电涂层。涂层材料为一种矽涂料，可以扩散反射光，降低强光干扰。

ARAS(Anti-Reflection\Anti-Static)涂层：防反射、防静电涂层。涂层材料为多次结构的透明电介质涂料，可有效抑制外界光线的反射现象且不会扩散反射光。

超清晰 (Ultra Clear Coating)涂层。三星显示管特有的专利技术，由多层透明膜复合而成，可以有效吸收反射光，减少图像投射光线的变形，且机械强度较佳。

超黑矩阵屏幕 (Black Matrix Screen) 。这种屏幕的荧光点之间涂有碳粉颗粒，因此比常规显像管暗得多，抗外界光线干扰能力大大增强，可以显著改善图象的对比度，使画面色彩看起来更鲜艳。

7、调节方式模拟调节数字调节普通按键一键飞梭OSD

8、辐射和环保标准TCO生态（ ecology ）这里主要是指对生态环境的保护， TCO认证在这方面限制了这些

有害因素在显示器产品中的含有量，以达到保护生态环境的效果。能源（ energy ）TCO 在这里对节省能源有着特别的规定，例如要求计算机和显示设

备在一定的闲置期后能自动降低功耗，逐步进入节能状态，并且要求产品从节能状态回到正常状态的时间较短。以保证能源不被浪费。

辐射（ emissions ）TCO 在辐射方面对其有所规定，以保证使用者的健康不受侵害。显

示器厂商就必须在设计产品的时候考虑减少这一方面的问题，尽量使产品减少对人体发射有害的辐射。

人体工学（ ergonomics ）为了让显示器的使用者尽可能的舒适和不易疲劳， TCO 对于显示

器的各种人体工学特性也作要求，例如显示器的仰府角度调节，屏幕的亮度是否达标等。

TCO92 ： 降低电磁辐射、节省电力、防火和防电；

TCO95 ： 覆盖范围涉及显示器、键盘和系统单元。除 TCO92 的各项规定外，还提出了对环境保护的要求，并要求设备符合人体工学；

TCO99： 在 TCO95 的基础上增加了材料的可回收性要求，其目的是让用户在感到最大程度的舒适的同时尽可能地保护环境

TCO03 ： TCO‘03 主要针对的是 LCD 显示器。在 CRT方面主要区别在于亮度和屏幕的均匀度更加严格。

TCO'06 ：是 TCO'03 FPD version 3.0 的修改和扩充版。与 TCO'03 相比， TCO'06在这些要求作了修改：

• TCO'06对像素排列没有那么严格了，因为看电视的距离比办公距离远。

• TCO'06对亮度要求更加严格，因为显示高亮度和低亮度的能力，对看电视或视频来说比一般办公应用重要。

• TCO'06对 CCT 色彩偏差的要求更加严格，因为电视、视频和电影都统一使用 6500K色温。

• TCO'06对色彩灰阶的线性度要求更加严格，因为这方面的品质对电视比一般办公显示重要。

• TCO'06对能耗的要求有所放宽，因为多媒体显示通常要求更强的背光，尺寸和亮度要求都更大。

• 与 TCO'03 FPD version 3.0相比， TCO'06 新增加了以下要求：• 视频和计算机接口 • 响应时间 • 黑度• TCO'06取消了这些方面的要求：• 显示器边框的光泽度 • 垂直倾斜 • 垂直高度调节

5.2.4 CRT 显示器的安装与设置

1 、刷新频率设置2 、分辨率设置3 、显示色彩设置4 、屏幕保护和休眠状态设置

5.2.5 液晶显示器1 、 LCD 工作原理

http://ic.newmaker.com/art_12061.html

2 、 LCD 液晶显示器的基本参数（ 1 ）点距和可视面积（ 2 ）真实分辨率（ 3 ）亮度和对比度

（ 4 ）响应时间黑白响应时间所谓黑白响应时间是液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间（其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复）。灰阶响应时间我们看到液晶屏幕上的每一个点，即一个像素，它都是由红、绿、蓝（ RGB ）三个子像素组成的，要实现画面色彩的变化，就必须对 RGB三个子像素分别做出不同的明暗度的控制，以“调配”出不同的色彩。这中间明暗度的层次越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以 8 bit 的面板为例，它能表现出 256个亮度层次（ 2的 8 次方），我们就称之为 256灰阶。由于液晶分子的转动， LCD 屏幕上每个点由前一种色彩过渡到后一种色彩的变化，这会有一个时间的过程，也就是我们通常所说的响应时间。

（ 5 ）视角水平可视角度垂直可视角度

3 、液晶显示器的优、缺点优点₪ 辐射小、节能；₪ 重量轻、体积小；₪ 精确还原图像；₪ 显示品质高；₪ 屏幕调节方便；

缺点₪ 对比度；₪ 可视角度₪ 响应时间₪ 价格

5.2.6 显示器的选用1 、 CRT 显示器的选用显像管；聚焦；会聚； 会聚能力体现了形成亮点的三原色 (RGB) 电子束打到同一荧光点上的准

确度，它影响着一台显示器显示色彩的纯度和显示器的清晰度。主观测试显示器的会聚能力一般的方法是在 DOS窗口观察闪烁白色字符的边缘是否出现色晕。会聚不良通常也出现在显示器的边角，色晕一般为红色或偏蓝色。观察时要有针对性地注意边角的字符。

色彩均匀性；打开一幅整屏的纯白图像，观察屏幕各个位置白色的纯度是否一致，有没有明显的色斑。

高压稳定性；高压稳定性也称为显示器的呼吸效应。其具体的表现是在显示图像尺寸变化的时候，这个屏幕图像尺寸会出现明显的缩放。

平面度； 环保性能；

2 、 LCD 的选购 屏幕的尺寸 屏幕的形状4:3 、 16:9、 15:9、 16:10 分辨率、点距和支持的色彩位数 视角范围和响应时间 对比度、亮度 功耗、重量和体积 坏点 由于液晶显示器屏幕上的每个像素都由 3 个单元构成，分别负责红、绿、蓝三基色的显示，所以对分辨率为 1024×768的屏幕来说总共约需 240万个液晶显示单元 (1024×768×3=2359296) 。如此多的像素当然难免出差错，就会出现由于短路出现的亮点和由于断路出现的黑点，这些我们都可以成为坏点。

5.2.6 显示器的选用

1 、 CRT 显示器的选用2 、 LCD 的选购 屏幕的尺寸 屏幕的形状4:3 、 16:9、 15:9、 16:10 分辨率、点距和支持的色彩位数 视角范围和响应时间 对比度、亮度 功耗、重量和体积 坏点 由于液晶显示器屏幕上的每个像素都由 3 个单元构成，分别负责红、绿、蓝三基色

的显示，所以对分辨率为 1024×768的屏幕来说总共约需 240 万个液晶显示单元 (1024×768×3=2359296) 。如此多的像素当然难免出差错，就会出现由于短路出现的亮点和由于断路出现的黑点，这些我们都可以成为坏点。

5.3 显卡与显示器的故障与维护

5.3.2 显示器的常见故障与维护1 、显示器常见故障2 、显示器日常维护 CRT ：

清洁 防内部积尘 保持散热 防潮，防晒 远离磁场 适当的亮度

LCD ： 清洁 防触摸 防潮 不要长时间使用 屏幕保护问题 适当的亮度