第八講顯示系統(tǒng)

第八講顯示系統(tǒng)第1頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1顯示系統(tǒng)簡介8.1.1顯示系統(tǒng)說到微機(jī)的顯示系統(tǒng)，我們首先想到的是顯示器，但是實(shí)際上，顯示系統(tǒng)是由顯示器、顯示適配器（顯示卡）和顯示驅(qū)動程序組成的。顯示器和顯示卡的連接如圖8-1。屏幕畫面的形成過程大致是：……第2頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-1顯示器的連接示意第3頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示卡的性能指標(biāo)，決定著系統(tǒng)信息顯示的最高分辨率和彩色深度，即畫面的清晰程度和色彩的豐富程度。顯示驅(qū)動程序是與顯示卡一一對應(yīng)的配套軟件，它控制著顯示卡的工作和顯示方式的設(shè)置。顯示器則負(fù)責(zé)將顯示卡輸出的高質(zhì)量視頻信號轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的屏幕畫面顯示模式，主要是指顯示屏幕上圖像分辨率的高低，VGA、TVGA、SVGA等,目前的顯示卡和顯示器可以兼容各種標(biāo)準(zhǔn)顯示模式，因此顯示卡和顯示器都具有充分的互換性。第4頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1.2顯示視頻接口顯示卡通過系統(tǒng)I/O總線與主機(jī)連接，早期采用ISA、VESA，后來改用PCI，目前多采用AGP。顯示卡提供一個標(biāo)準(zhǔn)的VGA視頻接口插座，用于連接顯示器的信號電纜插頭，將其輸出信號送到顯示器。顯示視頻插座是一個9針或15針的D型插座，外形如圖8-2所示。目前的顯示卡都是采用一個15針的VGA顯示器插座。第5頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-2顯示卡上的顯示器插座RGBR-B-G-同步地場同步行同步GND第7頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月VGA顯示卡采用15針D型插座同顯示器連接，其輸出的是VGA、SVGA模擬視頻信號.目前的顯示卡可以設(shè)置輸出多種顯示模式的視頻信號和同步信號，而顯示器則可以與多種顯示模式的視頻信號和同步信號相匹配。但是，顯示卡可以設(shè)置的較高分辨率的顯示模式有可能超出顯示器的行場同步能力，顯示器因不能同步而造成屏幕畫面滾動。第8頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月以Windows98的顯示設(shè)置為例，避免分辨率設(shè)置超出顯示器的做法是：……圖8-3Windows98的顯示驅(qū)動程序設(shè)置第9頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1.3顯示原理在計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)中，有字符和圖形兩種顯示方式，過去的DOS界面就是字符顯示方式，而現(xiàn)在的Windows界面就改為圖形顯示方式，因此顯示卡也具有這兩種工作方式，它們的原理是大不相同的。第10頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1.3.1字符顯示方式的原理圖8-4為EGA/VGA顯示卡的字符顯示原理。在這個方式下，屏幕上的每一個字符窗口都對應(yīng)顯示卡內(nèi)存（VRAM）中的兩個字節(jié)。其中偶字節(jié)稱作字符代碼，用于到字符發(fā)生器（RAM）中去查找與該字符代碼相對應(yīng)的字形（也叫字模）。奇字節(jié)稱作字符屬性代碼，用于確定該字符窗口中字形的前景顏色、背景顏色和屬性修飾。當(dāng)前選用的某個“字形集”可以由主板的系統(tǒng)BIOS程序從ROM芯片的字庫中調(diào)入到位平面2。VGA有8種以上的“字形集”可供選擇，可以根據(jù)需要更換位平面2中的“字形集”，實(shí)現(xiàn)多種字形的變換。第11頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-4EGA/VGA顯示卡的字符顯示原理第13頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1.3.2圖形顯示方式的原理圖形顯示方式的原理與字符顯示不同，屏幕上的每一個點(diǎn)直接同顯存（VRAM）中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)相對應(yīng)，按照每一個點(diǎn)所對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，來確定一個點(diǎn)可顯示的彩色數(shù)。比如，每一個點(diǎn)以8位二進(jìn)制數(shù)表示，則彩色數(shù)為256色，即屏幕上的每一個點(diǎn)的顏色都可以在256色中選1色。第14頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-5為標(biāo)準(zhǔn)EGA/VGA顯示卡的圖形顯示原理。圖中設(shè)置的調(diào)色板寄存器，對EGA來說是6位寄存器共16個，為EGA圖形顯示方式提供最多64種彩色和每次（同屏）可選擇16種彩色的功能。而對VGA來說改為8位寄存器（其中位7和位6取自彩色選擇寄存器的位3和位2）共16個，為VGA圖形顯示方式提供最多256種彩色和每次（同屏）可選擇16種彩色的功能。進(jìn)一步，VGA卡增加的DAC寄存器（彩色圖表）為18位寄存器共256個，為VGA圖形顯示方式提供最多256K種彩色和每次（同屏）可選擇256種彩色的功能。第16頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-5EGA/VGA顯示卡的圖形顯示原理第17頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示卡顯示點(diǎn)數(shù)或彩色數(shù)的增加，都需要顯存（VRAM）容量的增加，也會增加顯卡的成本。而在VRAM容量一定的情況下，提高畫面的清晰度（即顯示分辨率），就是增加屏幕顯示點(diǎn)數(shù)，就要減少同屏顯示彩色數(shù)，反之亦然。第18頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2顯示系統(tǒng)的技術(shù)術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)8.2.1技術(shù)術(shù)語下面介紹顯示系統(tǒng)的常用數(shù)語：1．顯像管第19頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯像管的類型(1)蔭罩式顯像管

(2)蔭柵式顯像管蔭柵式顯像管的技術(shù)特點(diǎn)就是將熒光粉安排成跨越整個顯示器屏幕的豎條狀，將蔭罩改為條狀蔭柵，第20頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月PC機(jī)顯示器使用的是與電視接收機(jī)一樣的顯像管，叫做CRT（CathodeRayTube）即陰極射線管。圖8-6是CRT的工作原理示意，圖8-7是顯示器內(nèi)部的CRT顯像管、偏轉(zhuǎn)線圈和電路板等部件。顯示器的CRT與電視接收機(jī)的CRT相比，分辨率要高許多，目前也普遍采用了平面直角、純平、大屏幕和高分辨等技術(shù)。第21頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-6CRT工作原理第22頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-7CRT顯像管和相關(guān)電路部件第23頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月2．屏幕尺寸和可視區(qū)域14、15、17和20英寸等都是指顯像管屏幕對角線的尺寸。在顯示器上，實(shí)際可以看到的顯像管的區(qū)域卻達(dá)不到這個尺寸，14”顯示器的可視區(qū)域只有12英寸，15”顯示器的可視區(qū)域只有13英寸多，17”顯示器的可視區(qū)域只有15英寸多。第24頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月3．屏幕的寬高比顯示器的許多標(biāo)準(zhǔn)來源于電視機(jī)，其標(biāo)準(zhǔn)的屏幕寬高比也與電視機(jī)一樣為4比3，即顯示器的屏幕寬度為四個單位，高度為三個單位。為此，顯示視頻信號規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)分辨率模式也基本上是4比3的，比如水平640點(diǎn)、垂直480點(diǎn)，水平800點(diǎn)、垂直600點(diǎn)等。第25頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

4．屏幕的類型

(1)球面管(2)平面直角管(3)柱面管(4)純平顯像

管14”顯示器多為老式球面顯像管。目前多數(shù)15和17”顯示器采用平面直角型顯像管，還有少量采用柱面顯像管。目前大屏幕顯示器均采用純平面顯像管，如圖8-8所示。圖8-8直角純平彩色顯示器第26頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月球面顯示器球面的彎曲造成圖像嚴(yán)重失真，也使實(shí)際的顯示面積比較小，彎曲的屏幕還很容易造成反光現(xiàn)象平面直角顯象管其實(shí)也不是真正意義上的平面，只不過其顯象管的曲率相對球面顯象管比較小而已，其屏幕表面接近平面，曲率半徑大于2000毫米，四個角都是直角反光現(xiàn)象及屏幕四角上的失真現(xiàn)象，都減小了不少，配合屏幕涂層等新技術(shù)的采用，顯示器的顯示質(zhì)量有了較大提高。第27頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月完全平面顯示器屏幕在水平和垂直方向都是筆直的，就象一面鏡子那樣平，失真、反光，都被減小到了最低限度。第28頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月5．顯示器的掃描方式微機(jī)系統(tǒng)的CRT顯示器都是采用光柵掃描方式，光柵掃描又分為逐行掃描和隔行掃描兩種。第29頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月目前選用較多的15、17英寸顯示器均已采用逐行掃描方式，水平掃描頻率即行頻上限為64KHz甚至更高，垂直掃描頻率即場頻上限為90Hz甚至更高，這樣的顯示器能滿足1280×1024或更高的分辨率。第30頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-9顯示器的光柵掃描第31頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

6．顯示器的顯示方式和顯示模式就屏幕顯示畫面的點(diǎn)組織方式而言，顯示方式有兩種，即字符數(shù)字方式（Alphabet/Number，A/N）和全點(diǎn)尋址圖形方式（AllPointAddressable，APA）。顯示模式主要是指一屏能顯示的點(diǎn)數(shù)和顏色數(shù)（包括一屏能顯示的字符數(shù)）。常用的顯示模式有CGA、EGA、VGA和SVGA（即TVGA）等等。典型的IBM指標(biāo)是：CGA為320×200和8色，EGA為640×350和16色，VGA為640×480，SVGA為800×600、1024×768、1280×1024和1600×1200等。目前的顯示都采用VGA以上的顯示模式，它們的同屏彩色數(shù)可在16、256、16K、32K、64K、16M（所謂真彩色）直到4G中選擇。第32頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月7．顯示器的數(shù)字調(diào)節(jié)顯示器的調(diào)節(jié)功能允許用戶自己調(diào)節(jié)畫面幾何形狀和效果，比如調(diào)節(jié)畫面的亮度和對比度，還有光柵的亮度、對比度、水平幅度、水平相位、行同步、垂直幅度、垂直相位、場同步和枕形失真等。一般分為模擬調(diào)節(jié):各種旋鈕數(shù)字調(diào)節(jié):電子按鈕調(diào)節(jié)、屏幕菜單調(diào)節(jié)、單鍵飛梭調(diào)節(jié)第33頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8．USB顯示器接口有些顯示器提供了上行和下行兩個USB接口，上行口連接機(jī)箱主板的USB接口，下行口可以連接其它USB設(shè)備。第34頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月9．顯示數(shù)據(jù)通道顯示數(shù)據(jù)通道（DDC）是建立在主機(jī)和顯示器之間的信息通道，可以將顯示器的物理數(shù)據(jù)直接傳送給主機(jī)。10．3D圖形加速3D圖形加速是圖形適配器普遍采用的三維圖形處理技術(shù)，目的是減少系統(tǒng)主處理器（CPU）的負(fù)擔(dān)，加快圖形圖像的處理能力和速度，以滿足多媒體和Internet應(yīng)用的需要。第35頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示器的選購、安裝和使用1顯示器的選購1.選擇CRT還是LCD2.CRT顯示器的選購(1)根據(jù)用途選擇(2)根據(jù)品牌選擇(3)根據(jù)顯像管選擇(4)根據(jù)性能選擇2顯示器的安裝

(1)連接顯示器信號電纜(2)連接顯示器電源線第36頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月3.顯示器的使用1）顯示器一定要擺放平穩(wěn)2）如顯示器出現(xiàn)一條水平亮線或關(guān)機(jī)有亮點(diǎn)，應(yīng)將亮度關(guān)暗，防止屏幕部分灼傷，影響屏幕質(zhì)量。3）開機(jī)時(shí)應(yīng)先開顯示器電源，關(guān)機(jī)時(shí)應(yīng)先關(guān)主機(jī)4）不要把金屬的東西掉進(jìn)顯示器內(nèi)5）清潔時(shí)不能用水或汽油清潔，應(yīng)關(guān)掉電源后用濕布擦洗屏幕和面板6）顯示器里面的灰塵清除時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉電源，小心打開外殼用毛刷和皮老虎清掃，如太多，可用吸塵器清除。第37頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2技術(shù)指標(biāo)下面介紹顯示系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)：1．CRT點(diǎn)距點(diǎn)距（Pitch）是指CRT熒光屏上相鄰像素的間距，也就是蔭罩小孔的距離，單位是毫米（mm）。CRT顯像管熒光屏內(nèi)側(cè)面上排列著紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三原色熒光物質(zhì)構(gòu)成的像素，圖8-10描述了RGB三原色像素的排列。目前多數(shù)顯示器的點(diǎn)距都是0.28mm，也有0.26和0.24mm的。顯像管的物理分辨率由點(diǎn)距決定，點(diǎn)距越小，分辨率越高，圖像越精細(xì)。CRT顯像管像素也有由RGB三色豎直條紋組成的，這就引出了柵距的概念。目前有的顯示器的0.25mm點(diǎn)距其實(shí)是柵距。第38頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-10熒光屏上RGB像素的排列第39頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月2．顯示器的分辨率分辨率是衡量顯示器性能的一個重要指標(biāo)，它描述的概念是，屏幕上顯示的兩個點(diǎn)靠近到多小的距離還能分辨出是兩個點(diǎn)，而不象是一個點(diǎn)。CRT顯示器的分辨率由它的顯像管的點(diǎn)距（Pitch）所決定。3．視頻信號的行頻和場頻顯示器的光柵掃描要與顯示卡同步工作，才能得到正確穩(wěn)定的圖像。為此，顯示卡輸出了行同步信號（Hsync）和場同步信號（Vsync），去控制顯示器的同步。當(dāng)顯示卡設(shè)置輸出較高分辨率和刷新率的視頻信號時(shí)，它輸出的行和場同步脈沖信號的頻率也隨之變高。通常，場頻范圍為60-120Hz，行頻范圍為32-94KHz。第40頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

4．屏幕刷新率屏幕刷新率（RefreshRate）是指每秒鐘更新畫面的幀數(shù)，刷新率也就是幀頻，而對逐行掃描來說，也就是場頻。刷新率就低，屏幕就有閃爍感，容易造成眼睛疲勞。VESA組織于97年規(guī)定逐行掃描場頻85Hz為無閃爍的標(biāo)準(zhǔn)場頻，這是一條綠色標(biāo)準(zhǔn)。第41頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月5．彩色深度和真彩色顯示效果的兩大指標(biāo)是分辨率和顏色數(shù)，彩色深度就是同一屏幕所能展現(xiàn)的最大顏色數(shù)。它可以直接以二進(jìn)制數(shù)表示，也可以用代表點(diǎn)顏色數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位數(shù)表示。真彩色（TrueColor）是指由數(shù)字方式形成的同屏幕上的彩色數(shù)達(dá)到了近似模擬真實(shí)彩色效果的顯示質(zhì)量。第42頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

6．視頻信號帶寬視頻帶寬（VideoBandwidth）指的是顯示卡輸出視頻信號的頻譜寬度，它大體對應(yīng)著每秒鐘電子束掃描過的實(shí)際像素的總數(shù)，即所謂點(diǎn)頻。又由于要把水平掃描和垂直掃描的回掃部份也折算進(jìn)去，所以要再乘以一個估算數(shù)，取為1.2到1.5，這里且取1.4。因此視頻帶寬應(yīng)等于：水平分辨率×垂直分辨率×場頻×1.4，單位為MHz。7．顯示器的帶寬顯示器的帶寬是指顯示器能處理的視頻信號的頻帶寬度，它取決于整個電路的通頻帶寬度。顯示器的帶寬指標(biāo)越高，電路的高頻性能越好，圖像也就越清晰，但對元件、電路和工藝的要求也越高，價(jià)格也會相應(yīng)提高。第43頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8．分辨率、刷新率與行頻間的關(guān)系從前面的介紹可知，設(shè)置的顯示分辨率和刷新率越高，輸出視頻的行頻也就越高。行頻又叫水平頻率,是電子槍每秒在屏幕上掃描過的水平線條數(shù)，以KHz為單位。場頻又叫垂直刷新頻率,是每秒鐘屏幕重復(fù)畫面的次數(shù)，即重繪率，以Hz為單位。它們之間的關(guān)系是：行頻=垂直分辨率（垂直線數(shù)）×刷新率（場頻）÷0.93第44頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月9．顯示分辨率、顏色數(shù)的設(shè)置對顯示存儲器的容量需求顯示卡上的顯存的大小直接涉及它對高分辨率和高彩色深度的支持，因?yàn)轱@存至少應(yīng)能存儲一幀畫面的數(shù)據(jù)。顯存的計(jì)算公式為：顯存=水平分辨率×垂直分辨率×顏色字節(jié)數(shù)。第45頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

10．TCO標(biāo)準(zhǔn)由瑞典專家聯(lián)盟（TCO）提出的TCO標(biāo)準(zhǔn)，包括顯示器的輻射和環(huán)保等多項(xiàng)指標(biāo)，還對舒適、美觀等多方面提出了嚴(yán)格的要求。第46頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月TCO99最新的綜合性的環(huán)保及人體工程學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)定，包含如下標(biāo)準(zhǔn)和功能:基于TCO92/95、環(huán)境保護(hù)和MPRII、人體工程學(xué)（ISO9241）和安全性（IE950）低電磁輻射、（EMC）電源監(jiān)控制（DPMS）可再循環(huán)材料的廣泛使用材料的返還（工廠）外殼內(nèi)有溴化的和氯化的火焰遲緩劑。第47頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3顯示卡8.3.1顯示卡簡介顯示卡是CPU與顯示器之間的接口電路，因此也稱為顯示適配器，PC機(jī)顯示系統(tǒng)性能的高低主要由選用的顯示卡性能決定。顯示卡的作用是在CPU的控制下將主機(jī)送來的顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為視頻和同步信號送到顯示器，再由顯示器形成屏幕畫面。第48頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月在最初的PC機(jī)上，先后采用的是單色字符顯示適配器MDA（MonochromeDisplayAdapter）、單色圖形適配器Hercules、彩色圖形適配器CGA（ColorGraphicsAdapter）和增強(qiáng)圖形適配器EGA（EnhancedGraphicsAdapter）等。典型的CGA顯示卡的分辨率為320×200，同屏8種顏色。EGA顯示卡的分辨率為640×350，同屏16種顏色。這些顯示卡的輸出是數(shù)字脈沖信號，并且只能支持專配的顯示器，沒有互換性。在IBMPS/2機(jī)上，采用了叫做視頻圖形陣列VGA（VideoGraphicaArray）的顯示卡，并得到廣泛認(rèn)可。VGA的顯示分辨率為640×480，同屏16種顏色，至今它仍是Windows9x的基本顯示標(biāo)準(zhǔn)。VGA卡的輸出是模擬視頻信號，其接口可以支持目前的各種顯示器。第49頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月由于有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和互換性，各個顯示卡生產(chǎn)廠不斷推出分辨率更高、顏色數(shù)更多的新型的顯示卡，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為SuperVGA即SVGA。也有得名于著名顯示卡廠商Trident的TVGA標(biāo)準(zhǔn)。它們的典型分辨率有800×600、1024×768、1280×1024、1600×1200等，顏色數(shù)為256、16K直到32位真彩色。對圖形顯示速度的提高：

改進(jìn)顯示驅(qū)動程序、提高顯示系統(tǒng)總線速度、采用專用圖形圖像處理器DSP。目前的顯示卡基本都是采用了圖形圖像處理器的3D圖形加速卡。第50頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

顯示卡：

主機(jī)接口、顯示器接口、功能電路：顯示控制器、顯示存儲器

顯示控制器是顯示卡的核心處理器芯片，它把主機(jī)送來的圖像數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻，再把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換（D/AC）為模擬視頻信號，還要形成行、場同步信號。

顯示存儲器是顯示卡的高速內(nèi)存，又稱為顯示緩存，簡稱顯存。它是雙端口的存儲器，可以在接收主機(jī)輸入數(shù)據(jù)的同時(shí)輸出數(shù)據(jù)。目前顯示內(nèi)存有EDO、VRAM、SGRAM、WDRAM、MDRAM和RDRAM等多種類型。第51頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月隨著整機(jī)系統(tǒng)對顯示性能要求的提高，顯示卡在提高圖形處理速度、提高分辨率、擴(kuò)大顯存、3D加速和增加功能等方面不斷改進(jìn)。3D圖形加速對運(yùn)算量、運(yùn)算速度和顯存容量的要求也很高，需要功能更強(qiáng)的處理器，需要8、16、32和64MB的顯存，需要高速的AGP總線接口等。第54頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯卡分類

顯示卡(又稱顯示適配器)，作用是控制顯示器的顯示方式。在顯示器里也有控制電路，但起主要作用的是顯示卡。從總線類型分，顯示卡有ISA、VESA、PCI、AGP四種。PCI顯示卡廣泛應(yīng)用于486和586電腦；比較高檔一些的是AGP顯示卡，PentiumII類的電腦多數(shù)都使用AGP的顯示卡。第55頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月PCI顯示卡

第56頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月AGP顯示卡第57頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月按顯示芯片

就像主板控制芯片組代表主板的檔次和性能一樣，顯示芯片決定顯示卡的性能和檔次。目前主流芯片主要有三家：nVIDIA、ATI、Matrox。其中nVIDIA、ATI最具實(shí)力。第58頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示內(nèi)存

顯示內(nèi)存(VRAM)就是存儲顯示數(shù)據(jù)的內(nèi)存芯片，它的大小直接影響到顯示卡可以顯示的顏色多少和可以支持的最高分辨率。第59頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月VRAM與DRAM相似，它們的不同之處是：

DRAM芯片只有一個數(shù)據(jù)口，通過這個口又要讀又要寫，而VRAM芯片的讀寫口是分開的，所以它的速度快些?，F(xiàn)在一些高檔的顯示卡上都安裝了SGRAM的顯示內(nèi)存，這是專門為顯示卡設(shè)計(jì)的，其速度要比用做計(jì)算機(jī)內(nèi)存的SDRAM還要快。

第60頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月較早的一些顯示卡沒有這么多的顯示內(nèi)存，是不能達(dá)到真彩效果的。所以在購買顯示卡時(shí)不能忽視顯示內(nèi)存的大小和速度。顯示卡的發(fā)展非常迅速，它的處理速度成為很多圖形軟件的瓶頸。當(dāng)你安裝了新式的顯示卡后，不要忘了安裝新的顯示驅(qū)動程序，這樣才能充分發(fā)揮顯示卡的性能。第61頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.43D圖形加速8.4.13D圖形加速卡原理圖形用戶界面圖形加速卡（GraphicalUserInterfaceAcceleratorAdapter），簡稱“圖形加速卡”或“圖形卡”或“GUI卡”。第62頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4.1.13D圖形加速原理畫一個三維圖形通常需要兩個主要步驟，先畫出幾何圖形的線條，再進(jìn)行圖形表面的圖像繪制，這兩個步驟都需要進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算。如果是動態(tài)的3D圖形，則還有實(shí)時(shí)性要求，所以對3D圖形的處理僅僅依靠主機(jī)還是不行的，必須擴(kuò)充安裝一個3D圖形加速卡。目前市場上流行的3D顯示卡都是將幾何圖形的處理交由主機(jī)CPU實(shí)現(xiàn)，而表面圖像的繪制由3D加速卡實(shí)現(xiàn)。

第63頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月AGP接口的顯示卡

現(xiàn)在市場上的高檔3D圖形卡，都采用新型的AGP接口。第64頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月由于3D圖形卡在構(gòu)造各種特殊效果時(shí)需要大量的內(nèi)存來處理數(shù)據(jù)。大量的數(shù)據(jù)處理需要使用到系統(tǒng)內(nèi)存，PCI接口的顯示卡與內(nèi)存之間的傳輸速率最高是：133M/s，而顯示內(nèi)存與圖形芯片之間的傳輸速率可以達(dá)到1G/s，這樣就會影響顯示卡的顯示速度。所以Intel為顯示卡和系統(tǒng)內(nèi)存之間架起來一條高速通道AGP，實(shí)現(xiàn)了一個廉價(jià)的解決辦法。

第65頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月AGP顯示卡可以直接使用系統(tǒng)內(nèi)存來處理圖形。目前大多數(shù)的卡采用了下面一些公司的圖形芯片：3DFX的VOODOO系列，nVIDIA的RIVA系列，3DLABS，ATI，S3、MATROX和MGA、Intel等。第66頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4.1.23D圖形加速芯片3D圖形加速芯片具有如下功能：1．Z緩沖Z緩沖是一項(xiàng)三維圖形的消隱（遮擋）技術(shù)，用硬件實(shí)現(xiàn)Z緩沖可以大大提高速度。2．顏色插值顏色插值是一種處理表面圖像顏色的技術(shù)，它可以快速營造3D圖形表面顏色的深淺、明暗和清晰模糊等效果。第67頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月3．紋理映射紋理映射是對3D圖形表面花紋的細(xì)節(jié)描繪，通過復(fù)雜的算法可以繪制出質(zhì)感好和凹凸感真實(shí)的圖像。4．其它另外還有圖像透明處理、光線跟蹤、場景霧化和渲染等許多功能。第68頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第69頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.5CRT顯示器8.5.1顯示器的特點(diǎn)有些人認(rèn)為顯示器的外形、工作原理和電路與電視機(jī)相仿，但比電視機(jī)簡單，因?yàn)樗鼪]有高頻接收、中頻、色度解碼和伴音等部分電路，實(shí)際上這種說法是不正確的。顯示器與電視機(jī)在技術(shù)要求和電路實(shí)現(xiàn)上有很大的不同，在許多方面甚至比電視機(jī)的電路要復(fù)雜且技術(shù)難度大。

第70頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月通常來說，顯示卡的分辨率指標(biāo)往往要高于顯示器所能達(dá)到的分辨率指標(biāo)，因此，選擇高技術(shù)指標(biāo)的顯示器使之與顯卡指標(biāo)盡可能匹配，使你的微機(jī)具有盡可能高水平的顯示系統(tǒng)，這是非常重要的。

第71頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月電視制式是指一個電視系統(tǒng)中，掃描參數(shù)(如625行/50場/2：1)、圖像格式、信號編碼方式、視頻帶寬(如6MHz)、射頻帶寬(如8MHz)、調(diào)制極性、聲音載頻與圖像載頻以及調(diào)制方式等參數(shù)的綜合。美國的NTSC制式或我國的PAL-D制式彩色電視的掃描頻率是單一的，并且較低第72頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月制式主要在以下幾個方面不兼容。(1)頻道帶寬不同。NTSC使用6MHz頻道寬度；而PAL有6MHz，7MHz和8MHz幾種帶寬。(2)視頻信號帶寬不同。NTSC使用4.2MHz帶寬；PAL使用4.2MHz，5MHz，5.5MHz和6MHz帶寬。第73頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)信號的行結(jié)構(gòu)不同。NTSC采用每幀525行，每秒30幀；PAL使用每幀625行，每秒25幀。因此行頻也不同。(4)色副載波不相兼容。NTSC使用3.579545MHz，PAL使用4.43361875MHz。(5)聲音載波的偏置不相同。在NTSC中聲音載波的偏置為4.5MHz；在PAL中為5.5MHz或6MHz，取決于PAL的類型。第74頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示器對顯示畫面的分辨率、抗干擾和穩(wěn)定性質(zhì)量的要求也比電視機(jī)高得多。電視機(jī)的水平分辨率一般不超過400線，大約相當(dāng)于早期CGA的分辨率。而顯示器的水平分辨率則可高達(dá)1600點(diǎn)。普通的1024×768的顯示器就相當(dāng)于目前剛剛出現(xiàn)的高清晰度電視接收機(jī)。

顯示器與電視機(jī)的區(qū)別：第75頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月電視機(jī)再現(xiàn)的大多是活動圖像，圖像內(nèi)容的變化往往掩飾了電路上的干擾和不穩(wěn)定，而顯示器再現(xiàn)的大多是文字畫面或靜止圖像，電路上細(xì)小的干擾和不穩(wěn)定所造成的圖像噪波和抖動都是難以容忍的，這就對電路設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量等提出了更高的要求。第76頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示器是計(jì)算機(jī)操作者長時(shí)間近距離對面操作的工具，同時(shí)它內(nèi)部運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)都不容電磁干擾，因此在輻射、電磁安全等電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)上要求很高，這也是設(shè)計(jì)制造上的一大難題，目前的顯示器都必需滿足低輻射、抗靜電和節(jié)能等綠色環(huán)保要求。

第77頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月最后還有一點(diǎn)，目前的顯示器為了在各種不同分辨率顯示模式下能達(dá)到盡可能完美的顯示畫面，都大大增加了非常完備的屏幕調(diào)節(jié)功能，即所謂的數(shù)字調(diào)節(jié)功能，它使屏幕光柵的各種幾何失真減少，畫面明亮清晰，彩色越發(fā)逼真。第78頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.5.2CRT顯示器原理

第79頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示器的電路功能原理如圖8-15所示。電路大致可分為六個部分：視頻信號處理電路，包括視放、亮度和對比度調(diào)節(jié)以及自動亮度控制等。行掃描和行高壓電路，包括行振蕩、鑒相、行激勵、行輸出、行幅度、行線性、行中心調(diào)節(jié)、行高壓產(chǎn)生和高壓保護(hù)等。場掃描電路，包括場振蕩、線性校正、場激勵、場輸出、場幅自動控制、場線性和場中心調(diào)節(jié)等。第80頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月顯像管電路，包括掃描偏轉(zhuǎn)和CRT偏置電壓等。多頻自動同步與自動S校正電路。開關(guān)電源電路。顯示器由CRT、電路板和機(jī)殼三部分組成，圖8-16是顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的照片。第81頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-15多頻同步彩色顯示器電路原理第82頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-16彩色顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)第83頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月多頻同步彩色CRT顯示器的電路原理大致如下：1．視頻信號處理電路主機(jī)顯示卡送來的RGB三路模擬視頻信號均為0.7Vpp（75歐母），先進(jìn)行阻抗匹配、緩沖和預(yù)視放，然后與視頻放大電路共同構(gòu)成放大器環(huán)路，實(shí)現(xiàn)對比度控制、亮平衡控制和黑電平鉗位等功能。這部分電路通常做在CRT尾部的小電路板上，以便直接將處理后的RGB視頻信號送到CRT的陰極管腳。視頻處理電路板如圖8-17所示。第84頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-17視頻處理電路板第85頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月2．行掃描和高壓電路行電路的功能是能夠在32KHz到68KHz的寬范圍上產(chǎn)生行頻振蕩，并能在這個寬的行頻范圍上與主機(jī)顯示卡送來的行同步信號進(jìn)行同步，以實(shí)現(xiàn)視頻信號在水平方向上的正確顯示。還要對行頻信號進(jìn)行激勵，產(chǎn)生行掃描偏轉(zhuǎn)電壓和CRT顯象管所需的25KV陽極高壓、6KV聚焦電壓、柵極電壓和消除關(guān)機(jī)亮點(diǎn)電壓等等。這部分電路還有高壓保護(hù)功能，即當(dāng)故障造成過流時(shí)，控制行振蕩電路停止輸出，從而保護(hù)后級輸出電路。

第86頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月3．場掃描電路場電路的功能是能夠在50Hz至90Hz的寬范圍上產(chǎn)生場頻振蕩，并能在這個寬的場頻范圍上與顯示卡送來的場同步信號進(jìn)行同步，以實(shí)現(xiàn)視頻信號在垂直方向上的正確顯示。它要產(chǎn)生幅度大、線性好的場鋸齒波電壓，提供給場偏轉(zhuǎn)線圈形成電子束的垂直偏轉(zhuǎn)。第87頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月4．CRT顯像管電路包括顯像管、偏轉(zhuǎn)線圈和偏置高壓電路等。這部分電路的作用是保證RGB三色視頻控制的三個電子束，在水平和垂直方向上順序擊中熒光屏的各個像素，最終產(chǎn)生精美的畫面。水平和垂直兩對偏轉(zhuǎn)線圈分別受行掃描和場掃描電壓（或電流）的控制，使電子束有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)，從而掃描整個屏幕形成光柵。各個偏置高壓給電子束以足夠的加速度和聚焦，使產(chǎn)生的畫面明亮而清晰。第88頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

5．多頻自動同步與自動S校正電路這部分電路是多頻彩顯的最具特色的電路之一，它的功能是對顯示卡送來的不同頻率的行同步信號進(jìn)行頻率／電壓的線性轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生代表著輸入行頻的電壓。然后以此電壓去控制行同步電路，從而確保顯示器在很寬的行頻范圍內(nèi)能連續(xù)穩(wěn)定地與顯示卡的輸出行頻同步。另外還要以此電壓去控制自動S校正電路，使在不同行頻時(shí)產(chǎn)生的不同的S失真得以相應(yīng)的校正。S失真的原理和S校正波形如圖8-18所示。第89頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-18S失真原理和S校正波形第90頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

6．開關(guān)直流穩(wěn)壓電源顯示器采用的一般都是高頻脈沖變壓器耦合并聯(lián)型開關(guān)直流穩(wěn)壓電源，它的工作原理與前面介紹的PC電源相近，一般有五路穩(wěn)壓直流輸出，120V供給末級視放晶體管，25V供給場掃描IC電路，16.5V供給行激勵電路和形成12V穩(wěn)壓供給行掃描IC等電路，8V供給CRT顯象管的燈絲和形成5V穩(wěn)壓供給IC門電路等。第91頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月由于高壓產(chǎn)生電路輸出的各種高電壓值與顯示卡輸出行頻有直接對應(yīng)的關(guān)系，所以就必須在輸入行頻改變時(shí)相應(yīng)改變行輸出管的直流偏置電壓，范圍約為45V到135V，調(diào)整其放大量，從而在不同行頻時(shí)都能得到同樣穩(wěn)定的高壓值。在電路中是通過行輸出變壓器中一組低壓繞組對高壓進(jìn)行采樣，產(chǎn)生與高壓變化成正比的直流反饋電壓+B，去控制開關(guān)電源的開關(guān)頻率來實(shí)現(xiàn)45V至135V這一路直流電壓的連續(xù)穩(wěn)定調(diào)整。上述電路都集中做在顯示器的主板上，顯示器內(nèi)部的電路板如圖8-19所示。第92頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-19顯示器內(nèi)部的電路板第93頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6平板顯示器

平板顯示器（FlatPanelDisplay，F(xiàn)PD）也叫數(shù)字平板顯示器DFP（DigitalFlatPanel），主要有液晶顯示器（LCD）、等離子顯示器（PDP）和場致發(fā)光顯示器（EL）等。與CRT顯示器相比，它們的最大優(yōu)點(diǎn)是大屏幕超薄平板式的外形和易于數(shù)字化。第94頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6.1液晶顯示器液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay，LCD）在目前微電腦的顯示器中，其數(shù)量僅次于CRT顯示器。由于它的平板形、重量輕和低電壓等特點(diǎn)，被普遍使用于筆記本電腦。有一種說法，平板顯示器時(shí)代就是液晶平板顯示器時(shí)代。液晶顯示器由液晶器件、驅(qū)動電路、控制電路和電源電路四部分組成。第95頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6.1.1液晶器件液晶器件是液晶顯示器的顯示屏幕，根據(jù)它的成像原理分為TN-LCD（扭曲向列液晶顯示器）、STN-LCD（超扭曲向列液晶顯示器）、DSTN-LCD（雙層超扭曲向列液晶顯示器）和TFT-LCD（薄膜晶體管液晶顯示器）。扭曲向列液晶顯示器TN-LCD（TwistedNematicLiquidCrystalDisplay）系列的液晶器件是由偏光片、玻璃基板、電極、液晶和反射層幾部分構(gòu)成。此種顯示器的液晶器件的構(gòu)造如圖8-20所示。第96頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-20TN型液晶顯示器件結(jié)構(gòu)第97頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月此類顯示器的顯像原理如圖8-21所示。圖8-21TN-LCD工作原理第98頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第99頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月分類TN-LCD、STN-LCD、DSTN-LCD這三種液晶顯示的原理基本相同，不同之處在于液晶分子的扭曲角度有所差別。

1.TN-LCD

TN-LCD顯示器是液晶顯示器的鼻祖，只能顯示黑白色，像我們用的計(jì)算器和電子表就是采用的這種液晶面板。

第100頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月2.STN-LCD

STN-LCD的顯示原理與TN相類似，不同的是TN扭轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90度，而STN超扭轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)是將入射光旋轉(zhuǎn)180~270度。3.DSTN-LCD

DSTN是由STN發(fā)展而來的，用于早期的掌上游戲機(jī)和筆記本電腦，DSTN也俗稱偽彩。它沒有背光設(shè)計(jì)，必須借助外界光源來顯像，所以發(fā)展局限性很大。

第101頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月4.TFT-LCD

TFT-LCD在顯示圖像的效果主要是由像素晶體管控制的。在TFT的面板中包含由紅、綠、藍(lán)組成的濾色片，這三個濾光片對應(yīng)一個像素，每一個單色濾色片也稱為子像素。幾年前TFT-LCD還主要用于筆記本電腦的屏幕，而目前TFT-LCD已大量用于臺式PC機(jī)顯示器和數(shù)字家電，主流是15”和17”顯示器。第102頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月技術(shù)指標(biāo)1.顯示器的尺寸

LCD顯示器的尺寸就是它實(shí)際的屏幕尺寸，也就是最大的可視尺寸。如果同是一臺17英寸的顯示器，CRT顯示器的顯示區(qū)域?yàn)?5.35英寸，而液晶顯示器的則為17英寸。

第103頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月2.分辨率

LCD顯示器顯示器的分辨率有別于CRT顯示器的分辨率，對于CRT顯示器而言，只要調(diào)整電子束的偏轉(zhuǎn)電壓，就可以改變不同的分辨率。但LCD顯示器由于像素間距已經(jīng)固定，所以支持的顯示模式不像CRT顯示器那么多。LCD顯示器的最佳分辨率也叫最大分辨率，在該分辨率下，液晶顯示器才能顯示最佳效果。譬如目前15英寸LCD顯示器的最佳分辨率為1024×768，17~19英寸的LCD顯示器最佳分辨率通常為1280×1024，更大尺寸的LCD顯示器就擁有更大的最佳分辨率。

第104頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月3.亮度

亮度的單位是坎德拉每平米，即cd/m2或稱nits。當(dāng)然亮度值越大時(shí)，圖像的顯示效果就越清晰，能看到的細(xì)節(jié)也就越多了。在LCD顯示器中亮度往往和它的背板光源有關(guān)。背板光源越亮，整個液晶顯示器的亮度也會隨之提高。不過，LCD顯示器的背光源的壽命也是有限的，長時(shí)間使用會導(dǎo)致亮度的逐漸下降。

第105頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月4.對比度

對比度是屏幕上同一點(diǎn)最亮?xí)r(白色)與最暗時(shí)(黑色)的亮度的比值。對比度越高，顯示器還原的色彩也就越鮮艷，畫面色彩的層次感更加分明，色階過渡更細(xì)膩。對比度一般在250∶1左右而當(dāng)對比度能夠達(dá)到350∶1時(shí)，效果就比較好了?，F(xiàn)如今的CRT顯示器能夠輕易地達(dá)到700∶1甚至更高，而LCD顯示器就沒有這樣的本領(lǐng)了，一般在300∶1左右。由此我們不難發(fā)現(xiàn)，LCD顯示器的對比度目前是無法與CRT顯示器相比較的。第106頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月5.響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間指的是LCD顯示器顯示器對于輸入信號的反應(yīng)速度，也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或者是由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時(shí)間。通常都是以毫秒(ms)來計(jì)算，響應(yīng)時(shí)間越小越好。

6.屏幕壞點(diǎn)

所謂壞點(diǎn)，其實(shí)是指在液晶面板上不能正常顯示的像素點(diǎn)(壞點(diǎn)、亮點(diǎn)與暗點(diǎn))統(tǒng)稱。其中亮點(diǎn)是指在全黑底色背景下顯示出會發(fā)亮的色點(diǎn)。暗點(diǎn)是指在全白底色背景下顯示出的非發(fā)亮色點(diǎn)，以及在其它顏色背景下顯示出的其它色點(diǎn)。

第107頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月壞點(diǎn)也是判斷LCD顯示器優(yōu)劣的主要依據(jù)，壞點(diǎn)越少越好。關(guān)于LCD顯示器壞點(diǎn)有A、B、C三級標(biāo)準(zhǔn)，A級質(zhì)量最好。如我國的標(biāo)準(zhǔn)是3個壞點(diǎn)以下為A級合格，日本標(biāo)準(zhǔn)是3個壞點(diǎn)以下為A級合格，韓國標(biāo)準(zhǔn)是5個壞點(diǎn)以下為A級合格。第108頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月部件

1.液晶面板

由于液晶顯示不需要磁性介質(zhì)，因此具有諸多的環(huán)保優(yōu)勢，它只需要很小的電流就可以改變液晶分子的排列狀況來達(dá)到顯示圖像的目的，所以液晶面板比傳統(tǒng)CRT顯示器要省電，同時(shí)也無輻射，保護(hù)了使用者的視力。

2.底座

LCD顯示器的底座與CRT顯示器的不同，有的LCD顯示器底座可以拆卸，有的又是固定在顯示器下方，與顯示器連為一體。由于LCD顯示器輕薄的特點(diǎn)，底座的翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)可以讓液晶屏有更大的活動范圍。

第109頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月3.兩類接口

第110頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

電源接口：這是LCD顯示器的動力之所在。有的LCD顯示器提供的是單獨(dú)的交流電源輸入端。也有不少的LCD顯示器專門配置了AC電源，即直流電的輸入端。

視頻信號接口：LCD顯示器的視頻信號接口一般有傳統(tǒng)的15針D型模擬接口和DVI數(shù)字接口兩種。而數(shù)字接口DVI又分為DVI-D(純數(shù)字接口)和DVI-I(模擬數(shù)字兼容式接口)，DVI-D接口一般通常與傳統(tǒng)15針D型模擬接口同時(shí)提供，而DVI-I一般是單獨(dú)提供的。

第111頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6.1.2液晶顯示器電路液晶顯示器的電路由驅(qū)動電路、控制電路和電源電路四部分組成，如圖8-22所示。圖8-22液晶顯示器的電路原理第112頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月1．驅(qū)動電路：……2．控制電路：……3．顯示信號接口：……配合臺式機(jī)的液晶顯示器也提供了模擬視頻的VGA接口，可以連接到普通VGA顯示卡上。液晶顯示器的數(shù)字接口有DFP、DVI和PND等。使用較多的DVI-D的針腳配置如圖8-23所示。第113頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-23液晶顯示器的DVI-D數(shù)字連接器第114頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6.1.3液晶顯示器的特點(diǎn)與CRT顯示器相比，液晶顯示器具有如下特點(diǎn)：除了液晶顯示器（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，在近年來價(jià)格不斷下跌的吸引下，液晶顯示器與傳統(tǒng)的顯示器相比，還有如下新的特點(diǎn)：一、顯示質(zhì)量高

由于液晶顯示器每一個點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不象陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高而且絕對不會閃爍，把眼睛疲勞降到最低。第115頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月二、沒有電磁輻射傳統(tǒng)顯示器的顯示材料是熒光粉，通過電子束撞擊熒光粉而顯示，電子束在打到熒光粉上的一剎那間會產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射，盡管目前有許多顯示器產(chǎn)品在處理輻射問題上進(jìn)行了比較有效的處理，盡可能地把輻射量降到最低，但要徹底消除是困難的。相對來說，液晶顯示器在防止輻射方面具有先天的優(yōu)勢，因?yàn)樗揪筒淮嬖谳椛?。在電磁波的防范方面，液晶顯示器也有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，它采用了嚴(yán)格的密封技術(shù)將來自驅(qū)動電路的少量電磁波封閉在顯示器中，而普通顯示器為了散發(fā)熱量的需要，必須盡可能地讓內(nèi)部的電路與空氣接觸，這樣內(nèi)部電路產(chǎn)生的電磁波也就大量地向外“泄漏”了。第116頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第117頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月三、可視面積大對于相同尺寸的顯示器來說，液晶顯示器的可視面積要更大一些。液晶顯示器的可視面積跟它的對角線尺寸相同。陰極射線管顯示器顯像管前面板四周有一英寸左右的邊框不能用于顯示。第118頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月四、應(yīng)用范圍廣最初的液晶顯示器由于無法顯示細(xì)膩的字符，通常應(yīng)用在電子表、計(jì)算器上。隨著液晶顯示技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，字符顯示開始細(xì)膩起來，同時(shí)也支持基本的彩色顯示，并逐步用于液晶電視、攝像機(jī)的液晶顯示器、掌上游戲機(jī)上。而隨后出現(xiàn)的DSTN和TFT則被廣泛制作成電腦中的液晶顯示設(shè)備，DSTN液晶顯示屏用于早期的筆記本電腦；TFT則既應(yīng)用在筆記本電腦上（現(xiàn)在大多數(shù)筆記本電腦都使用TFT顯示屏），又用于主流臺式顯示器上。第119頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月五、畫面效果好與傳統(tǒng)顯示器相比，液晶顯示器一開始就使用純平面的玻璃板，其顯示效果是平面直角的，讓人有一種耳目一新的感覺。而且液晶顯示器更容易在小面積屏幕上實(shí)現(xiàn)高分辨率，例如，17英寸的液晶顯示器就能很好地實(shí)現(xiàn)1280×1024分辨率，而通常18英寸CRT彩顯上使用1280×1024以上分辨率的畫面效果是不能完全令人滿意的。第120頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第121頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月六、數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，不像陰極射線管彩顯采用模擬接口。也就是說，使用液晶顯示器，顯卡再也不需要像往常那樣把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號再行輸出了。理論上，這會使色彩和定位都更加準(zhǔn)確完美。

第122頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月七、“身材”勻稱小巧傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器，后面總是拖著一個笨重的射線管。液晶顯示器突破了這一限制，給人一種全新的感覺。傳統(tǒng)顯示器是通過電子槍發(fā)射電子束到屏幕，因而顯像管的管頸不能做得很短，當(dāng)屏幕增加時(shí)也必然增大整個顯示器的體積。而液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示目的，即使屏幕加大，它的體積也不會成正比的增加，而且在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。第123頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月八、功率消耗小傳統(tǒng)的顯示器內(nèi)部由許多電路組成，這些電路驅(qū)動著陰極射線顯像管工作時(shí)，需要消耗很大的功率，而且隨著體積的不斷增大，其內(nèi)部電路消耗的功率肯定也會隨之增大。相比而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比傳統(tǒng)顯示器也要小得多。第124頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第125頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月使用LCD要注意的方面l．避免對器件表面施加壓力液晶顯示器件是由兩片玻璃制作的扁平盒為主體構(gòu)成的。盒中間的間隙厚度僅5～7um，且內(nèi)表面覆有極精細(xì)的、能使液晶分子按一定方向取向的定向?qū)?。因此稍遇壓力很容易破壞，所以裝配、使用中應(yīng)注意以下各點(diǎn)：（1）液晶顯示器件表面不能加壓過大，以免破壞定向?qū)?，萬一加壓過大，或用手按壓了液晶顯示器件中部，需起碼放置l小時(shí)后再通電。（2）裝配中切記要壓力均勻，只壓器件邊緣、不能壓中間，只能均勻用力。

第126頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月2．防止玻璃玻損由于液晶顯示器件是由玻璃制成，如果失落、沖擊，肯定會造成破裂，所以在整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮裝配方法、裝配的耐振性和耐沖擊性能。3．保護(hù)插腳如果是插式液晶顯示器件，則液晶顯示器件應(yīng)裝在距線路板2mm或更遠(yuǎn)的地方，而且不能受力過大，受熱過高，以免破壞連接．連接處最大耐溫不得超過80°C。管腳處不得用洗滌劑，因?yàn)樵谌展庹丈湎孪礈靹纸獬鯟I2，吸水后形成鹽酸從而腐蝕電極。第127頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月4．防止劃傷、污染由于液晶顯示器件表面為塑料型偏振片．所以裝配使用時(shí)應(yīng)絕對避免硬物劃傷、沾污。液晶顯示器件上表面偏振片上都有一層保護(hù)膜，以防造成劃傷、沾污。裝配時(shí)，應(yīng)在最后裝配完成時(shí)再揭去。即使如此，在安裝、操作時(shí)最好還是帶棉線手套．避免手汗，油污、化裝品等的沾污．如已被沾污，應(yīng)及時(shí)用細(xì)布、棉球輕拭處理。如沾污過重必須用溶劑清洗時(shí)，只能用異丙醇(甘油)、酒精、氟利昂擦拭，井迅速干燥，而絕不能用丙酮、芳香族溶劑(如甲苯等)及水擦洗，否則會損壞液晶顯示器件表面偏振片。第128頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月5．器件防潮由于液晶顯示器件屬低壓、微功耗的器件，液晶材料電阻率極高(達(dá)1010Ω·m以上)，故由于潮濕造成的玻璃表面導(dǎo)電就足以影響顯示，段之間會產(chǎn)生“串”擾顯示。在整機(jī)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮防潮、機(jī)箱密封性要好。甚至采用夾層型導(dǎo)電橡膠條。6．防止施加直流電驅(qū)動電壓直流成分越小越好．最好不超過50mV，長時(shí)間施加過大的直流成分會使電極產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)而老化。在段形顯示時(shí)，常在振蕩電路中引入二分頻電路，以保證方波的對稱。第129頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月7．防紫外線液晶及偏振片都是有機(jī)物，在紫外線照射下會產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，使其劣化，所以宜根據(jù)液晶顯示器件使用條件和環(huán)境考慮是否需要裝置防紫外濾光片。8．在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用和存儲由于超過一定溫度范圍液晶態(tài)會消失．所以必須在規(guī)定溫度范圍內(nèi)使用和存儲．溫度過高，液晶態(tài)消失。變成液態(tài)，顯示面呈黑色，不能工作。此時(shí)千萬不要通電，待溫度恢復(fù)正常，顯示面也將恢復(fù)正常。如果溫度過低，液晶態(tài)也會消失，變成晶體，此時(shí)有可能會在形成晶體過程中破壞定向?qū)佣斐捎谰眯該p壞。

第130頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月9．靜電干擾由于液晶顯示器件工作電壓極低，內(nèi)阻徂大，所以用萬用表(R×10kΩ電阻檔)檢查時(shí)，有時(shí)會出現(xiàn)“串”的現(xiàn)象，這是由于其余電極懸空所至，是正常現(xiàn)象。第131頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6.1.4液晶顯示器的技術(shù)術(shù)語1．屏幕尺寸計(jì)算機(jī)所用的液晶顯示器的尺寸也是指矩形屏幕的對角線長度的英寸數(shù)，有12、13.3、14.1、15、17和18英寸等。2．可視角度也稱為可視范圍，是指在屏幕前能看清圖像的最大偏移角度。LCD的水平視角指標(biāo)為100度以上，垂直視角為80度以上。

第132頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月3．分辨率與CRT顯示器不同，液晶顯示器的實(shí)際顯示分辨率與其固定數(shù)量的像素是嚴(yán)格對應(yīng)的，只能設(shè)置一種最高分辨率，才能顯示最佳圖像。當(dāng)設(shè)置為較低分辨率時(shí)，就會因?yàn)樾枰南袼販p少而使圖像變小。如果設(shè)置低分辨率為滿屏幕，則畫面質(zhì)量會大大下降，甚至失真。4．像素間距液晶顯示器的實(shí)際顯示分辨率與物理像素是嚴(yán)格對應(yīng)的，因此對于尺寸和分辨率相同的液晶顯示器，其像素間距指標(biāo)是相同的。比如15寸1024×768的液