显示系统.pptx

1第第6 6章章 显示系统显示系统6.1 6.1 显示系统简介显示系统简介6.2 显示卡显示卡 6.3 CRT显示器显示器6.4 LCDLCD液晶显示器液晶显示器6.5 6.5 显卡与显示器的常见故障与维护显卡与显示器的常见故障与维护2显示系统简介显示系统简介显示系统的组成：显示系统的组成：n显示器（或视频显示）。可以是显示器（或视频显示）。可以是CRTCRT显示显示器，也可以是器，也可以是LCDLCD显示器。显示器。n视频适配器（也称为视频卡或者是图形适视频适配器（也称为视频卡或者是图形适配器）配器）n显示驱动程序显示驱动程序3n 显卡的性能指标，即输出的视频和同步信号的质量显卡的性能指标，即输出的视频和同步信号的质量高低，决定着系统信息显示的最高分辨率和彩色深度，高低，决定着系统信息显示的最高分辨率和彩色深度，即画面的清晰程度和色彩的丰富程度。即画面的清晰程度和色彩的丰富程度。n 显示驱动程序是与显示卡一一对应的配套软件，它控显示驱动程序是与显示卡一一对应的配套软件，它控制着显示卡的工作和显示方式的设置。制着显示卡的工作和显示方式的设置。n 显示器则负责将显示卡输出的高质量视频信号转换为显示器则负责将显示卡输出的高质量视频信号转换为高质量的屏幕画面。高质量的屏幕画面。显示系统的组成（续显示系统的组成（续）显示系统简介显示系统简介（续）4 VGAVGA、TVGATVGA、SVGASVGA等显示模式，主要等显示模式，主要是指显示屏幕上图像分辨率的高低，目前的是指显示屏幕上图像分辨率的高低，目前的显示卡和显示器可以兼容各种标准显示模式，显示卡和显示器可以兼容各种标准显示模式，因此显示卡和显示器都具有充分的互换性。因此显示卡和显示器都具有充分的互换性。显示系统简介显示系统简介（续）5第第6 6章章 显示系统显示系统6.1 6.1 显示系统简介显示系统简介6.2 6.2 显示卡显示卡 6.3 CRT显示器显示器6.4 LCDLCD液晶显示器液晶显示器6.5 6.5 显卡与显示器的常见故障与维护显卡与显示器的常见故障与维护6 显卡显卡:即即显示卡显示卡 又称为又称为 显示适配器显示适配器。作作用用：将将 CPU CPU 送送来来的的影影像像数数据据，处处理理成成显显示示器可以接受的格式，再送到显示屏上形成影像。器可以接受的格式，再送到显示屏上形成影像。6.1 显示卡显示卡7早期的显卡：早期的显卡：将将CPUCPU处理过的输出数据每帧图像以点阵信号的处理过的输出数据每帧图像以点阵信号的方式送至显存，然后发送到显示器，在显示器上逐帧方式送至显存，然后发送到显示器，在显示器上逐帧刷新，所以这类显示卡又称为帧缓冲卡。刷新，所以这类显示卡又称为帧缓冲卡。如如CGACGA、单色显示卡单色显示卡MDA、EGAEGA，以及后来的，以及后来的VGA VGA、SuperVGA（SVGA）都是这种帧缓冲卡，都是这种帧缓冲卡，特点：特点：在显示系统中仅起传递信号的作用，并不涉足于运算处理；在显示系统中仅起传递信号的作用，并不涉足于运算处理；只能够显示文本信息和一般的图形。只能够显示文本信息和一般的图形。概述概述8 由于由于WindowsWindows图形界面的出现和图形界面的出现和3D3D图形图形图像软件的迅速发展，对图形显示速度的要求图像软件的迅速发展，对图形显示速度的要求越来越高，这就促使显示技术必须提高。除了越来越高，这就促使显示技术必须提高。除了改进显示驱动程序和提高显示系统总线速度外，改进显示驱动程序和提高显示系统总线速度外，最有效的办法就是采用专用图形图像处理器最有效的办法就是采用专用图形图像处理器DSPDSP。目前的显示卡基本都是采用了图形图像。目前的显示卡基本都是采用了图形图像处理器的处理器的3D3D图形加速卡。图形加速卡。目前的显卡：目前的显卡：概述概述（续）（续）9 图形加速卡在显卡上有专门处理图形的芯图形加速卡在显卡上有专门处理图形的芯片和显存，它把常用的绘图计算功能内置其中，片和显存，它把常用的绘图计算功能内置其中，专用来处理图形显示，大大减少了显示数据通专用来处理图形显示，大大减少了显示数据通过总线传输的过程，加快了显示速度，有效地过总线传输的过程，加快了显示速度，有效地提高了微型机系统的整体性能。提高了微型机系统的整体性能。特点：特点：具有具有3D3D图形计算能力的图形计算能力的3D3D图形加速卡。图形加速卡。概述概述（续）（续）10 由于有了统一的标准和互换性，各个显示由于有了统一的标准和互换性，各个显示卡生产厂不断推出分辨率更高、颜色数更多的卡生产厂不断推出分辨率更高、颜色数更多的新型的显示卡，标准统称为新型的显示卡，标准统称为Super VGASuper VGA即即SVGASVGA。也有得名于著名显示卡厂商也有得名于著名显示卡厂商TridentTrident的的TVGATVGA标标准。它们的典型分辨率有准。它们的典型分辨率有800600800600、10247681024768、1280102412801024、1600120016001200等，颜等，颜色数为色数为256256、16K16K直到直到3232位真彩色。位真彩色。概述概述（续）（续）11显卡的主要部件有：显卡的主要部件有：显示芯片、显示芯片、RAMDACRAMDAC、显示内存、显示内存、BIOSBIOS、VGAVGA插座、插座、特性连接器等。特性连接器等。多功能显示卡上还有可以连接彩电的多功能显示卡上还有可以连接彩电的TVTV端子或端子或S S端子，以及数字视频接口端子，以及数字视频接口DVIDVI端口。端口。目前有的显示卡由于运算速度快，发热量大，在主芯目前有的显示卡由于运算速度快，发热量大，在主芯片上用导热性能较好的硅胶粘上了一个散热风扇（有的是散片上用导热性能较好的硅胶粘上了一个散热风扇（有的是散热片），在显示卡上有一个热片），在显示卡上有一个2 2芯或芯或3 3芯插座为其供给电源。芯插座为其供给电源。显卡的结构显卡的结构12显卡的结构显卡的结构（续）（续）13显卡的结构显卡的结构（续）（续）14 微微型型机机中中的的数数据据从从形形成成到到显显示示出出来来要要大大致致要经历以下三个过程要经历以下三个过程显卡的工作原理显卡的工作原理n CPU的运算；的运算；n 总线的传输；总线的传输；n 图形卡的处理和输出。图形卡的处理和输出。显卡完成显卡完成15 显卡将显卡将CPUCPU送来的数据转换为显示信号输出，必送来的数据转换为显示信号输出，必须通过四步（见图）须通过四步（见图）显卡的工作原理显卡的工作原理（续）（续）16显卡将图形处理完成后送到显示缓存：显卡将图形处理完成后送到显示缓存：将芯片处理完的资料送到显存。有一些显卡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，特别是具有进行计算，特别是具有3D3D加速功能的显卡更是需加速功能的显卡更是需要显存进行要显存进行3D3D函数的运算。函数的运算。由由CPUCPU向图形处理部件发出命令：向图形处理部件发出命令：CPUCPU送来的数据信息通过总线由显卡的接口金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；手指进入显示芯片，进行处理；显卡的工作原理显卡的工作原理（续）（续）17显示缓存数据进入显示缓存数据进入 RAMDACRAMDAC：显示缓冲器中的数字视频信号送入显示缓冲器中的数字视频信号送入RAMDACRAMDAC；RAMDACRAMDAC将数字信号转化为模拟信号输出显示：将数字信号转化为模拟信号输出显示：RAMDACRAMDAC将数字视频信号转换成模拟信号送到显将数字视频信号转换成模拟信号送到显示器。示器。显卡的工作原理显卡的工作原理（续）（续）18(1)(1)最大分辩率：最大分辩率：显显示示卡卡能能在在显显示示器器上上描描绘绘点点的的最最大大数数量量。一一般般以以”横向点数纵向点数横向点数纵向点数”表示。表示。当当一一个个图图像像被被显显示示在在屏屏幕幕上上时时，它它是是由由无无数数小小点点组组成成的的，它们被称为像素（它们被称为像素（PixelPixel）。）。像素描绘的是屏幕上极小的一个点，每一个像素可以像素描绘的是屏幕上极小的一个点，每一个像素可以被设置为不同的颜色和亮度。像素的每一种状态都是三种颜被设置为不同的颜色和亮度。像素的每一种状态都是三种颜色。红、蓝、绿所控制，当它们都处于最大亮度时，像素就色。红、蓝、绿所控制，当它们都处于最大亮度时，像素就呈现为白色，反之，像素为黑色。呈现为白色，反之，像素为黑色。显卡的主要性能指标显卡的主要性能指标19(2)(2)刷新频率：刷新频率：图图像像在在显显示示器器上上更更新新的的速速度度。也也就就是是图图像像每每秒秒在在屏幕上出现的帧数，单位为屏幕上出现的帧数，单位为Hz。刷刷新新频频率率越越高高，屏屏幕幕上上图图像像的的闪闪烁烁感感就就越越小小，图图像像越越稳稳定定，视视觉觉效效果果也也越越好好。一一般般刷刷新新频频率率在在75Hz以以上上时时，人人眼眼对对影影像像的的闪闪烁烁才才不不易易查查觉觉。该该性性能能指指标标主主要取决于显示卡上要取决于显示卡上RAMDAC的转换速度。的转换速度。显卡的主要性能指标（续）显卡的主要性能指标（续）20(3)(3)色深：色深：像素的颜色数称为色深。像素的颜色数称为色深。该该指指标标用用来来描描述述显显示示卡卡能能够够显显示示多多少少种种颜颜色色，一一般以多少色或多少般以多少色或多少bitbit色来表示。色来表示。如如8bit8bit色色深深可可以以显显示示256256种种颜颜色色，16bit16bit色色深深可可显显示示6553665536种种颜颜色色，称称为为增增强强色色，24bit24bit色色深深可可以以显显示示16M16M种种颜颜色色，称称为为真真颜颜色色。所所以以色色深深的的位位数数越越高高，所所能能看看见见的的颜颜色色就就越越多多，屏屏幕幕上上画画面面的的质质量量就就越越好好。但但色色深深增增加加时时，也也增增大大了了显显示示卡卡所所要要处处理理的的数数据据量量，这这就就要要求求显显示示卡卡配配有有更更大大显显示示内内存存并并具具有有更高的转换速率。更高的转换速率。显卡的主要性能指标（续）显卡的主要性能指标（续）21 在在PC发展的初期，对于显卡并没有太高的性发展的初期，对于显卡并没有太高的性能要求，只要做到基本的显示功能即可。通过能要求，只要做到基本的显示功能即可。通过ISA或者或者EISA等总线，显卡可以获取需要显示的相关等总线，显卡可以获取需要显示的相关信息数据。不过，这些信息数并未经过处理，因此信息数据。不过，这些信息数并未经过处理，因此需要使用显卡的芯片进行加工，这一单元发展到后需要使用显卡的芯片进行加工，这一单元发展到后期就成了期就成了GPU。尽管当时显卡处理的数据量并不大，但是缓冲尽管当时显卡处理的数据量并不大，但是缓冲区还是必不可少的，否则连基本的区还是必不可少的，否则连基本的2D显示功能都显示功能都将无法实现。将无法实现。2D2D和和3D3D图形加速简介图形加速简介3D图形加速图形加速22 GPU：（：（Graphic Processing Unit）图形处理芯片。）图形处理芯片。是显示卡的是显示卡的“心脏心脏”，也就相当于，也就相当于CPU在电脑中的作用，在电脑中的作用，它决定了该显卡的档次和大部分性能，同时也是它决定了该显卡的档次和大部分性能，同时也是2D显示卡显示卡和和3D显示卡的区别依据。显示卡的区别依据。2D显示芯片在处理显示芯片在处理3D图像和特图像和特效时主要依赖效时主要依赖CPU的处理能力，称为的处理能力，称为“软加速软加速”。3D显示显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也即所谓的即所谓的“硬件加速硬件加速”功能。显示芯片通常是显示卡上最功能。显示芯片通常是显示卡上最大的芯片（也是引脚最多的）。现在市场上的显卡大多采大的芯片（也是引脚最多的）。现在市场上的显卡大多采用用nVIDIA和和ATI两家公司的图形处理芯片。两家公司的图形处理芯片。3D3D图形加速图形加速 （续）（续）2D2D和和3D3D图形加速简介（续）图形加速简介（续）23 3D图形加速技术，以前主要用于高档图形图形加速技术，以前主要用于高档图形工作站上的机械、电路和建筑工作站上的机械、电路和建筑CAD设计。随着设计。随着3D图形软件特别是图形软件特别是3D游戏软件的大量出现，游戏软件的大量出现，3D图形加速软件技术开始用于图形加速软件技术开始用于PC机，这也就机，这也就促使促使3D图形加速硬件技术应用于图形显示卡，图形加速硬件技术应用于图形显示卡，推出了推出了3D图形加速卡。图形加速卡。2D2D和和3D3D图形加速简介（续）图形加速简介（续）3D3D图形加速图形加速 （续）（续）24 画一个三维图形通常需要两个主要步骤，先画一个三维图形通常需要两个主要步骤，先画出几何图形的线条，再进行图形表面的图像绘画出几何图形的线条，再进行图形表面的图像绘制，这两个步骤都需要进行大量的数学计算。如制，这两个步骤都需要进行大量的数学计算。如果是动态的果是动态的3D3D图形，则还有实时性要求，所以对图形，则还有实时性要求，所以对3D3D图形的处理仅仅依靠主机还是不行的，必须扩图形的处理仅仅依靠主机还是不行的，必须扩充安装一个充安装一个3D3D图形加速卡。目前市场上流行的图形加速卡。目前市场上流行的3D3D显示卡都是将几何图形的处理交由主机显示卡都是将几何图形的处理交由主机CPUCPU实现，实现，而表面图像的绘制由而表面图像的绘制由3D3D加速卡实现。加速卡实现。2D2D和和3D3D图形加速简介（续）图形加速简介（续）3D3D图形加速图形加速 （续）（续）253D3D图形加速芯片具有如下功能：图形加速芯片具有如下功能：1 1Z Z缓冲缓冲Z Z缓冲是一项三维图形的消隐（遮挡）缓冲是一项三维图形的消隐（遮挡）技术，用硬件实现技术，用硬件实现Z Z缓冲可以大大提高速度。缓冲可以大大提高速度。2 2颜色插值颜色插值颜色插值是一种处理表面图像颜颜色插值是一种处理表面图像颜色的技术，它可以快速营造色的技术，它可以快速营造3D3D图形表面颜色的深浅、图形表面颜色的深浅、明暗和清晰模糊等效果。明暗和清晰模糊等效果。3D3D图形加速图形加速 （续）（续）261.1.显卡的安装、设置显卡的安装、设置 现在显卡的接口都是现在显卡的接口都是AGP接口，安装显卡时，应确认主接口，安装显卡时，应确认主机电源处于关闭状态，然后打开机箱，将显卡垂直标入机电源处于关闭状态，然后打开机箱，将显卡垂直标入AGP插槽中，并用螺丝将显卡的档板固定在机箱上，以免松动。插槽中，并用螺丝将显卡的档板固定在机箱上，以免松动。显卡大多为即插即用型的，在显卡大多为即插即用型的，在Windows下，一般都能自下，一般都能自动检测到显卡，并自动匹配，安装相应的驱动程序。目前，动检测到显卡，并自动匹配，安装相应的驱动程序。目前，各品牌显卡都附带有自己的驱动程序光盘，一些厂家的网站各品牌显卡都附带有自己的驱动程序光盘，一些厂家的网站上还提供了驱动程序的下载，当系统自动检测不到相应的驱上还提供了驱动程序的下载，当系统自动检测不到相应的驱动程动程序时，或者需要更新驱动程序时，可按下列步骤来安装序时，或者需要更新驱动程序时，可按下列步骤来安装相应的驱动程序：相应的驱动程序：显卡的安装、设置与测试显卡的安装、设置与测试27 （1 1）在控制面板窗口中，双击）在控制面板窗口中，双击“显示显示”图标，在图标，在“显显示属性示属性”窗口中选择窗口中选择“设置设置”选项，或在桌面空白处单击选项，或在桌面空白处单击鼠标右键，然后在出现的快捷菜单中选择鼠标右键，然后在出现的快捷菜单中选择”属性属性”，进入，进入“显示属性显示属性”设置窗口。设置窗口。（2）在）在“显示属性显示属性”窗口中选择窗口中选择“高级高级”，进入后选，进入后选择择“适配器适配器”，然后选择，然后选择“属性属性”，弹出适配器属性对话，弹出适配器属性对话框。选择框。选择“驱动程序驱动程序”选项，再选择选项，再选择“安装驱动程序安装驱动程序”选选项，将装有驱动程序的软盘或光盘放入对应的驱动器中，项，将装有驱动程序的软盘或光盘放入对应的驱动器中，并确定驱动程序的安装路径，则系统即自动进行安装。安并确定驱动程序的安装路径，则系统即自动进行安装。安装结束后，可进入装结束后，可进入“显示属性显示属性”窗口，在那里可以看到显窗口，在那里可以看到显示卡的具体型号。示卡的具体型号。显卡的安装、设置与测试显卡的安装、设置与测试 （续）（续）282.2.显卡的性能测试：显卡的性能测试：目前，对显卡的测试通常是采用专用测试软件目前，对显卡的测试通常是采用专用测试软件和游戏软件进行。其中，对显卡的标准测试一般采和游戏软件进行。其中，对显卡的标准测试一般采用美国用美国ZDZD试验室开发的试验室开发的ZD Winbench 99ZD Winbench 99和和3Dmark 3Dmark 9999进行，但更多的情况下，是选择几个典型的游戏进行，但更多的情况下，是选择几个典型的游戏软件进行测试，如采用软件进行测试，如采用“CSCS、QUAKEQUAKE”等对显卡支等对显卡支持持Driect 3DDriect 3D情况进行测试，目的主要是看运行程情况进行测试，目的主要是看运行程序时，所能达到的显示效果序时，所能达到的显示效果。显卡的安装、设置与测试显卡的安装、设置与测试 （续）（续）291 1对对于于多多数数家家庭庭和和单单位位，微微型型机机的的用用途途都都是是作作一一些些简简单单的的文文字字处处理理、办办公公、上上网网、学学习习与与编编程程等等工工作作，这这些些工工作作对对显显卡卡的的要要求求不不太太高高。如如今今显显示示卡卡的的2D2D性性能能都都还还不不错错，主主要要差差别别在在于于3D3D方方面面，因因此此对对这这些些在在3D3D方方面面几几乎乎没没有有什什么么要要求求的的应应用用来来说说，完完全全可可以以采采用用像像Via Via MVP4MVP4、Intel Intel i810i810、Intel Intel i815i815、845G/GL845G/GL、SiS630SiS630、Via Via PM133PM133、Via Via KM133KM133等等整整合合了了显显示示芯芯片片的的整整合合型型主主板板。而而且且它它们们所所集集成成的的显显示示芯芯片片，除除了了可可以以应应付付以以上上这这些些日日常常的的工工作作，也也可可以以玩玩一一些些简简单单的的3D3D游游戏戏。如如果果需需要要单单独独采采购购显显示示卡卡，那那么么像像nVidia nVidia Riva Riva 128 128 ZXZX、nVidia nVidia TNT2TNT2、Ati Ati Rage128GLRage128GL、SiS315SiS315等等这这类类低低端端显显示示卡卡，都都比比较较适适合这种用途。合这种用途。显卡的选用显卡的选用302如果要求显卡具有一定的如果要求显卡具有一定的3D性能，而且价格不能性能，而且价格不能太高，选取整体性能强的显卡比较适合。目前市场这类显太高，选取整体性能强的显卡比较适合。目前市场这类显卡有：卡有：Geforce2MX200、Geforce2MX400、AtiRadeon7000等。等。3 3如果主要用于玩游戏或做视频设计，由于游戏对于如果主要用于玩游戏或做视频设计，由于游戏对于显卡的要求只有最低限，因此高档显示卡总是游戏玩家无显卡的要求只有最低限，因此高档显示卡总是游戏玩家无止境的追求。就目前来讲，要想应付多数游戏，显卡的显止境的追求。就目前来讲，要想应付多数游戏，显卡的显存至少应在存至少应在64M64M以上。目前市场上，这类高端显卡的显示芯以上。目前市场上，这类高端显卡的显示芯片主要有片主要有nVidianVidia的的GeForce4 MX440-8XGeForce4 MX440-8X、ATIATI的的RADEON 9700RADEON 9700、SiSSiS的的Xaber 600Xaber 600等。等。显卡的选用显卡的选用（续）（续）314对于专业的绘图需求来说，游戏玩家所关注对于专业的绘图需求来说，游戏玩家所关注的性能并不是他们惟一考虑的重点，对于应用软件的性能并不是他们惟一考虑的重点，对于应用软件的支持程度和稳定可靠的表现也同样的重要。目前，的支持程度和稳定可靠的表现也同样的重要。目前，主要的专业图形卡厂商有主要的专业图形卡厂商有3Dlabs和和Elsa等。等。显卡的选用显卡的选用（续）（续）32第第6 6章章 显示系统显示系统6.1 6.1 显示系统简介显示系统简介6.2 显示卡显示卡 6.3 CRT6.3 CRT显示器显示器6.4 LCDLCD液晶显示器液晶显示器6.5 6.5 显卡与显示器的常见故障与维护显卡与显示器的常见故障与维护33 CRT CRT显示器就是阴极射线显示器，显示器就是阴极射线显示器，CRT显示显示器经历了球面，柱面，到今天的平面显示器几个器经历了球面，柱面，到今天的平面显示器几个阶段。在提高显示器性能的同时，显示器的价格阶段。在提高显示器性能的同时，显示器的价格却在逐步降低。目前却在逐步降低。目前17寸的纯平显示器已经成为寸的纯平显示器已经成为市场的主流。市场的主流。尽管尽管CRT显示器的技术处于非常成熟的阶段，显示器的技术处于非常成熟的阶段，大屏幕、高亮度彩显正成为主流，但难以避免显大屏幕、高亮度彩显正成为主流，但难以避免显示器的体积不断增加，功耗不断提升。示器的体积不断增加，功耗不断提升。概述概述34 显像管的发展历史几乎就代表了显示器的发显像管的发展历史几乎就代表了显示器的发展历史，而显象管发展的一个重要标志就是显象展历史，而显象管发展的一个重要标志就是显象管的形状。因此显示器发展经历了以下阶段：管的形状。因此显示器发展经历了以下阶段：球球面、柱面、平面直角、超平面和纯平面。面、柱面、平面直角、超平面和纯平面。显像管技术的发展，主要体现在以下方面：显像管技术的发展，主要体现在以下方面：画面的扭曲度；对灯光的反射、清晰度、色画面的扭曲度；对灯光的反射、清晰度、色彩的真实性、视角等。彩的真实性、视角等。CRTCRT显示器的发展过程显示器的发展过程35球面显像管：球面显像管：这种显像管会随着观看角度的不同而产生这种显像管会随着观看角度的不同而产生不同程度的失真。由于屏幕中间为球面形状不同程度的失真。由于屏幕中间为球面形状（即水平和垂直两个方向都为曲面），这导致（即水平和垂直两个方向都为曲面），这导致了画面不同程度的变形失真，特别是在四周边了画面不同程度的变形失真，特别是在四周边角部分尤为的明显，这也是它渐淡市场的重要角部分尤为的明显，这也是它渐淡市场的重要原因之所在。原因之所在。CRTCRT显示器的发展过程（续）显示器的发展过程（续）36平面直角显象管：平面直角显象管：其实也不是真正意义上的平面，只不过其显象其实也不是真正意义上的平面，只不过其显象管的曲率相对球面显象管比较小而已，其屏幕表面管的曲率相对球面显象管比较小而已，其屏幕表面接近平面，曲率半径大于接近平面，曲率半径大于2000毫米，四个角都是直毫米，四个角都是直角。由于显示器采用了平面直角显像管，使得反光角。由于显示器采用了平面直角显像管，使得反光现象，及屏幕四角的失真现象减小了不少，使显示现象，及屏幕四角的失真现象减小了不少，使显示质量有了较大提高。质量有了较大提高。CRTCRT显示器的发展过程（续）显示器的发展过程（续）37柱面显象管：柱面显象管：日本索尼公司采用了条栅荫罩技术，即特丽珑日本索尼公司采用了条栅荫罩技术，即特丽珑（Trinitron）技术的出现，三菱公司也紧随其后，）技术的出现，三菱公司也紧随其后，开发出钻石珑（开发出钻石珑（Diamondtron）技术，这两种显像）技术，这两种显像管的屏幕在垂直方向是完全的水平，只在水平方向管的屏幕在垂直方向是完全的水平，只在水平方向仍略有弧度，另外加上栅状荫罩的设计，使显示质仍略有弧度，另外加上栅状荫罩的设计，使显示质量大幅度上升。但是这些显像管，依旧没有达到完量大幅度上升。但是这些显像管，依旧没有达到完完全全的平面。因此，所显示的画面或多或少都会完全全的平面。因此，所显示的画面或多或少都会有一点变形和扭曲，依然不够令人满意。有一点变形和扭曲，依然不够令人满意。CRTCRT显示器的发展过程（续）显示器的发展过程（续）38完全平面显示器：完全平面显示器：完全平面显示器（完全平面显示器（纯平纯平）的屏幕在水平和垂直方向上都）的屏幕在水平和垂直方向上都是水平的，图象的失真和屏幕的反光都被降低到最小的限度。是水平的，图象的失真和屏幕的反光都被降低到最小的限度。内部通过各种技术也达到了视觉上的平面，画面显示效果非内部通过各种技术也达到了视觉上的平面，画面显示效果非常舒展，从任何角度看都没有扭曲。它可以有效地避免因光常舒展，从任何角度看都没有扭曲。它可以有效地避免因光线折射所产生的画面扭曲和变形。平整的表面可以使光线定线折射所产生的画面扭曲和变形。平整的表面可以使光线定向反射，再加上显示器采用的各种防眩光、防反射、防辐射向反射，再加上显示器采用的各种防眩光、防反射、防辐射涂层，从而大大降低了使用者长时间凝视屏幕的眩目感和疲涂层，从而大大降低了使用者长时间凝视屏幕的眩目感和疲劳感。视角方面：普通的显示器视角约劳感。视角方面：普通的显示器视角约160左右，而纯平显左右，而纯平显像管理论上可以达到像管理论上可以达到180。CRTCRT显示器的发展过程（续）显示器的发展过程（续）39完全平面显示器：完全平面显示器：（续）（续）完全平面显示器的特点：完全平面显示器的特点：画面清晰画面清晰扭曲度小扭曲度小色彩真实色彩真实可视角大使用舒适等特点。可视角大使用舒适等特点。CRTCRT显示器的发展过程（续）显示器的发展过程（续）40 完全平面显像管显示器，就实现方式而完全平面显像管显示器，就实现方式而言，有两种方式：言，有两种方式：一种是以一种是以LGLG显像管为代表的物理平面，无论屏幕内显像管为代表的物理平面，无论屏幕内表面和外表面都是平的，没有对玻璃罩板的折射现象表面和外表面都是平的，没有对玻璃罩板的折射现象做补偿，使得用户会觉得显示器有内凹现象；做补偿，使得用户会觉得显示器有内凹现象；另一种是以三星为代表的视觉平面显像管，显示器另一种是以三星为代表的视觉平面显像管，显示器真正发光的屏幕内表面还存在细微的弧度，是为了校真正发光的屏幕内表面还存在细微的弧度，是为了校正由玻璃外壳的折射造成内凹的视觉误差。正由玻璃外壳的折射造成内凹的视觉误差。CRTCRT显示器的发展过程（续）显示器的发展过程（续）41 显示器是一种将电信号转变为可见光信号显示器是一种将电信号转变为可见光信号的设备的设备,一个典型的一个典型的CRT显示器主要由显示器主要由CRT显像显像管和控制管和控制CRT工作的相关电路所组成。工作的相关电路所组成。CRT显像管主要由电子枪显像管主要由电子枪(Electrongun)、编转线圈编转线圈(Deflectioncoils)、荫罩、荫罩(shadowmask)、荧光粉涂层、荧光粉涂层(phosphor)和玻璃外壳五大部分组和玻璃外壳五大部分组成。其结构如下图所示。成。其结构如下图所示。CRTCRT显示器的结构和工作原理显示器的结构和工作原理CRTCRT显示器的结构显示器的结构42CRTCRT显示器的结构和工作原理显示器的结构和工作原理 （续）（续）CRTCRT显象管的结构显象管的结构43CRT显像管的工作原理显像管的工作原理 在在CRT显像管内部电子枪和荧光粉涂层之间有显像管内部电子枪和荧光粉涂层之间有一个电势差为一个电势差为10000V30000V的直流加速电场，当的直流加速电场，当电子枪阴极发射出的电子束经过强度控制，聚集和电子枪阴极发射出的电子束经过强度控制，聚集和加速后变成细小的电子流，在偏转线圈产生的磁场加速后变成细小的电子流，在偏转线圈产生的磁场的作用下，向指定的方向偏转，随后电子束继续加的作用下，向指定的方向偏转，随后电子束继续加速，穿越过荫罩的小孔或栅栏，轰击到荧光粉层上，速，穿越过荫罩的小孔或栅栏，轰击到荧光粉层上，其所携带动能的一部分便转化为光能释放出来，就其所携带动能的一部分便转化为光能释放出来，就可以发出光来。可以发出光来。CRTCRT显示器的结构和工作原理显示器的结构和工作原理 （续）（续）44 电子束在极短的时间内，按一定顺序依次轰击电子束在极短的时间内，按一定顺序依次轰击荧光粉层产生光点，由于荧光粉的余辉和人眼睛的荧光粉层产生光点，由于荧光粉的余辉和人眼睛的视觉停留作用，就在屏幕上形成了图像和文字。彩视觉停留作用，就在屏幕上形成了图像和文字。彩色色CRTCRT显像管的荧光粉涂层是由显像管的荧光粉涂层是由 （红色），（红色），（绿色），（蓝色）三种彩色的荧光粉涂层组成，（绿色），（蓝色）三种彩色的荧光粉涂层组成，当被按不同比例强度的电子流轰击后，就会产生不当被按不同比例强度的电子流轰击后，就会产生不同颜色的光点，许多不同颜色的点排列在一起，就同颜色的光点，许多不同颜色的点排列在一起，就组成了五彩缤纷的画面。组成了五彩缤纷的画面。CRTCRT显像管的工作原理（续）显像管的工作原理（续）CRTCRT显示器的结构和工作原理显示器的结构和工作原理 （续）（续）45CRTCRT显像管的工作原理（续）显像管的工作原理（续）CRTCRT显示器的结构和工作原理显示器的结构和工作原理 （续）（续）46控制控制CRT显像管工作的电子线路显像管工作的电子线路 主要由电源电路、行扫描电路、场扫描电路、主要由电源电路、行扫描电路、场扫描电路、视频放大电路以及一些辅助电路组成视频放大电路以及一些辅助电路组成,如图所示。如图所示。CRTCRT显示器的结构和工作原理显示器的结构和工作原理 （续）（续）4748 由显示卡送来的行、场同步信号，经过电平转换和极由显示卡送来的行、场同步信号，经过电平转换和极性调整电路处理，得到统一极性的行、场同步信号，然后性调整电路处理，得到统一极性的行、场同步信号，然后去触发行、场扫描电路。行、场扫描电路的主要作用是给去触发行、场扫描电路。行、场扫描电路的主要作用是给行、场偏转线圈提供具有一定频率和幅度，而且线性良好行、场偏转线圈提供具有一定频率和幅度，而且线性良好的锯齿波信号，以便在屏幕上形成光栅。扫描电路的附属的锯齿波信号，以便在屏幕上形成光栅。扫描电路的附属电路，则要产生显像管工作所需的高压及光栅校正信号。电路，则要产生显像管工作所需的高压及光栅校正信号。显像器的视频放大电路则对显示卡送来的显像器的视频放大电路则对显示卡送来的R R、G G、B B视频信号，视频信号，先在预放电路中进行第一级放大，并做亮度、对比度控制，先在预放电路中进行第一级放大，并做亮度、对比度控制，然后然后R R、G G、B B三色信号在视频输出电路中被分别放大，驱动三色信号在视频输出电路中被分别放大，驱动相应的电子枪。显像器的电源都采用开关稳压电源，其主相应的电子枪。显像器的电源都采用开关稳压电源，其主要作用是将要作用是将220V220V交流电转换成稳定的直流电压，供给显像交流电转换成稳定的直流电压，供给显像管灯丝及各控制电路正常工作。管灯丝及各控制电路正常工作。CRTCRT显示器的结构和工作原理显示器的结构和工作原理 （续）（续）491 1屏幕尺寸和可视区域屏幕尺寸和可视区域 1414、1515、1717和和2020英寸等都是英寸等都是指显像管屏幕对角线的尺寸。在指显像管屏幕对角线的尺寸。在显示器上，实际可以看到的显像显示器上，实际可以看到的显像管的区域却达不到这个尺寸，管的区域却达不到这个尺寸，14”14”显示器的可视区域只有显示器的可视区域只有1212英英寸，寸，15”15”显示器的可视区域只有显示器的可视区域只有1313英寸多，英寸多，17”17”显示器的可视区显示器的可视区域只有域只有1515英寸多。英寸多。显示器CRT尺寸（英寸）实际的可视区域（英寸）1210.51412.51513.51614.51715.51816.51917.52018.52119.5CRTCRT显示器的性能参数显示器的性能参数502屏幕的宽高比屏幕的宽高比 显示器的许多标准来源于电视机，其标准的显示器的许多标准来源于电视机，其标准的屏幕宽高比也与电视机一样为屏幕宽高比也与电视机一样为4比比3，即显示器，即显示器的屏幕宽度为四个单位，高度为三个单位。为的屏幕宽度为四个单位，高度为三个单位。为此，显示视频信号规定的标准分辨率模式也基此，显示视频信号规定的标准分辨率模式也基本上是本上是4比比3的，比如水平的，比如水平640点、垂直点、垂直480点，点，水平水平800点、垂直点、垂直600点等。点等。CRTCRT显示器的性能参数显示器的性能参数 （续）（续）51 3 3屏幕的类型屏幕的类型 1414”显示器多为老式显示器多为老式球面显像管。目前多数球面显像管。目前多数1515和和1717”显示器采用平面直显示器采用平面直角型显像管，还有少量采角型显像管，还有少量采用柱面显像管。目前大屏用柱面显像管。目前大屏幕显示器均采用纯平面显幕显示器均采用纯平面显像管。像管。CRTCRT显示器的性能参数显示器的性能参数 （续）（续）52 4 4显示器的扫描方式显示器的扫描方式 微机系统的微机系统的CRTCRT显示器都是采用光栅扫描方式，光栅扫显示器都是采用光栅扫描方式，光栅扫描又分为逐行扫描和隔行扫描两种，如图描又分为逐行扫描和隔行扫描两种，如图8-98-9所示。目前选所示。目前选用较多的用较多的1515、1717英寸显示器均已采用逐行扫描方式，水平扫英寸显示器均已采用逐行扫描方式，水平扫描频率即行频上限为描频率即行频上限为64KHz64KHz甚至更高，垂直扫描频率即场频甚至更高，垂直扫描频率即场频上限为上限为90Hz90Hz甚至更高，这样的显示器能满足甚至更高，这样的显示器能满足1280102412801024或更或更高的分辨率。高的分辨率。CRTCRT显示器的性能参数显示器的性能参数 （续）（续）53n图8-9 显示器的光栅扫描CRTCRT显示器的性能参数显示器的性能参数 （续）（续）54 5 5显示器的显示方式和显示模式显示器的显示方式和显示模式 就屏幕显示画面的点组织方式而言，显示就屏幕显示画面的点组织方式而言，显示方式有两种，即字符数字方式方式有两种，即字符数字方式（Alphabet/NumberAlphabet/Number，A/NA/N）和全点寻址图形方）和全点寻址图形方式（式（All Point AddressableAll Point Addressable，APAAPA）。）。CRTCRT显示器的性能参数显示器的性能参数 （续）（续）55 显示模式主要是指一屏能显示的点数和颜色数（包括显示模式主要是指一屏能显示的点数和颜色数（包括一屏能显示的字符数）。常用的显示模式有一屏能显示的字符数）。常用的显示模式有CGA、EGA、VGA和和SVGA（即（即TVGA）等等。典型的）等等。典型的IBM指标是：指标是：CGA为为320200和和8色，色，EGA为为640350和和16色，色，VGA为为640480，SVGA为为800600、1024768、12801024和和16001200等。目前的显示都采用等。目前的显示都采用VGA以上的显示模式，它们的同屏彩色数可在以上的显示模式，它们的同屏彩色数可在16、256、16K、32K、64K、16M（所谓真彩色）直到（所谓真彩色）直到4G中选择。中选择。CRTCRT显示器的性能参数显示器的性能参数 （续）（续）56 6 6显示器的数字调节显示器的数字调节 显示器的调节功能允许用户自己调节画面几何形显示器的调节功能