1、基本要求:基本要求:本章主要讲述显卡、显示器的工作原理、主要性能指标、主要生厂产商及选购。第六章 显卡与显示器教学重点和难点:教学重点和难点:显示器的工作原理和主要性能指标显卡的基本结构和主要性能指标主流显示芯片及厂商第六章 显卡与显示器第一节 显示器显示器显示器显示器又称为监视器,是计算机中的一种显示器又称为监视器,是计算机中的一种 输出设备输出设备 。其作用是显。其作用是显示从计算机中输出的内容,以便于使用者及时掌握必要的信息和结果示从计算机中输出的内容,以便于使用者及时掌握必要的信息和结果。第一节 显示器一、显示器的分类一、显示器的分类1、按色彩分、按色彩分单色显示器、彩色显示器单色显示
2、器、彩色显示器2、按显示方式分、按显示方式分CGA、 EGA、 XGA( SXGA)、)、 VGA(包括(包括 SVGA、 TVGA)3、按像素点距分、按像素点距分0.39mm、 0.31mm、 0.28mm、 0.26mm、 0.24mm、 0.21mm4、按屏幕大小分、按屏幕大小分14英寸、英寸、 15英寸、英寸、 17英寸、英寸、 19英寸、英寸、 21英寸等英寸等5、按扫描方式分、按扫描方式分隔行扫描、逐行扫描隔行扫描、逐行扫描6、按显示原理分、按显示原理分阴极射线管显示器(阴极射线管显示器( CRT)、液晶显示器()、液晶显示器( LED)、等离子显示器)、等离子显示器( PDP)、
3、有机发光显示器()、有机发光显示器( OLED)第一节 显示器二、二、 CRT显示器显示器CRT显示器是一种使用阴极射线管显示器是一种使用阴极射线管 (Cathode Ray Tube)的显示器的显示器,阴极射线管主要有五部分组成:电子枪,阴极射线管主要有五部分组成:电子枪 (Electron Gun),偏转线圈,偏转线圈(Defiection coils),荫罩,荫罩 (Shadow mask),荧光粉层,荧光粉层 (Phosphor)及及玻璃外壳。它是目前应用最广泛的显示器之一玻璃外壳。它是目前应用最广泛的显示器之一 。CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度纯平显示器具
4、有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短 、价格便宜等优点、价格便宜等优点 。第一节 显示器1、 CRT显示器发展过程显示器发展过程1998年以前年以前 12英寸黑白、英寸黑白、 14英寸彩色显示器为主流;英寸彩色显示器为主流; 1999年年 15英英寸平面直角为主流;寸平面直角为主流; 2000年以后年以后 17英寸纯平为主流,到现在英寸纯平为主流,到现在 19英寸、英寸、21英寸大屏彩显,英寸大屏彩显, CRT经历了由小到大的过程。经历了由小到大的过程。第一节 显示器2、 CRT显示器工作原理显示器工作原理CR
5、T显示器显示器 (阴极射线显像管阴极射线显像管 ) 主要由电子枪、偏转线圈主要由电子枪、偏转线圈 、荫、荫 罩罩 、 荧光粉层荧光粉层 、 和玻璃和玻璃外壳五部分组成。外壳五部分组成。 电子枪工作原理电子枪工作原理在荧光屏上涂满了按一定方式紧密排列的红、绿、蓝三种颜色的荧光粉点或荧光粉在荧光屏上涂满了按一定方式紧密排列的红、绿、蓝三种颜色的荧光粉点或荧光粉条,称为荧光粉单元;相邻的红、绿、蓝荧光粉单元各一个为一组,学名称之为像素;条,称为荧光粉单元;相邻的红、绿、蓝荧光粉单元各一个为一组,学名称之为像素;每个像素中都拥有红、绿、蓝每个像素中都拥有红、绿、蓝 (R、 G、 B)三原色。电子枪工作
6、时是由灯丝加热阴极,阴三原色。电子枪工作时是由灯丝加热阴极,阴极发射电子,然后在加速极电场的作用下,经聚焦极聚成很细的电子束,在阳极高压(极发射电子,然后在加速极电场的作用下,经聚焦极聚成很细的电子束,在阳极高压(25000V)作用下,获得巨大的能量,以极高的速度去轰击荧光粉层。)作用下,获得巨大的能量,以极高的速度去轰击荧光粉层。这些电子束轰击的目标就是荧光屏上的三原色。为此,电子枪发射的电子束不是一这些电子束轰击的目标就是荧光屏上的三原色。为此,电子枪发射的电子束不是一束,而是三束,它们分别受电脑显卡束,而是三束,它们分别受电脑显卡 R、 G、 B三个基色视频信号电压的控制,去轰击三个基色
7、视频信号电压的控制,去轰击各自的荧光粉单元。受到高速电子束的激发,这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、各自的荧光粉单元。受到高速电子束的激发,这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光。根据空间混色法绿、蓝三种光。根据空间混色法 (将三个基色光同时照射同一表面相邻很近的三个点上将三个基色光同时照射同一表面相邻很近的三个点上进行混色的方法进行混色的方法 )产生丰富的色彩,这种方法利用人们眼睛在超过一定距离后分辨力不产生丰富的色彩,这种方法利用人们眼睛在超过一定距离后分辨力不高的特性,产生与直接混色法相同的效果。用这种方法可以产生不同色彩的像素,而大高的特性,产生与直接混色法相同的效果。用这
8、种方法可以产生不同色彩的像素,而大量的不同色彩的像素可以组成一张漂亮的画面,而不断变换的画面就成为可动的图像。量的不同色彩的像素可以组成一张漂亮的画面,而不断变换的画面就成为可动的图像。第一节 显示器2、 CRT显示器工作原理显示器工作原理 电子枪工作原理电子枪工作原理 电子枪工作原理示意图电子枪工作原理示意图第一节 显示器2、 CRT显示器工作原理显示器工作原理 画面的形成画面的形成其原理是利用人们眼睛的视觉残留特性和荧光粉的余辉作用,也就是说使只有一支其原理是利用人们眼睛的视觉残留特性和荧光粉的余辉作用,也就是说使只有一支电子枪,只要我们的三支电子束可以足够快地向所有排列整齐的像素进行激发
9、,我们就电子枪,只要我们的三支电子束可以足够快地向所有排列整齐的像素进行激发,我们就可以看到一幅完整的图像。可以看到一幅完整的图像。要形成非常高速的扫描动作,我们还需要偏转线圈要形成非常高速的扫描动作,我们还需要偏转线圈 (Deflection coils)的帮助的帮助,通过它,我们可以使显像管内的电子束以一定的顺序,周期性地轰击每个像素,使每,通过它,我们可以使显像管内的电子束以一定的顺序,周期性地轰击每个像素,使每个像素都发光,而且只要这个周期足够短,也就是说对某个像素而言电子束的轰击频率个像素都发光,而且只要这个周期足够短,也就是说对某个像素而言电子束的轰击频率足够高,我们就会看到一幅完
10、整的图像。我们把这种电子束有规律的周期性运动叫足够高,我们就会看到一幅完整的图像。我们把这种电子束有规律的周期性运动叫 扫描扫描运动运动 。 显示器着色分析图显示器着色分析图第一节 显示器2、 CRT显示器工作原理显示器工作原理 显示器的扫描方式显示器的扫描方式 通过实验研究发现,人们的眼睛对红、绿、蓝三种颜色反应最灵敏,而且它们的配通过实验研究发现,人们的眼睛对红、绿、蓝三种颜色反应最灵敏,而且它们的配色范围比较广,用这三种颜色可以随意配出自然界中的大部分颜色,因此在色范围比较广,用这三种颜色可以随意配出自然界中的大部分颜色,因此在 CRT显示器显示器中,选用红、绿、蓝三种颜色作为三原色。中
11、,选用红、绿、蓝三种颜色作为三原色。怎样可以把这三原色的光表现出来呢?我们需要一个机电装置来完成这一表现过程怎样可以把这三原色的光表现出来呢?我们需要一个机电装置来完成这一表现过程。因为有大量排列整齐的像素需要激发,必然要求有规律的电子枪扫描运动才显得高效。因为有大量排列整齐的像素需要激发,必然要求有规律的电子枪扫描运动才显得高效。通常实现扫描的方式很多,如直线式扫描,圆形扫描,螺旋扫描等等。其中,直线式。通常实现扫描的方式很多,如直线式扫描,圆形扫描,螺旋扫描等等。其中,直线式扫描又可分为逐行扫描和隔行扫描两种,在扫描又可分为逐行扫描和隔行扫描两种,在 CRT显示系统中两种都有采用。显示系统
12、中两种都有采用。逐行扫描是电子束在屏幕上一行紧接一行从左到右的扫描方式,是比较先进的一种逐行扫描是电子束在屏幕上一行紧接一行从左到右的扫描方式,是比较先进的一种方式。而隔行扫描中,一张图像的扫描不是在一个场周期中完成的,而是由两个场周期方式。而隔行扫描中,一张图像的扫描不是在一个场周期中完成的,而是由两个场周期完成的。在前一个场周期扫描所有奇数行,称为奇数场扫描,在后一个场周期扫描所有完成的。在前一个场周期扫描所有奇数行,称为奇数场扫描,在后一个场周期扫描所有偶数行,称为偶数场扫描。无论是逐行扫描还是隔行扫描,为了完成对整个屏幕的扫描偶数行,称为偶数场扫描。无论是逐行扫描还是隔行扫描,为了完成对整个屏幕的扫描,扫描线并不是完全水平的,而是稍微倾斜的,为此电子束既要作水平方向的运动,又,扫描线并不是完全水平的,而是稍微倾斜的,为此电子束既要作水平方向的运动,又要作垂直方向的运动。前者形成一行的扫描,称为要作垂直方向的运动。前者形成一行的扫描,称为 行扫描行扫描 ,后者形成一幅画面的扫描,后者形成一幅画面的扫描,称为称为 场扫描场扫描 。