计算机组装与维护第6章-显示设备

第6章显示设备•6.1显卡•6.2显示器6.1显卡•6.1.1显卡结构•6.1.2显卡的性能指标•6.1.3选购显卡•6.1.4显卡故障分析6.1.1显卡结构•1．显示芯片•2．显存内存•3．输出端口•4．风扇/散热片•5．显卡BIOS芯片•6．金手指1．显示芯片•显示芯片是显卡上最重要的部分，其主要作用是处理软件指令、完成图像的构建和渲染等工作以及某些特定的绘图功能。它直接决定了显卡的档次和性能。•不同的显示芯片无论从内部结构还是性能上都存在着差异，而其价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位就相当于CPU在计算机中的地位。因为制造显示芯片的工艺很复杂，所以目前制造显示芯片的厂家只有NVIDIA、ATI和SIS等公司。2．显存内存•显示内存又称为显存，它用于暂存显示芯片要处理的图形数据，其容量与存取速度对显卡的整体性能起着举足轻重的作用，而且还直接影响显示的分辨率及其色彩位数，容量越大，所能显示的分辨率及其色彩位数越高。显示内存同分辨率及其色彩位数的关系为：显示内存=分辨率×彩色位数/8。作为显示卡的重要组成部分，显存一直随着显示芯片的发展而逐步改变着。从早期的EDORAM、MDRAM、SDRAM、SGRAM、VRAM、WRAM等到今天被广泛采用的DDRSDRAM，显存经历了很多代的进步。•目前市场中所采用的显存类型主要有SDRAM、DDRSDRAM和DDRSGRAM三种。SDRAM目前主要应用在低端显卡上，其频率一般不超过200MHz。在价格和性能上它与DDR相比都没有什么优势，因此逐渐被DDR取代。DDRSDRAM是市场中的主流产品，包括DDR2和DDR3。3．输出端口•在显卡上有一个外形像大写字母D的接口，它包含15个插孔，该接口称为VGA接口，如图所示。输出端口与显示器的D形插头相连，输出模拟信号。一些中高端的显卡上还集成了数字视频输出接口（如TV-OUT莲花插孔、S-Video端子），如图所示，用于连接电视机，把影像输送到电视机上。4．风扇/散热片由于显卡核心工作频率与显存工作频率在不断攀升，显卡芯片的发热量也在迅速提升。此外显示芯片的晶体管数量已经达到了CPU内晶体管的数量，如此高的集成度必然带来散热量的增加。为了解决此问题，显卡都会采用必要的散热方式。尤其对于超频爱好者和需要长时间工作的用户，是否采用优秀的散热方式是选择显卡时必须考虑的因素。因此，现在的显卡采用风扇和散热片协同运行的方式来解决散热问题。5．显卡BIOS芯片显卡BIOS芯片的作用与主板BIOS芯片相似，在其中存储了显卡的一些相关信息，如显卡采用的显示芯片参数、显存的默认工作频率等，如图所示。6．金手指金手指是连接显卡和主板的通道，不同结构的金手指代表不同的主板接口。目前主流的显卡金手指是PCI-Express接口类型，它采用了目前业内流行的点对点串行连接，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。6.1.2显卡的性能指标•1．显存速度•2．显存容量•3．显存位宽1．显存速度显存速度决定于显存的运行频率和时钟周期，它们影响显存每次处理数据需要的时间。显存芯片速度越快，单位时间内交换的数据量也就越大，显卡处理图形图像的性能也会越高。显存的运行频率以MHz为单位，时钟周期则以ns（纳秒）为单位。它们之间的关系为：运行频率＝1/时钟周期×1000。2．显存容量显存容量的大小也是显卡的重要性能指标，它决定了显存临时存储数据的能力。它担负着计算机系统与显卡之间数据交换以及显示芯片运算3D图形时的数据缓存，因此显存的大小决定了显示芯片处理的数据量大小。从理论上来讲，显存容量越大，显卡的性能就越好。3．显存位宽•显存位宽是显卡的另一个性能指标，是指显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数。通常情况下可把显存位宽理解为数据进出通道的大小，在运行频率和显存容量相同的情况下，显存位宽越大，数据的吞吐量就越大，显卡的性能也就越好。•显存的带宽=显存频率×显存位宽/8，那么在显存频率相当的情况下，显存位宽将决定显存带宽的大小。6.1.3选购显卡•1．按用途选购显卡•2．显卡的做工和用料•3．显存容量1．按用途选购显卡•（1）办公用户：办公用户对显卡性能要求较低，他们通常只是在计算机中处理简单的文本和图像，因此选购价格在400元以下的显卡就足够了，包括集成显卡、GeForce7300GS或RadeonHD2400PRO类型的显卡等。•（2）家庭用户：普通的家庭用户通常用计算机上网、看电影和玩一些小游戏，这类用户可以购买中低档显卡，包括GeForce8500GT或RadeonX1650GT等。•（3）游戏玩家：这类用户对显卡的要求较高，要求显卡具有较强的3D处理能力和游戏性能，普通的集成显卡一般无法满足他们的需求，因此这类用户需要使用独立显卡。•（4）专业图形图像设计用户：这类用户经常使用Photoshop、3DSMAX、MAYA等软件，这些软件都需要显卡能很好的支持OpenGLICD，而目前只有少数价格高昂的专业绘图显卡才能做到。因此，这类用户最好选购ATIFireGL或NVIDIAQuadroFX系列的显卡。2．显卡的做工和用料•一款性能优良的显卡，其PCB板、线路和各种元件的分布是比较规范的。建议大家尽量选择使用4层以上PCB板的显卡。另外，使用高稳定性、寿命长、高额定电流和环保固态电容的显卡更能提高显卡的性能。•在用料方面，优质的显卡一般会采用固态电容和电感，如左图所示。而一般的显卡则采用电解电容和电感，如右图所示。3．显存容量•显存芯片的容量大小和位宽对显卡的处理能力影响非常大，因此也是一个不可忽视的参数。显存容量和位宽越大，显卡性能就越好。•目前常见的显存容量有128MB、256MB和512MB等，而主流的显存位宽有128bit和256bit，用户可以根据实际需要进行选择。6.1.4显卡故障分析•1．显卡驱动程序出现故障导致无法进入操作系统•2．显卡散热不良引起花屏•3．接触不良引起的故障1．显卡驱动程序出现故障导致无法进入操作系统•故障表现：在更换新显卡前，没有卸载原来的驱动程序，而在更新了显卡的驱动程序后，开机时在启动过程中就停止了，无法进入WindowsXP操作系统。•解决方法：在计算机启动时按“F8”键，进入WindowsXP操作系统的安全模式。在控制面板的“添加或删除程序”中查看显卡的驱动程序，并将其卸载掉，然后重新启动计算机，在顺利地进入操作系统后，安装全新的驱动程序即可。2．显卡散热不良引起花屏•故障现象：一台计算机在正常使用的过程中出现花屏现象。•解决方法：这是由于显存芯片出现故障所致。在断开电源后打开机箱，并取下显卡，发现显卡的散热片非常烫手，猜想可能是显卡温度过高导致花屏。于是购置并更换一个显卡芯片的散热风扇，重新开机后花屏故障排除。3．接触不良引起的故障•故障现象：计算机开机时黑屏，且机箱喇叭发出“嘀……嘀嘀……”连续两声比较短促而且重复的报警声。•解决方法：这可能是显卡没插好或接触不良所致。此时只需关闭电源，打开机箱，重新插好显卡，并将档板螺丝拧紧即可排除故障。如果重新插好显卡依旧没有排除故障，则可能是显卡元件出问题了，一般可能是显示芯片或显存烧毁。只需将显卡拿到别的机器上测试一下，若确认是显卡元件问题就只能更换了。6.2显示器•6.2.1显示器的分类•6.2.2CRT显示器的性能指标•6.2.3LCD显示器的性能指标•6.2.4PDP显示器的性能指标•6.2.5CRT显示器的选购•6.2.6LCD显示器的选购•6.2.7显示器的故障分析6.2.1显示器的分类•1．CRT显示器•2．LCD显示器•3．PDP显示器1．CRT显示器CRT显示器的成像原理是通过显像管内安装的阴极射线电子枪所发射的电子经过偏转线圈和高压线圈加速后撞击到荧光屏上，由于荧光屏上涂有一层特殊的介质，经过电子撞击后就显示出了图像，如图所示为一款17英寸CRT显示器。这种显示器显示出的图像色彩鲜艳，画面逼真，没有延时感。不过CRT显示器的体积较大、重量较沉，而且耗电量较高，具有较强的电磁辐射，对普通的家庭用户不太适合。目前其主要用户是游戏发烧友和专业图形图像设计人员。2．LCD显示器•LCD显示器与CRT显示器的成像原理完全不同，LCD显示器内没有电子枪，它是利用液晶在通电时能够发光的原理来显示图像的，如图所示为LCD显示器。LCD显示器的优点主要是耗电量小，辐射低，屏幕不闪烁，而且重量轻、体积小，这些都是CRT显示器无法实现的。但其画面质量没有CRT显示器好，其显示的色彩会随用户观察角度的不同而发生变化。目前大多数主流计算机都使用LCD显示器，它主要适用于长期坐在计算机面前的办公用户和对健康有一定要求的家庭用户。3．PDP显示器•等离子显示器是在两张超薄的玻璃板之间注入混合气体并施加电压，利用荧光粉发光成像的设备。与LCD显示器相比，PDP显示器具有亮度高、对比度高、可视角度大、颜色鲜艳和接口丰富等特点，如图所示。6.2.2CRT显示器的性能指标•1．显示器尺寸•2．显像管类型•3．栅距和点距•4．刷新频率•5．分辨率•6．亮度和高亮•7．带宽•8．安全认证1．显示器尺寸显示器尺寸指显像管的可见部分的对角线尺寸。最大可视面积就是显示器可以显示图形的最大范围，显示面积小于显像管的面积。显像管的大小通常以对角线的长度来衡量，以英寸为单位(1英寸=2.54cm)，常见的有17英寸、19英寸和20英寸等。17英寸显示器的可视区域大多在15～16英寸之间，19英寸显示器可视区域达到18英寸左右。大尺寸显示器是很多游戏和多媒体发烧友的选择。2．显像管类型计算机的荧光屏也就是显像管，它主要分为球型和平面直角型两种类型。球型的屏幕中间成球面，曲率较大，屏幕边缘可分辨出变形。平面直角型在球型基础上进行了改进，使屏幕的曲率较前者要小得多，技术含量较高，屏幕边缘变形较小，图像也更加清晰。3．栅距和点距•CRT显示器的显像管分为荫栅式和荫罩式两种。栅距是指荫栅式显像管平行的光栅之间的距离（单位：mm）。采用荫栅式显像管的好处在于其栅距长时间使用也不会变形，显示器使用多年也不会出现画质的下降；而荫罩式显像管正好相反，其网点会产生变形，所以长时间使用就会出现亮度下降，颜色转变的问题。•点距指屏幕上相邻两个同色像素单元之间的距离，即两个红色（或绿、蓝）像素单元之间的距离。点距的单位为毫米（mm）。以17英寸、0.28mm点距的显示器为例，它在水平方向上最多可以显示1024个点，在竖直方向上最多可以显示768个点，因此它的极限分辩率为1024×768。超过这个模式，屏幕上的相邻像素会互相干扰，反而使图像变得模糊不清。4．刷新频率刷新频率就是屏幕刷新的频率。刷新频率越低，图像的闪烁和抖动就越厉害。因为60Hz的刷新频率正好与日光灯的刷新频率相近，所以当显示器处于60Hz的刷新频率时会产生令人难受的频闪效应。而采用70Hz以上的刷新频率可基本消除闪烁。在使用CRT显示器时，刷新频率至少应该在85Hz以上，现在主流CRT显示器的刷新频率最高可设置到100Hz以上。在桌面空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，在弹出的“显示属性”对话框的“设置”选项卡中单击“高级”按钮，在打开的对话框中可以设置显示器的刷新频率，如图所示。5．分辨率分辨率是指显像管水平方向和垂直方向所显示的像素，也是屏幕图像的精密度。通常以“长度×宽度”的形式表示分辨率，如分辨率为1024×768就表示水平方向上能显示1024个像素，垂直方向上能显示768个像素。可以在“显示属性”对话框的“设置”选项卡中设置显示器的分辨率，如图所示。分辨率越高，显示器屏幕上的像素就越多，图像也就更加精细，但所得到的图像或文字就越小。6．亮度和高亮•亮度是指画面的明亮程度。广义上的亮度，除了包括普通的亮度因素外，同时还包括色彩的饱和度和艳丽度。亮度的单位是cd/m2。•高亮对于CRT显示器来说是近年才被提起的，目前CRT显示器的高亮标准为：第一，最高