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第5章 显卡与显示器.doc

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1第 5 章 显卡与显示器5.1 显示卡显卡又称为显示卡、显示适配器。作用:负责将 CPU 送来的影像数据,处理成显示器可以接受的格式,再送到显示屏上形成影像。5.1.1 概述早期的 CGA、单色显示卡 MDA 、 EGA,以及后来的 VGA 、Super VGA(SVGA显示卡都是将 CPU 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,在显示器上逐帧刷新,所以这类显示卡又称为帧缓冲卡。这种帧缓冲卡在显示系统中仅起着传递信号的作用,并不涉足于运算处理,只能够显示文本信息和一般的图形。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,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,有效地提高了微型机系统的整体性能。目前微型机上应用的显示卡都是具有 3D 图形计算能力的 3D 图形加速卡。 5.1.2 显卡的结构显卡的主要部件有:显示芯片、RAMDAC、显示内存、BIOS、VGA 插座、特性连接器等。多功能显示卡上还有可以连接彩电的 TV 端子或 S 端子,以及数字视频接口DVI 端口。近期出现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(有的是散热片) ,在显示卡上有一个 2 芯或 3 芯插座为其供给电源。25.1.3 显卡的工作原理微型机中的数据从形成到显示出来要大致要经历三个过程:CPU 的运算、总线的传输、图形卡的处理和输出。其中最后一步,图形卡的处理和输出也就是显卡的工作。 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(图 5-8):(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。35.1.4 显卡的主要性能指标1. 显卡的基本性能指标(1) 最大分辩率:当一个图像被显示在屏幕上时,它是由无数小点组成的,它们被称为像素(Pixel) 。最大分辩率是指显示卡能在显示器上描绘点的最大数量,一般以 ”横向点数*纵向点数”表示。(2) 色深:像素描绘是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。像素的颜色数称为色深,该指标用来描述显示卡能够显示多少种颜色,一般以多少色或多少 bit 色来表示。如 8bit 色深可以显示 256 种颜色,16bit 色深可显示 65536 种颜色,称为增强色, 24bit 色深可以显示16M 种颜色,称为真颜色。所以色深的位数越高,所能看见的颜色就越多,屏幕上画面的质量就越好。但色深增加时,也增大了显示卡所要处理的数据量,这就要求显示卡配有更大显示内存并具有更高的转换速率。(3) 刷新频率:刷新频率是指图像在显示器上更新的速度,也就是图像每秒在屏幕上出现的帧数,单位为 Hz。刷新频率越高,屏幕上图像的闪烁感就越小,图像越稳定,视觉效果也越好。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。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AGP 纹理是指在系统内存大于 64MB 以上的前提下,使用系统内存来弥补显卡在处理大容量纹理贴图时,所需要的显存容量。然而并不是所有使用 AGP 接口的显卡都具备这一功能。(2) 三角形生成数量3D 显示卡主要指标中,有一项是 “每秒种可生成多少万个三角形 ”,或“ 每秒可处理多少三角形”。微型机显示 3D 图形时,首先是用多边形建立 3 维模型,然后再进行着色等其它处理,物体模型组成的三角形数量多少,将直接影响重现后物体外观的真实性。显卡每秒生成三角形的数量越多,也就能在保障图形显示帧速率的前提下,为物体模型建立更多的三角形,以提高 3D 模型的分辨率。(3) 象素填充率和纹理贴图量象素填充率也是衡量 3D 显示卡性能的的主要指标之一。象素填充率决定了 3D 图形显示时可能达到的最高帧速率,直接影响 3D 显卡运行时的显示速度。有些显卡没有提供象素填充率,但提供了纹理贴图量,比
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