【正文】 第 8章 顯示系統(tǒng) ? 本章介紹了顯示系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和顯示原理，還介紹了顯示卡、圖形加速、顯示器和平板顯示器等。 ? 顯示系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ? 顯示系統(tǒng)的技術(shù)術(shù)語(yǔ)和技術(shù)指標(biāo) ? 顯示卡 ? 3D圖形加速 ? CRT顯示器 ? 平板顯示器 退出 顯示系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ? 顯示系統(tǒng) ? 說(shuō)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(dòng)程序組成的。顯示器和顯示卡的連接如圖 81。屏幕畫面的形成過(guò)程大致是： …… ? 圖 81 顯示器的連接示意 ? 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(dòng)程序是與顯示卡一一對(duì)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(hào)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。 ? 顯示視頻接口 ? 顯示卡通過(guò)系統(tǒng) I/O總線與主機(jī)連接，早期采用 ISA、 VESA，后來(lái)改用 PCI，目前多采用 AGP。 ? 顯示卡提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 VGA視頻接口插座，用于連接顯示器的信號(hào)電纜插頭，將其輸出信號(hào)送到顯示器。顯示視頻插座是一個(gè) 9針或 15針的 D型插座，外形如圖 82所示。目前的顯示卡都是采用一個(gè) 15針的 VGA顯示器插座。 ? 圖 82 顯示卡上的顯示器插座 R B G 同步地 場(chǎng)同步 行同步 GND ? 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(hào) . ? 目前的顯示卡可以設(shè)置輸出多種顯示模式的視頻信號(hào)和同步信號(hào)，而顯示器則可以與多種顯示模式的視頻信號(hào)和同步信號(hào)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(chǎng)同步能力，顯示器因不能同步而造成屏幕畫面滾動(dòng)。 ? 以 Windows 98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 83 Windows 98的 顯示驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置 ? 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(guò)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。 ? 字符顯示方式的原理 ? 圖 84為 EGA/VGA顯示卡的字符顯示原理。在這個(gè)方式下，屏幕上的每一個(gè)字符窗口都對(duì)應(yīng)顯示卡內(nèi)存（ VRAM）中的兩個(gè)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(duì)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(gè)“ 字形集 ” 可以由主板的系統(tǒng) BIOS程序從 ROM芯片的字庫(kù)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。 ? 圖 84 EGA/VGA顯示卡的字符顯示原理 ? 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(gè)點(diǎn)直接同顯存（ VRAM）中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，按照每一個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，來(lái)確定一個(gè)點(diǎn)可顯示的彩色數(shù)。比如，每一個(gè)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(gè)點(diǎn)的顏色都可以在 256色中選 1色。 ? 圖 85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(duì) EGA來(lái)說(shuō)是 6位寄存器共 16個(gè)，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(duì) VGA來(lái)說(shuō)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(gè)，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(gè)，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。 ? 圖 85 ? EGA/VGA ? 顯示卡 ? 的圖形 ? 顯示原理 ? 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(huì)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。 顯示系統(tǒng)的技術(shù)術(shù)語(yǔ)和技術(shù)指標(biāo) ? 技術(shù)術(shù)語(yǔ) ? 下面介紹顯示系統(tǒng)的常用數(shù)語(yǔ)： ? 1．顯像管 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(gè)顯示器屏幕的豎條狀，將蔭罩改為條狀蔭柵， ? 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（ Cathode Ray Tube）即陰極射線管。圖 86是 CRT的工作原理示意，圖87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)。 ? 圖 86 CRT工作原理 ? 圖 87 CRT顯像管和相關(guān)電路部件 ? 2．屏幕尺寸和可視區(qū)域 ? 1 1 17和 20英寸等都是指顯像管屏幕對(duì)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(gè)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。 ? 3．屏幕的寬高比 ? 顯示器的許多標(biāo)準(zhǔn)來(lái)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(gè)單位，高度為三個(gè)單位。為此，顯示視頻信號(hào)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。 ? 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 88所示。 圖 88 直角純平 彩色顯示器 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(guò)其顯象管的曲率相對(duì)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 2022毫米，四個(gè)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。 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。 ? 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。 ?目前選用較多的 1 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(chǎng)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。 ? 圖 89 顯示器的光柵掃描 ? 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（ All Point Addressable， 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 76 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 1 25 16K、 32K、 64K、16M（所謂真彩色）直到 4G中選擇。 ? 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(duì)比度，還有光柵的亮度、對(duì)比度、水平幅度、水平相位、行同步、垂直幅度、垂直相位、場(chǎng)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) ? 8． USB顯示器接口 ? 有些顯示器提供了上行和下行兩個(gè) 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。 ? 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