西农大计算机组装与测试第2节

1、第二节第二节 内存与显示系统内存与显示系统主要内容主要内容 n常用内存的特点及选购常用内存的特点及选购n字符、图形显示的工作原理字符、图形显示的工作原理n显示器的分类、特点及维护显示器的分类、特点及维护2.1 2.1 内存内存 1.1.容量容量 即内存的大小，单位有即内存的大小，单位有KBKB、MBMB、GBGB等。目前使用的内等。目前使用的内存容量多为存容量多为512M512M、1G1G、2G2G、4G4G。 由于内存是程序的工作场所，从使用角度讲，内存配由于内存是程序的工作场所，从使用角度讲，内存配置应尽可能大一些。置应尽可能大一些。 2.2.速度速度 一般用芯片的存取时间来度量，存取时间

2、的基本单位一般用芯片的存取时间来度量，存取时间的基本单位为纳秒为纳秒(ns)(ns)。3.3.引脚数（引脚数（目前不再使用目前不再使用） 有有30线、线、72线、线、168线、线、184线和线和240线。线。4.4.奇偶校验（奇偶校验（Parity VerifyParity Verify） 在内存的每一字节额外增加一位（校验位）作为错误在内存的每一字节额外增加一位（校验位）作为错误检测之用。若某一存储单元数据中检测之用。若某一存储单元数据中1 1的个数为奇数，校验的个数为奇数，校验位就为位就为1 1，反之为，反之为0 0。 外观判断：外观判断：如果内存条上有如果内存条上有9 9个或个或3 3个

3、芯片，则含有奇个芯片，则含有奇偶校验位；如果为偶校验位；如果为8 8个或个或2 2个芯片，则没有校验位。个芯片，则没有校验位。 注：内存有无奇偶校验位均可正常工作，但在注：内存有无奇偶校验位均可正常工作，但在CMOSCMOS中中的设置必须与内存的实际的情况相一致。如果不能确定，的设置必须与内存的实际的情况相一致。如果不能确定，设置为无校验则总是安全的设置为无校验则总是安全的。5. ECC5. ECC：(Error Checking and Correcting)(Error Checking and Correcting) 即错误检查与纠正即错误检查与纠正，它是在原来的数据位上外加，它是在原来

4、的数据位上外加1 1位用于位用于奇偶校验，再加奇偶校验，再加5 5位用于位用于ECCECC。这额外的。这额外的5 5位是当数据发生位是当数据发生错误时重建数据。错误时重建数据。6. SPD6. SPD：(Serial Presence Detect(Serial Presence Detect串行存在探测串行存在探测) ) SPDSPD是是1 1个个8 8针针256256字节的字节的EEPROMEEPROM芯片，一般位于内存条正芯片，一般位于内存条正面的右侧，主要记录内存的速度、容量、电压等参数。面的右侧，主要记录内存的速度、容量、电压等参数。 开机时，开机时，BIOSBIOS将自动读取将自动

5、读取SPDSPD中记录的信息，使主板能以中记录的信息，使主板能以内存的实际来工作，从而充分发挥内存条的性能。它是内存的实际来工作，从而充分发挥内存条的性能。它是识别内存的一个重要标志。识别内存的一个重要标志。7. 7. 接口接口类类型型nSIMMSIMM（Single In-Line Memory ModuleSingle In-Line Memory Module），即单边接，即单边接触内存模块，是触内存模块，是486486及其较早的及其较早的PCPC机中常用的内存接口机中常用的内存接口方式。一般为方式。一般为3030针或针或7272针的针的SIMMSIMM接口。接口。nDIMM(Dual

6、In-line Memory Module)DIMM(Dual In-line Memory Module)，即双嵌入内存，即双嵌入内存模块，为模块，为168168针，支持针，支持6464位数据传输。如：位数据传输。如：SDRAMSDRAM内存内存nRIMMRIMM（Rabmus In-line Memory ModuleRabmus In-line Memory Module）为为DRDRAMDRDRAM内内存的存的专专用模用模块块，只支持，只支持3232位。位。如如：RAM busRAM bus内存内存 nSIMMnDIMM (SDRAM)nRIMM (DRDRAM)DDR3内存DDR/D

7、DR2/DDR3内存对比 1. SDRAM（Synchronous DRAM） 即同步型即同步型DRAM，是广泛应用于，是广泛应用于PC100、PC133规范。规范。主要特点：主要特点： （1）64bit带宽，带宽， 3.3V电压，电压，168线，常见频率为线，常见频率为 100MHz 、133MHz （2）与）与CPU外频同步，取消了等待周期，数据传输速率外频同步，取消了等待周期，数据传输速率提高。提高。 （此前的此前的DRAM都使用异步方式工作，与系统的外都使用异步方式工作，与系统的外频不同步，存取数据时系统必须等待若干时序，使系频不同步，存取数据时系统必须等待若干时序，使系统性能下降。统

8、性能下降。）2. DDR SDRAM DDR是是Double Data Rate的缩写，即的缩写，即“双倍数据速度双倍数据速度SDRAM”。n 背景背景 DDR SDRAM是由是由VIA、IBM、AMD等一大批等一大批SDRAM的倡导者于的倡导者于1998年年12月正式确立的完全开放式的新一代内月正式确立的完全开放式的新一代内存规格。存规格。DDR的核心建立在的核心建立在SDRAM的基础上，但在性能上的基础上，但在性能上较较SDRAM又有了很大提高。又有了很大提高。DDR与与DRDRAM相比，有相当相比，有相当的设备和价格优势。的设备和价格优势。2. DDR内存的主要特点：内存的主要特点： （

9、1）在时钟触发的上、下沿都能进行数据传输）在时钟触发的上、下沿都能进行数据传输 SDRAM是在时钟频率上升沿进行一次数据传输，所是在时钟频率上升沿进行一次数据传输，所以在同等频率下，比以在同等频率下，比SDRAM提升一倍的数据带宽。提升一倍的数据带宽。 采用支持采用支持DDR技术的产品可以立即使系统的性能得技术的产品可以立即使系统的性能得到显著的提高。到显著的提高。 （2）2.5V，64bit， 184线结构（插槽只有一个缺口），线结构（插槽只有一个缺口），DIMM接口，带宽可达接口，带宽可达4.3GB/S （3）频率有）频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHzDDR内存的

10、应用内存的应用 DDRDDR内存首先应用在显卡领域。在显卡方面，内存首先应用在显卡领域。在显卡方面，SDRAMSDRAM无无法保证其数据带宽，形成一个极大的瓶颈。法保证其数据带宽，形成一个极大的瓶颈。DDRDDR为解决这个为解决这个问题提供了一个廉价的方案。对于问题提供了一个廉价的方案。对于GForce2GForce2系列显卡，仅用系列显卡，仅用DDRDDR代替代替SDRAMSDRAM，显示性能就有，显示性能就有30%30%50%50%的提高。的提高。 目前，目前，DDRDDR内存已经成为计算机主存的主流配置。内存已经成为计算机主存的主流配置。3. DRDRAM（Direct Rambus D

11、RAM） （目前已淘汰）（目前已淘汰） 是是Rambus 公司和公司和Intel联合推出的内存，是联合推出的内存，是Intel所所推崇的未来内存的发展方向。但从目前来看，由于其成推崇的未来内存的发展方向。但从目前来看，由于其成本高，在商业上是失败的。本高，在商业上是失败的。 主要特点：主要特点： （1）利用时钟的上沿和下沿分别传输数据）利用时钟的上沿和下沿分别传输数据 （2）将）将RISC（精简指令集）引入其中，依靠高时钟（精简指令集）引入其中，依靠高时钟频率来简化每个时钟周期的数据量。典型工作频率为频率来简化每个时钟周期的数据量。典型工作频率为800MHz，数据带宽，数据带宽16bit，数据

12、传输率达，数据传输率达3.2GB/S。 DRDRAM的特点的特点（3）引脚定义会随命令变化，同一组引脚线既可以被定义引脚定义会随命令变化，同一组引脚线既可以被定义成地址线也可以被定义成控制线。引脚数仅为普通成地址线也可以被定义成控制线。引脚数仅为普通DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时，只需要的三分之一。当需要扩展芯片容量时，只需要改变命令，不需要增加芯片引脚。改变命令，不需要增加芯片引脚。（4）DRDRAM要求要求RIMM内存插槽都必须插满，空余的插内存插槽都必须插满，空余的插槽中必须插上传接板（也叫终结器）。槽中必须插上传接板（也叫终结器）。DDR2 、DDR3的工作原理的工作原理n由

13、于由于200MHz200MHz近乎内存中电容刷新的极限频率，因近乎内存中电容刷新的极限频率，因此，无法采用增加核心时钟频率的办法来提高内此，无法采用增加核心时钟频率的办法来提高内存带宽。存带宽。DDR3DDR3、DDR2DDR2和和DDRDDR通过改变数据的预取通过改变数据的预取能力，即突发数据传输长度来提高带宽。能力，即突发数据传输长度来提高带宽。nDDRDDR内存的预取能力为内存的预取能力为2bit2bit，DDR2DDR2为为4bit4bit，DDR3DDR3为为8bit8bit。即，在同样。即，在同样100MHz100MHz的工作频率下，的工作频率下，DDRDDR的实际频率为的实际频率

14、为200MHz200MHz，而，而DDR2DDR2则可以达到则可以达到400MHz400MHz，DDR3DDR3则可以达到则可以达到800MHz800MHz。 2.13 2.13 缓冲技术、虚拟内存缓冲技术、虚拟内存n缓冲技术缓冲技术 Buffer Cache Shadow RAMn虚拟内存虚拟内存 -品牌（质量）品牌（质量） Kingston (金士顿金士顿) 、 威刚、宇瞻威刚、宇瞻 、 kingmax (胜创胜创)、 三星等。三星等。 -频率频率 原则：内存频率要比原则：内存频率要比CPU外频高外频高 -质保质保 2.2 显示系统显示系统2.2.1 2.2.1 显示系统的工作原理显示系统

15、的工作原理 1.1.字符显示的工作原理字符显示的工作原理 把有效的显示屏幕划分成许多方块，每个方块把有效的显示屏幕划分成许多方块，每个方块称为字符窗口，要显示的字符位于字符窗口中。称为字符窗口，要显示的字符位于字符窗口中。 对应于每个字符窗口，所要显示的字符代码存对应于每个字符窗口，所要显示的字符代码存于于VRAMVRAM中。在中。在IBM PC/XTIBM PC/XT机中，字符窗口的数目为机中，字符窗口的数目为 8080列列* *2525行。行。 VRAM字符发生器字符发生器并并/ /串串转换器转换器控制器控制器ASCIIASCII代码代码视频信号视频信号同步信号同步信号显显示示器器 -字符

16、显示的工作原理字符显示的工作原理 实际上，实际上，VRAMVRAM中存放的中存放的ASCIIASCII代码只确定代码只确定某个字符在哪一个字符窗口，而字符的形状则某个字符在哪一个字符窗口，而字符的形状则由字符发生器产生。由字符发生器产生。 字符形状的点阵存放在字符发生器的字符形状的点阵存放在字符发生器的ROMROM中，中，ROMROM中存放有所有中存放有所有ASCIIASCII码形状的点阵。码形状的点阵。 -字符显示的工作原理字符显示的工作原理 每一个字符在每一个字符在VRAMVRAM中用两个字节来描述。中用两个字节来描述。显示字符时，第一个字节存储字符代码，第二显示字符时，第一个字节存储字符

17、代码，第二个字节存储字符的属性代码。如果是彩色字符，个字节存储字符的属性代码。如果是彩色字符，则字符属性代码同时指出这个字符的前景色和则字符属性代码同时指出这个字符的前景色和背景色。背景色。 2. 2. 图形显示的工作原理图形显示的工作原理（原理框图）（原理框图）VRAM并并/ /串串转换器转换器控制器控制器图像点图像点信息信息视频信号视频信号同步信号同步信号显显示示器器 -图形显示的工作原理图形显示的工作原理分析：分析： 由于图像是由点构成的，因此，只要将构成图由于图像是由点构成的，因此，只要将构成图像的点一一对应地显示在屏幕上，即可实现图像的像的点一一对应地显示在屏幕上，即可实现图像的显示

18、。但是，对一个字符，在显示。但是，对一个字符，在VRAMVRAM中用固定的两个中用固定的两个字节来描述，而对每个图像点的描述却受到图像色字节来描述，而对每个图像点的描述却受到图像色深的影响。深的影响。 -图形显示的工作原理图形显示的工作原理 引入：引入： 1616色与色与1616位色的区别？位色的区别？256256色、色、2424位色、位色、3232位位色的含义？色的含义？n假定屏幕的分辨率是假定屏幕的分辨率是10241024* *768768n对最简单的黑白对最简单的黑白2 2色图像：色图像： 对构成图像的每一点，可用对构成图像的每一点，可用“1 1”表示白，表示白，“0 0”表表示黑。示黑

19、。 即一个图像点的属性可用一位二进制来描述。即一个图像点的属性可用一位二进制来描述。 -图形显示的工作原理图形显示的工作原理n对对4 4色的图像：色的图像： 可以用两位二进制的可以用两位二进制的4 4（2 22 2）种组合：）种组合： 0000、0101、1010、1111 来表示和区分四种不同的来表示和区分四种不同的顔顔色。即一个图像点色。即一个图像点的属性需要用二位二进制来描述。的属性需要用二位二进制来描述。n对对8 8色的图像：色的图像： 可以用三位二进制的可以用三位二进制的8 8（2 23 3）种组合来表示和区）种组合来表示和区分分8 8种不同的种不同的顔顔色。即一个图像点的属性需要用

20、色。即一个图像点的属性需要用三位二进制来描述。三位二进制来描述。 -图形显示的工作原理图形显示的工作原理n依次类推依次类推 -对对16色的图像，其每一个图像点都需要用色的图像，其每一个图像点都需要用4位二进制位二进制 （24）来描述；）来描述； -对对256色的图像，需要用色的图像，需要用8位二进制（位二进制（28）来描述）来描述 -16位色，即每一个图像点的顔色用位色，即每一个图像点的顔色用16位二进制来描位二进制来描 述，因此，整个图像的的色深为述，因此，整个图像的的色深为216（65536色）色） -24位色，即每一个图像点的用位色，即每一个图像点的用24位二进制描述，那么位二进制描述，

21、那么 整个图像的的色深为整个图像的的色深为224（1 6兆色）兆色） -32位色：图像的色深为位色：图像的色深为232（4096兆色）兆色） -图形显示的工作原理图形显示的工作原理n由此可以推出由此可以推出: 一幅图像所占的显存(字节) = 分辨率 * 描述每点信息所用的二进制位数/8n实际应用要注意：实际应用要注意： - 当分辨率一定时，通过一组健康人群对当分辨率一定时，通过一组健康人群对 “1024*768*16位色位色”、“1024*768*24位色位色” 图像的对比观察，二者几乎没有区别。图像的对比观察，二者几乎没有区别。 -（以上现象说明）在不影响图像效果的情况下，较小的（以上现象说

22、明）在不影响图像效果的情况下，较小的 色深占用更少的显存，从而提高显示性能（速度）。色深占用更少的显存，从而提高显示性能（速度）。1.1.显示器的分类显示器的分类按显示原理分：数码管显示器、液晶显示器、显像管显示器按显示原理分：数码管显示器、液晶显示器、显像管显示器按显像管的色彩分：单色显示器按显像管的色彩分：单色显示器( (单显单显) )、彩色显示器、彩色显示器( (彩显彩显) )按分辨率分：按分辨率分： VGAVGA（640640* *480480）、）、TVGATVGA（800800* *600600）、）、 SVGASVGA（10241024* *768768）按屏幕尺寸分：按屏幕尺寸

23、分：1414英寸、英寸、1515英寸、英寸、1717英寸、英寸、1919英寸等。英寸等。按扫描方式分：逐行扫描、隔行扫描按扫描方式分：逐行扫描、隔行扫描按屏幕曲度分：按屏幕曲度分： 球面、平面直角、柱面、纯平（内外凹凸、镜面球面、平面直角、柱面、纯平（内外凹凸、镜面- -极平）极平）2.2.显示器的性能指标显示器的性能指标 -尺寸（尺寸（SizeSize）：即对角线之间的距离。：即对角线之间的距离。-点距（点距（Dot PitchDot Pitch） 指荧光屏上两个相邻的相同颜色磷光点之间的距指荧光屏上两个相邻的相同颜色磷光点之间的距离，单位为离，单位为mmmm。点距越小，单位显示区域内的像素

24、数。点距越小，单位显示区域内的像素数越多，图像越清晰。常见的点距有：越多，图像越清晰。常见的点距有： .31.31、.28.28、.27.27、.26.26、.25.25、.24.24、.20.20等。等。-分辨率分辨率(Resolution)(Resolution) 用显示器在水平和垂直方向上所能显示的像素数用显示器在水平和垂直方向上所能显示的像素数来计量。如：来计量。如：640 x 480640 x 480分辨率，分辨率，640640为水平像素数，为水平像素数，480480为垂直像素数，像素总数为为垂直像素数，像素总数为307200307200。显示器的性能指标显示器的性能指标 -垂直扫描

25、频率（刷新速率）垂直扫描频率（刷新速率） 指显示器每秒所能显示的帧数，又称帧频。指显示器每秒所能显示的帧数，又称帧频。-电磁辐射标准（电磁辐射标准（Electromagnetic Radiation StandardsElectromagnetic Radiation Standards） MPR-MPR-：由瑞典劳工部提出，已成为世界标准。界定了静：由瑞典劳工部提出，已成为世界标准。界定了静 电场、磁场、电场强度的最高许可范围。电场、磁场、电场强度的最高许可范围。 TCOTCO：瑞典专业雇员联盟就电磁场制定的更高标准。：瑞典专业雇员联盟就电磁场制定的更高标准。-绿色节能绿色节能 即在计算机空

26、闲时，自动关闭显示器内部部分电路，使即在计算机空闲时，自动关闭显示器内部部分电路，使显示器降低电能的消耗，以节省能源和延长显示器的使用寿显示器降低电能的消耗，以节省能源和延长显示器的使用寿命。标志为命。标志为EPA-EPA-能源之星能源之星- 表面处理：表面处理：防静电、防反射、防辐射、防眩光等。防静电、防反射、防辐射、防眩光等。 3. 3. 典型显像管显示器的特点典型显像管显示器的特点（了解）（了解） 球面管球面管 屏幕在水平和垂直方向都是弯曲的，边角图像失真现象严重，随着观屏幕在水平和垂直方向都是弯曲的，边角图像失真现象严重，随着观察角度的改变，图像会发生倾斜。察角度的改变，图像会发生倾斜

27、。 平面直角管平面直角管 四个角为直角，屏幕曲率相对较小，减小了四角的失真和反光现象。四个角为直角，屏幕曲率相对较小，减小了四角的失真和反光现象。 柱面管柱面管 以索尼公司的以索尼公司的Trinitron(Trinitron(特丽珑特丽珑) )和三菱公司的和三菱公司的(Diamondtron)(Diamondtron)钻石珑钻石珑为代表。在垂直方向不存在任何弯曲，在水平方向上还略有一点弧度。为代表。在垂直方向不存在任何弯曲，在水平方向上还略有一点弧度。 这种显像管电子束的穿透率比普通这种显像管电子束的穿透率比普通CRTCRT提高了提高了3030左右，所以亮度高、左右，所以亮度高、色彩亮丽饱满。

28、色彩亮丽饱满。 纯平面显像管纯平面显像管 这种显像管在水平和垂直方向上均实现了真正的平面，观看范围这种显像管在水平和垂直方向上均实现了真正的平面，观看范围 大，图像失真反光都减小到最低限度。大，图像失真反光都减小到最低限度。3. LCD液晶显示器液晶显示器 在电场的作用下，液晶分子的排列会产生变化，从而影响在电场的作用下，液晶分子的排列会产生变化，从而影响到它的光学性质，这种现象叫做电光效应。利用液晶的电光到它的光学性质，这种现象叫做电光效应。利用液晶的电光效应，可以制造液晶显示器即效应，可以制造液晶显示器即LCDLCD。 与传统的与传统的CRTCRT相比，液晶显示器的特点：相比，液晶显示器的

29、特点：优点：优点：功耗低（功耗低（30W30W左右）、无辐射、无失真、无电磁干扰、左右）、无辐射、无失真、无电磁干扰、 体积小、重量轻、无闪烁、完全平面。体积小、重量轻、无闪烁、完全平面。缺点缺点：有偏光（可视角度小）、色彩表现较弱、有拖尾现有偏光（可视角度小）、色彩表现较弱、有拖尾现 象、有最佳分辨率、有坏点（亮点、暗点）。象、有最佳分辨率、有坏点（亮点、暗点）。 4. 4.显示器的选购显示器的选购 显示器的制造技术已非常成熟，挑选不需很专业，显示器的制造技术已非常成熟，挑选不需很专业，只需把握住正常的销售渠道和有信誉的售后服务即可。只需把握住正常的销售渠道和有信誉的售后服务即可。 选购要点

30、：选购要点：液晶显示器液晶显示器 （品牌、型号、面板等级、背光源、坏点）（品牌、型号、面板等级、背光源、坏点） 型号宜新不宜旧，新型号产品技术含量高。要慎选二型号宜新不宜旧，新型号产品技术含量高。要慎选二手产品，要注意使用寿命，质保期。手产品，要注意使用寿命，质保期。 推荐品牌：推荐品牌： 三星、三星、 AOCAOC、优派、索尼、长城、宏基等。、优派、索尼、长城、宏基等。 5.5. 显示器的使用与维护显示器的使用与维护 -不要频繁开关电源不要频繁开关电源 -使用屏幕保护程序（使用屏幕保护程序（液晶不需要液晶不需要） -亮度、对比度度要适中亮度、对比度度要适中( (不要设为最大不要设为最大) )

31、 - -刷新频率定为刷新频率定为85Hz85Hz( (液晶为液晶为60Hz)60Hz) - -使用视宝屏使用视宝屏（含铅玻璃（含铅玻璃, ,仅对显像管显示器）仅对显像管显示器） -电路故障需要专业人员维护电路故障需要专业人员维护（最好为厂家维修点）（最好为厂家维修点） 一、显卡的分类一、显卡的分类 显卡主要分：专业、普通（家用）两类。显卡主要分：专业、普通（家用）两类。 专业显卡：主要用于专业显卡：主要用于CADCAD设计、设计、3D3D作图等专业领域作图等专业领域, ,价格高昂价格高昂 普通显卡：图形处理性能较弱，价格低廉，满足家用。普通显卡：图形处理性能较弱，价格低廉，满足家用。二、显卡的主要作用二、显卡的主要作用 利用自身的图形函数加速器和显存，执行图形加速，以利用自身的图形函数加速器和显存，执行图形加速，以大大减少大大减少CPUCPU所必须处理的图形函数，使所必须处理的图形函数，使CPUCPU可以执行其他更可以执行其他更多的任务，从而提高计算机的整体什能。多的任务，从而提高计算机的整体什能。3. 3. 主要技术指标主要技术指标 颜色深度（色深）颜色深度（色深） 用来描述图形卡一次能够显示多少种颜色。用来描述图形卡一次能够显示多少种颜色。8 8位色深可以位色深可以显示显示256256种颜色，种颜色，1616位色深