第07章 显示系统结构与故障维修A.ppt

1、计算机维修技术 第3版教学课件 易建勋 编著 清华大学出版社2013年8月,本课件随教材免费赠送给读者，读者可自由播放、复制、分发本课件，也可对课件内容进行修改。 课件中部分图片来自因特网公开的技术资料，这些图片的版权属于原作者。 感谢在因特网上提供技术资料的企业和个人。 本课件不得用于任何商业用途。 课件版权属于作者和清华大学出版社，其他任何单位和个人都不得对本课件进行销售或修改后销售。 作者：易建勋 2013年8月,作者声明,第7章 显示系统结构与故障维修,7.1 视频图形显示技术 7.1.1 分辨率与显示模式 7.1.2 RGB色彩模型 7.1.3 位图和矢量图形 7.1.4 3D图形处

2、理技术 7.1.5 DirectX图形处理 7.2 显卡结构与故障维修 7.2.1 独立显卡基本结构 7.2.2 集成显卡基本结构 7.2.3 显卡接口技术规格 7.2.4 显卡主要技术性能 7.2.5 显卡常见故障维修,7.3 LCD工作原理与组成 7.3.1 液晶的光电特性 7.3.2 液晶面板的结构 7.3.3 TFT基本结构 7.3.4 LCD触摸屏技术 7.3.5 LCD技术性能 7.4 LCD电路与故障维修 7.4.1 LCD面板基本电路 7.4.2 LCD主板基本电路 7.4.3 LCD电源基本电路 7.4.4 LCD高压板基本电路 7.4.5 LCD常见故障维修,7.1 视频图

3、形显示技术,7.1.1 分辨率与显示模式,1显示分辨率 屏幕显示的像素点越多，图像越清晰。 显示器分辨率=水平像素点X垂直像素点。 例如：分辨率为1024768的显示器，表示显示器水平方向能够显示1024个像素点，垂直方向能够显示768个像素点。,7.1.1 分辨率与显示模式,【补充】关于分辨率 不同LCD分辨率相同时，LCD 尺寸越大，显示的图形越大，图形越粗糙。 同一台LCD中，分辨率越高，显示的文字越小，看起来越费力，但是图形越细腻。 LCD上文字的大小与LCD的点距有关，点距越大，显示的文字越大。 LCD只有一个最佳分辨率； 其他分辨率下图像会变形。,Windows中，显示器分辨率可调

4、整,7.1.1 分辨率与显示模式,显示分辨率与文字的视觉效果,LCD分辨率低,LCD分辨率高,7.1.1 分辨率与显示模式,【补充】苹果iPad文字显示效果对比,7.1.1 分辨率与显示模式,显示器分辨率,Windows中，文字显示大小可以调整,7.1.1 分辨率与显示模式,2显示色彩 人眼对色彩的辨别很敏感。 同样分辨率下，显示色彩的等级越多，图形越精细。 图像色彩的数比分辨率重更重要。,7.1.1 分辨率与显示模式,【补充】图像色彩与分辨率的比较,7.1.1 分辨率与显示模式,色彩深度（色彩位数） 色彩的深度指RGB（红绿蓝）量化的等级。 大部分LCD的色彩深度为32位，即：记录屏幕上一个

5、像素时，R=8bit，G=8bit，B=8bit，Alpha（透明度）=8bit，这样色彩记录范围可以达到232=42亿种。,8bit=256级,7.1.1 分辨率与显示模式,3显示模式 显示模式是一种设计标准，它规定了显示器的分辨率、色彩数量等技术指标。 显示模式标准SPWG（液晶面板标准工作组）制定。 屏幕宽高比 4：3（早期屏幕比例）； 16：9（HDTV屏幕比例）； 16：10（计算机显示器屏幕比例）。 21：9（苹果屏幕比例）。,7.1.1 分辨率与显示模式,分辨率与显示模式,SPWG标准规定的显示模式,大部分宽屏LCD采用16:10的长宽比,7.1.1 分辨率与显示模式,21:9显

6、示器,7.1.2 RGB色彩模型,1CIE 1931色度图 色彩是人大脑对物体的一种主观感觉。 加色法原理 颜色由基本色光按 不同比例混合而成。,CIE 1931色度图,7.1.2 RGB色彩模型,环绕色度图边沿的颜色是 光谱色； 边界代表光谱色的最大饱 和度； 边界上的数字表示光谱色 的波长； 轮廓包含所有的感知色彩； 自然界中各种实际颜色都 位于闭合曲线内。,7.1.2 RGB色彩模型,2RGB色彩模型 R=红，G=绿，B=蓝。 RGB模型广泛用于显示器、电视机等主动发光的产品中。,RGB,7.1.2 RGB色彩模型,3CMY色彩模型 Cyan=青，Magenta=品红， Yellow=黄

7、。 CMY模型应用于各种被动发光产品。,7.1.3 位图和矢量图形,1位图（点阵图形/图像） 位图由多个像素点组成。 位图放大时，容易出现马赛克现象。 缩小位图时，也会使图像变形。 视频图像由大量位图组成，只是连续播放，达到动态效果。 位图表达的图像逼真，但是文件较大。,7.1.3 位图和矢量图形,24位色彩深度的位图,7.1.3 位图和矢量图形,2. 矢量图形（Graphic） 矢量图是用数学方法描述的图形。 矢量图采用计算公式和特征点参数对图形进行表示和存储。 显示或打印矢量图时，要经过一系列的数学运算才能输出图形。 矢量图可以人工绘制；也可由计算公式生成。,7.1.3 位图和矢量图形,人

8、工绘制的矢量图,7.1.3 位图和矢量图形,计算公式生成的矢量图（分形图）,7.1.3 位图和矢量图形,矢量图优点 图形的尺寸任意变化而不会损失图形的质量； 可以只修改图中的某一物体，不会影响其他物体； 占用存储空间较小，图形输出时质量较高。 矢量图缺点： 难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果； 显示图形时计算时间较多； 无法用廉价设备，将图形矢量化； 人工设计矢量图形时，工作量特别大； 目前没有统一的标准和格式。,7.1.3 位图和矢量图形,3位图与矢量图形的比较,7.1.4 3D图形处理技术,13D动画处理流程 处理流程 场景设计几何建模纹理映射灯光设置摄影机控制动画设计渲染后期合成光栅处理

9、帧缓冲信号输出等。 最重要的工作是几何建模和渲染。,7.1.4 3D图形处理技术,3D图形的生成与处理,几何建模,光照处理,渲染,7.1.4 3D图形处理技术,2几何建模 利用软件在计算机中绘制出角色模型。 常用软件：3DSMax、AutoCAD、Maya等。 建模方式： 多边形建模：将复杂的图形用许多小三角表示； 样条曲线建模：用样条曲线建立一个光滑的曲面。 简单物体的多边形顶点只有十几个； 复杂模型的顶点有几百万个； 顶点越多，消耗的系统资源也越多，运行速度越慢。 例：一个复杂的人物模型会有200万个多边形。,7.1.4 3D图形处理技术,人物的几何建模,三角形较少,三角形较多,7.4.2

10、 三维动画基本知识,室外场景建模,场景初步渲染,9.1 图形显示技术,几何建模,三角形较多,700万个三角形面的效果,7.1.4 3D图形处理技术,3渲染 将3D模型和场景转变成静止图片的过程。 渲染的核心工作是光照和贴图； 渲染效果由设计师配置，软件自动生成。 高分辨率的图形渲染特别耗时。,7.1.4 3D图形处理技术,3D图形的渲染,7.1.4 3D图形处理技术,人物的几何建模,室外场景渲染,7.1.4 3D图形处理技术,4纹理映射（贴图） 纹理指表示物体表面细节的位图。 纹理映射：将位图贴到物体3D框架表面。 纹理映射是显卡中GPU最繁忙的工作之一。,7.1.4 3D图形处理技术,人物的

11、几何建模,3D建模,初步渲染,贴图,最终效果,7.1.4 3D图形处理技术,5图形抗锯齿技术 显示倾斜物体的边缘，弯曲的边缘时，很容易出现锯齿现象。 消除图形锯齿的方法： 提高图形分辨率，但是增加了显卡处理负担； 将图形边缘像素的前景色和背景色进行混合计算，用第3种颜色来填充该像素（如抖动技术）。 抖动技术 它通过改变像素的灰度等级排列，得到一种过渡色调，使曲线边缘看起来更加平滑一些。,7.1.4 3D图形处理技术,抖动抗锯齿技术,7.1.4 3D图形处理技术,抗锯齿效果对比,图形抗锯齿前,图形抗锯齿后,8.1 图形显示技术,8.1.4 3D图形处理技术,图形抗锯齿前,图形抗锯齿后,7.1.5

12、 DirectX图形处理,DirectX是微软公司的一组游戏编程接口。 DirectX组成： 显示部分 声音部分 输入部分 网络部分 DircetX 10的主要目标是最大地限度地降低CPU负载，增强显卡处理效能。,7.2 显卡结构与故障维修,7.2.1 独立显卡基本结构,1独立显卡的基本组成 显卡功能 协助CPU进行图形处理，将信号转换为显示器能够接收的方式。 主要部件： 图形处理芯片GPU； 显存芯片； 供电电路； 总线接口PCI-E； 信号输出接口DVI等； 散热部件及其他电子元件。,7.2.1 独立显卡基本结构,独立显卡基本组成,7.2.1 独立显卡基本结构,独立显卡基本组成,7.2.1

13、 独立显卡基本结构,独立显卡基本组成,7.2.1 独立显卡基本结构,GPU统一流水线结构 通过流处理器（SP）动态分配各种操作； 顶点着色、几何着色和像素着色合并成一个渲染流程，每个流处理器都可以进行顶点计算、几何计算和像素计算； 流处理器可以并行运行。,7.2.1 独立显卡基本结构,G200图形处理芯片基本结构,7.2.1 独立显卡基本结构,G200核心技术参数： 65nm工艺制造 集成14亿个晶体管 核心频率为602MHz 着色器频率为1.296GHz 240个SP（流处理器） 80个TF（纹理过滤单元） 频率为500MHz,7.2.1 独立显卡基本结构,GPU结构,G200芯片内核,SP

14、核心,帧缓存,设置,TF纹理,光栅化,线程调度,7.2.2 集成显卡基本结构,集成显卡已经成为一种发展趋势。 集成方案 集成在CPU内部 集成在北桥芯片内部 集成显卡会占用内存，令微机性能降低。 Intel集成显卡经历了5代产品的发展。,7.2.2 集成显卡基本结构,Intel GMA集成图形核心技术参数,7.2.3 显卡接口技术规格,显卡接口,7.2.3 显卡接口技术规格,1VGA接口 VGA接口是显卡输出的模拟信号接口。,7.2.3 显卡接口技术规格,2DVI接口结构与性能 DVI接口采用TMDS微分信号机制，将显卡中的数据编码，并通过串行连接进行传输。 DVI提供1.65Gb/s的带宽，可满足19201 08060Hz的显示要求。,7.2.3 显卡接口技术规格,DVI与VGA接口显示效果比较,7.2.3 显卡接口技术规格,3HDMI接口 HDMI是数字音频视频接口，它用于DVD影碟机、数字电视机、显示器等。,7.2.3 显卡接口技术规格,DVI,【补充】雷电接口,7.2.3 显卡接口技术规格,DVI,【补充】电视机接口,7.2.3 显卡接口技术规格,【补充】显示卡安装,7.2.3 显卡接口技术规格,【补充】显卡与LCD的连接,7.2.4 显卡主要技术性能,GPU决定显卡性能的高低，核心部件。 常见GPU芯片： NVIDIA（英伟达）公司：Ge