第2章2.5 常用输出设备

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2.5 常用输出设备

计算机显示器的作用与组成

作用：



是计算机必不可少的图文输出设备，它能将数字信号转化为光信号，使文字和图像在屏幕上显示出来

阴极射线管显示器

(简称CRT)液晶显示器(简称LCD)

集成显卡

组成与分类：

显示器(Monitor)

计算机显示器

(Display device)

显示控制器(显卡、图形卡)

显卡

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2.5 常用输出设备

液晶显示器(LCD)原理

什么是液晶？



液晶是介于固态和液态之间的一种物质，它是具有规则分子排列的有机化合物。



加热时呈现透明的液体状态，冷却时则出现结晶颗粒的混浊固体状态。因此既具有液体的流动性，又具有固态晶体排列的有向性。

它是一种弹性连续体，在电场的作用下能快速地展曲、扭曲或者弯曲。



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2.5 常用输出设备

选讲：

LCD成像原理

上偏光片玻璃基板彩色滤光片透明电极液晶层信号线

扫描线TFT晶体管TFT基板玻璃基板透明电极背光源

下偏光片TFT管断开TFT管接通~~背光源液晶显示器的结构

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液晶显示器工作原理

2.5 常用输出设备

LCD的类型和保养

液晶显示器的类型：

背光源

反射型LCD

如何保养LCD？



透射型LCD 半穿透反射式LCD 荧光灯管(CCFL)发光二极管(LED)千万不要让水进入LCD 不用就关机

不要用尖利的东西撞击屏幕··········

不要长时间显示同一画面，暂停工作时使用屏幕保护程序

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2.5 常用输出设备

LED背光显示器

3大优点：功耗小对比度大色彩鲜艳

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2.5 常用输出设备

显示器的性能参数

显示屏尺寸与屏幕宽高比：



屏幕尺寸以对角线长度度量，如15 吋,17吋, 19吋,22吋，······宽高比：普通屏：4∶3 ■宽屏：16∶10 或16∶9例：1920×1200,1280×1024 ,1024×768, 800×600, 0×480在显卡的控制下，屏幕分辨率是可以设置的

画面每秒钟更新的次数。刷新速率越高，图像稳定性越好LCD像素点对输入信号的反应速度，响应时间愈小愈好

显示分辨率：水平像素个数×垂直像素个数



刷新速率：



响应时间



亮度和对比度

背光源类型：LED或荧光灯管辐射和环保

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2.5 常用输出设备

显示器的新发展：

3D立体显示器

传统的3D电影在荧幕上有两组图像（来源于在拍摄时互成角度

的两台摄影机），观众戴上偏光镜，让一只眼只接受一组图像，形成视差（parallax），建立3D立体感

使用三星120Hz液晶显示器、

NVIDIA Geforce 8600GT以上级别的显卡，配备NVIDIA推出的专用3D眼镜以及信号接收器

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2.5 常用输出设备

显示器的新发展：

有机发光二极管(OLED)可弯曲显示器

由塑料衬底实现，易

曲性更好、重量更轻、耐用性更强且制作成

本更低

LG飞利浦日前申请了

一项“水油”显示器专利，该技术将大大降低有机发光二极管

（OLED）的成本

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2.5 常用输出设备

关于显示控制器（显卡）

显卡：以扩展卡形式插在机箱中

显卡的类型

集成显卡显示使用的存储器需占用内存的一部分

显卡集成在主板上，功能较弱

绘图处理器包含在CPU或北桥芯片中

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2.5 常用输出设备

显示控制卡(显示卡)用于存储屏幕上每个像素的颜色信息等(容量为MB、128MB甚至更高)显示器两种高速接口：1 AGP接口2 PCI-E接口显示存储器(VRAM)CPU与北桥芯片的接口绘图处理器显示控制电路北桥芯片内存条3种视频输出接口（显示卡）一种专用的高速绘图处理器，负责在显存中生成需要显示的图像负责对显示卡的操作进行控制S-Video接口

DVI接口

与北桥芯片的接口：

PCI-E x16

2.5 常用输出设备

绘图处理器

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VGA接口

显示卡与显示器的工作过程

CPU将需要显示的图文内容从内存传送到显示卡显卡上的绘图处理器在显示存储器中生成被显示内容的映像，然后由数模转换器将数字映像转换为红、绿、蓝三路信号红、绿、蓝三路信号通过电缆线送到CRT红、绿、蓝三路信号控制电子发射出相应的3个电子束轰击显像管的荧光屏13

当电子束轰击显像管荧光屏背面的磷光点时，屏幕上便显示出彩色的图像和文字2.5 常用输出设备

显卡的性能指标

绘图处理器（图形引擎）类型显存容量



VGA接口

128MB～2GB，大多采用DDR2, GDDR3 或GDDR4存储器组成

主机接口



PCI-E x16（4GB/s ）AGP x4, x8（已很少使用）VGA接口（D-Sub接口）：模拟接口DVI接口：数字接口

HDMI 全高清多媒体接口（以无压缩方式传送1920 x 1200的数字视频信号和5.1声道音频信号）

DVI接口

显示器接口：



HDMI接口

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2.5 常用输出设备

选讲：

显卡的发展

由于3D游戏大量出现和硬件价格迅速下降，现在显示卡一般都

采用具有3D功能的绘图处理器(GPU)芯片，使得游戏能取得更为逼真的效果

目前流行的GPU芯片：



nVIDIA公司：GeForce FX5200、GeForce FX5700、GeForce FX5900、GeForce FX6800、GeForce 8800GT

AMD公司的ATI系列：Radeon 9600、Radeon 9700、Radeon 9800、Radeon X800系列等带有专用的几何图形加速器

采用硬件来完成诸如3D造型、Z缓冲、纹理映射、明暗处理、透明色处理、反锯齿、透视校正等绘制操作和特殊效果处理

2.5 常用输出设备



功能：



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选讲：GeForce 8800GT显卡

及其绘图处理器G92

共包含128 个Streaming Processors(7.亿晶

体管, 65nm工艺)

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2.5 常用输出设备

如何选购显卡？

集成显卡还是显卡?哪一种绘图处理器(GPU)?

多大容量的显示存储器?

哪一种接口的显卡（AGP、PCI-E）?

决定的因素是：用途、价格、······原则：够用就好！

2.5 常用输出设备

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2.5.2 打印机

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2.5 常用输出设备

打印机的作用与类型

作用

将程序、数据、字符、图形打印输出在纸上类型



针式打印机激光打印机喷墨打印机

激光打印机

针式打印机

喷墨打印机

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2.5 常用输出设备

针式打印机工作原理

工作原理图

类型：属于击打式打印机

优点：耗材成本低，能多层套打，适合于票据打印缺点：打印质量不高，工作噪声很大，速度慢应用：银行、证券、邮电、商业等领域用于打印存

折和票据等

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2.5 常用输出设备

热敏打印机

结构：与针式打印机相仿，在打印头上

以行、列、或矩阵的形式安装有半导体加热元件；使用的热敏打印纸上则覆盖了一层涂有热敏材料的透明膜

原理：打印时打印头有选择地在热敏纸

的一些位置上加热，热敏材料经高温加热的地方瞬间即变成黑色，从而在纸上产生字符号图形

优点：打印速度快、噪音低，打印清晰，

使用方便

应用：POS机、ATM柜员机、医疗仪器

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2.5 常用输出设备

激光打印机

类型：属于非击打式打印机原理：激光技术与复印技术的结合优点：



控制电路激光器碳粉夹分辨率较高，打印质量好速度高，噪声低

进纸卷轴

价格适中

出纸卷轴

感光鼓缺点：彩色输出价格还比较高

激光打印机的组成

接口：过去是并行口，目前流行使用USB接口应用：办公室和家庭应用

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2.5 常用输出设备

激光打印机工作原理

激光束偏转装置感光鼓激光器调制电压调制驱动电路潜像电子照相辐红射外定影线热打印输出1001101……打印内容不断旋转的反射镜把经过调制的激光束反射到感光鼓(硒鼓)上纸输入硒鼓表面被激光照射产生电荷而吸附炭粉，从而生成输出图像的潜像将墨粉印在纸上纸被加热加压后，墨粉将固定在纸面上23

2.5 常用输出设备

喷墨打印机

类型：非击打式打印机，大多为彩色打印

优点：可以打印近似全彩色图像，经济，效果好，低噪

音，使用低电压，环保

缺点：墨水成本高，消耗快应用：家庭及办公

墨盒

彩色喷墨打印机大多带有一个黑色墨盒和一个彩色墨盒（三色、四色、五色、六色等）

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2.5 常用输出设备

选讲：

压电喷墨式打印机工作原理

原理：打印头喷嘴附近的压电陶瓷在电压作用下发生形变，

使其挤压墨盒，使喷嘴中的墨汁喷出，在输出介质表面形成彩色图案

结构：一般将打印喷头和墨盒做

压电陶瓷

成分离的结构，更换墨水时不必更换喷嘴头

优点：对墨滴的控制力强，容易

实现高精度的打印

缺点：喷头堵塞时更换喷头成本

墨滴

喷嘴

墨盒

非常昂贵。

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2.5 常用输出设备

选讲：

热喷墨式打印机工作原理

电阻

气泡喷嘴墨水(1)(2)

墨水(3)

(4)在纸上形成的像素原理：打印头上的电加热元件(热电阻)在3微秒内急速加热到300摄氏

度，使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，该蒸汽膜将墨水和加热元件隔离，避免将喷嘴内全部墨水加热。加热信号消失后，加热陶瓷表面开始降温，但残留余热仍促使气泡在8微秒内迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴。随着温度继续下降，气泡开始呈收缩状态。喷嘴前端的墨滴因挤压而喷出，后端因墨水的收缩使墨滴开始分离，气泡消失后墨水滴与喷嘴内的墨水就完全分开，从而完成一个喷墨的过程。

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2.5 常用输出设备

主要性能指标(激光/喷墨)

打印精度(分辨率)：



用每英寸多少点（像素）表示，单位：dpi

一般产品为400dpi、600dpi、800dpi，高的甚至达到1000dpi以上

打印速度：页数/分（通常每分钟3～10页）色彩表现能力（彩色数目）

可打印幅面大小：A3，A4等

与主机的接口：并行口、SCSI口、USB接口

其他：如打印成本、噪音、功耗等

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2.5 常用输出设备

3D打印机

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2.5 常用输出设备

3D打印机：原理与技术

“增材制造”过程：物件在计算机设计成型后，分割成一系

列的数字切片传送到3D打印机上，后者会将这些薄型层面通过特殊胶水逐层堆叠起来，形成一个立体物品

技术：



熔融沉积技术运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠的方式来构造物体

选择性激光烧结技术打印机先在铺设好的打印层上扫描出零件截面，然后用高强度的激光器将材料粉末烧结在一起，得到坚硬成型的零件

立体平版印刷技术与选择性激光烧结技术很相似，但使用的材料是液态树脂。

2.5 常用输出设备





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附：打印精度(分辨率)的意义

精度越高，图像越清晰，边缘越光滑

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2.5 常用输出设备