显卡的结构与原理
1.显卡的基本结构
显卡是计算机与显示器的接口电路。它安装在主板上，计算机运算和处理过程中的图形、图像信号通过显卡，变成视频图像信号再送到显示器中显示图像，其外形如图2所示。
显卡中设有视频存储器和显示处理芯片，显示处理芯片将计算机的图形、图像的数字信号变成一幅一幅（帧）的视频图像信号，用行场同步信号去驱动显示器。由于显卡芯片的功能比较强，消耗的功率比较大，因此，目前在显卡上都有散热器或散热风扇。图2是显卡的安装部位和输出接口，位于最下方的是D-Sub接口，主板送来的数字信号经过处理后，通过D-Sub接口变成模拟信号输出，该接口输出的是RGB视频图像信号和行/场同步信号，这些信号可以直接送到显示器的输入电路。中间的圆形接口是S-Video接口，它输出的是Y/C分离的模拟信号，这些信号可以直接送到相应的显示器。位于最上方的长方形接口是DVI接口，它可以直接输出数字信号，数字视频图像信号可以直接送到液晶显示器或投影机中。
计算机在工作的时候，需要将工作过程、工作状态（界面）以及运行当中的数据（图形、字符），及时地显示到显示器上，以便让用户一边观察显示器，一边操作键盘和鼠标，从而进行人机对话和操作，所以在工作的时候，显卡的信号是来自于CPU的。
CPU在工作过程当中，一边要进行处理和运算，一边要将显示给用户的图形和字符，通过芯片送到显卡。显卡下方的插件引脚与主板相应的插槽相连，电源电压以及各种数据就是通过这个接口送到显卡中去，通过显卡的处理以后，变成显示器所需要的图像信号。然后，再由输出接口输出到显示器上。
数字信号通过D/A变换器变成视频图像信号。因此D/A变换器是必不可少的一个设备，在显卡上都设有这种芯片。
图3是显卡结构示意图，来自计算机主板的图形、图像数据，首先送到视频存储器中，例如，当前所要显示的这幅汽车的图像，它是由很多像素单元组成的。横向最少有640个像素单元，纵向也有480个像素单元，如果分辨率高、清晰度高，那么它的像素数还要更多（1024×768）。
将这个图像变成数字信号，也就是将每个像素单元变成数字信号。一个像素单元是由RGB三个像点组成的，每一个像素单元中的RGB分量的值，是由二进制数字信号来表示的。在视频存储器中每排数字分别对应R、G、B三组分量的值，即每三排数字信号表示一个像素单元的数据。显示一幅图像的数据是非常大的，因此，显示存储器容量的大小是衡量显卡优劣的标准之一。
在显卡中，还有一个非常重要的部件，就是显示控制器，它是进行显示信号控制的主要电路。电脑运行过程中，需要显示的图形、图像或数据变成数字信息存入视频存储器后，通过显示控制器将这些RGB数据进行输出处理。输出之后，直接将RGB信号送到显示器，使显示器显示该图像。
为了能够使两者同步，在显示控制器中，还要将视频图像信号的同步信号（水平同步信号和垂直同步信号以及RGB信号），一起通过电缆送给电脑显示器。
如果显卡上的集成电路芯片、存储器芯片有故障，或者是电源供电有故障以及数据输入有故障，都会造成显示图像不良。这些就要分别检查接口、电路和插件。接口插接不好，是发生故障的一个重要的方面，在检查时也应该十分注意。
声卡的基本结构和功能
1.声卡的基本结构和特点
声卡是电脑和音频设备接口的电路。如图4所示，在声卡上有话筒输入接口，就是通过话筒，将人说话或者唱歌的声音送入接口电路。经过接口电路后，将它变成数字信号，这个数字信号可以由电脑进行处理。
声卡上的另外一个插口，就是线路输入插口，它是将音响设备（比如VCD机、CD机和DVD机等）的音频信号（单声道或立体声信号），通过这个插口送到接口电路。音频设备的立体声输出信号，还可以直接通过左右声道的立体声信号插口线路输入，将两路立体声信号送给接口电路。经过接口电路，先将音频信号送给音频信号的处理芯片，它将信号进行A/D变换，然后进行数字处理，数字信号被送到计算机主板，由CPU进行编辑、特效以及合成等处理，处理后的信号可以送入光盘刻录机，也可以送回声卡，再经D/A变换器，由立体声端子输出。
同时，在这个芯片里面还设有信号源。信号源可以将输入的音频信号进行调制和变换，同时可以使输入的单声道信号变成立体声，或者环绕立体声信号。再有一个功能，就是它将信号通过声卡上的金手指（插头）送到电脑的主板，经过主板可以由电脑的CPU对声音信号进行处理，可以和CD-ROM光驱输出的信号（也称光盘的音乐信号）进行合成。经过合成以后还可以进行各种音乐的处理，最后再回到接口电路。经过接口电路，可以由多芯的插座输出，这个多芯插座就是MIDI接口和操作杆的接口。MIDI接口连接的是外部音响设备，它可以将MIDI的信号从MIDI接口输入，也可以从MIDI接口输出，与外部的音频信号进行处理和变换，给电脑处理音频信号提供了很大的方便。
图5是一块典型的PCI声卡，位于左侧的是声卡的外部接口，它们分别是后置、中置、前置的环绕立体声信号的输出接口，这三个接口将处理后的信号输出，送入外部的放大器或者音箱。线路接口用以连接相应的音频设备。还有话筒接口，也是声卡的输入接口。最下面的方形接口是MIDI接口，它可以接收来自MIDI设备的音频信号，也可以将处理后的信号送到MIDI设备中去。
在声卡中，尺寸最大的方形多引脚集成电路是数字音频信号处理电路，它是声卡中非常重要的电路，尺寸较小的方形集成电路是ROM电路，它是将仿真的音频信号存在这里，以实现特技的效果处理。
2.声卡的工作原理
如图6所示，钢琴演奏的音乐信号，可以通过话筒将信号送入声卡的输入电路，在输入电路中经过A/D变换器，对模拟的声音信号进行数字转换。
音频信号的数字化处理是先用取样脉冲对模拟信号的波形进行取样，然后进行量化，量化数可以采用16位或者是24位，这样就将模拟音频信号变成了离散的数字信号。
数字信号再从声卡的插头送到电脑的主板，将数字信号送入内存。内存直接和CPU相连，由CPU对音频信号进行处理。经过数字处理以后再将信号送回内存，内存可以通过接口，将信号再送回到声卡上。
声音数字信号送到声卡以后，经过数字音频信号的处理电路和D/A变换器，将处理后的音频信号输出。数字音频信号处理电路对音频信号进行各种处理，例如单声道、立体声、环绕立体声，以及一些特技的效果。最后处理后的音频信号，经过功率放大后被送到音箱里。
故障检修实例
机型：P4组装机，显卡采用ATI-Randen9550处理芯片
故障现象：
机器启动、自检，但显示器无任何显示，主机发出一长三短的报警声。
故障分析：
启动计算机，计算机开始自检，显示器无任何显示，主机的机箱，扬声器发出一长三短的报警声。这通常是显卡的故障引起的。
故障检修：
关断电源，打开机箱，检查主板AGP插槽上的显卡是否插牢。图7中的AGP显卡没有完全插入到AGP插槽中，从而导致计算机启动自检时，检测不到显卡而报警。
将显卡卸下，重新插入到AGP插槽中。值得注意的是，显卡若使用时间过长，在它的金属引脚处可能会出现氧化现象，这也有可能导致显示器无显示，或检测不到显卡而报警。出现这种情况，可以用橡皮来擦涂金属引脚，如图8所示，以便将金属引脚上的氧化层除掉，确保显卡与主板插槽之间正常连接。显卡插牢后，重新拧上固定螺钉，故障排除。
练习题（答案见下期）：
1.具有数字输入接口的液晶显示器接到显卡的哪种接口比较好（ ）。
A.D-Sub接口 B.S-Video接口
C.DVI接口
2.用电脑给自制影音节目配音乐和解说词，将录音机输出的信号应送入（ ）。
A.声卡的线路（LIN）输入端
B.话筒信号（MIC）的输入端
C.立体声输出端
文/韩广兴