Báo cáo thực hành cấu trúc máy tính

Báo cáo thực hành cấu trúc máy tính, báo cáo hay dành cho sinh viên công nghệ thông tin, các trường đại học cao đẳng, tài liệu hay full, Báo cáo thực hành cấu trúc máy tính Báo cáo thực hành cấu trúc máy tính Báo cáo thực hành cấu trúc máy tính

Trang 1

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN



BẢN BÁO CÁO THỰC HÀNH CẤU TRÚC MÁY TÍNH

Giáo viên hướng dẫn: Thầy Trương Minh Huy

Sinh viên thực hiện : Trương Ân Phước

Lê Quang Chánh

Đà Nẵng – Tháng 10/2013

Trang 2

Lê Quang Chánh, Trương Ân Phước – 11TCLC Trang 1

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 2

Chương mở đầu CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH 3

Chương 1 MAINBOARD VÀ CÁC THIẾT BỊ, 4

LINH KIỆN GẮN TRÊN MAINBOARD 4

1 Đế cắm CPU 5

2 Chíp cầu Bắc 6

3 Chip cầu Nam 6

4 ROM BIOS 7

5 AGP hoặc PCIE EXPRESS 8

6 Khe PCI 8

7 Khe RAM và RAM 8

8 IC Clocking – IC tạo xung Clock 9

9 IC – CARD SOUND ONBOARD 10

10 IC – CARD NET ONBOARD 11

11 Các cổng kết nối thiết bị ngoại vi 11

Chương 2 BỘ NGUỒN – CÁC LOẠI DÂY, ĐẦU RA 13

1 Các kết nối đầu ra của nguồn 13

2 Quy ước màu dây và cấp điện trong nguồn máy tính 14

Chương 3 CHUẨN ĐOÁN BỆNH QUA 15

TIẾNG BÍP CỦA LOA BIOS 15

Mô Tả Mã Lỗi Chẩn Đoán Post Của Bios Ami 15

Bios Phoenix 16

Trang 3

MỞ ĐẦU

Trong kỹ thuật máy tính, kiến trúc máy tính là thiết kế khái niệm và cấu trúc hoạt động căn bản của một hệ thống máy tính

Lịch sử phát triển máy tính hình thành cũng không quá lâu nhưng những gì mà nó mang lại cho sự phát triển của loài người là vô cùng lớn Máy tính phát triển qua nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn gắn liền với một thành tựu vượt bậc về công nghệ

Máy tính là một khối thống nhất được hình thành từ hai phần là phần cứng và phần mềm Phần cứng là tập hợp các thiết bị kết nối với nhau thành 1 thể thống nhất liên quan chặt chẽ với nhau, phần mềm là những chương trình giúp máy tính có thể vận hành và hoạt động

Để có kiến thức về phần cứng máy tính chúng ta cần phải nắm rõ chức năng nhiệm

vụ của từng phần Đặt biệt là Mainboard trong CPU máy tính, đây là thiết bị quan trọng giúp kết nối các thiết bị với nhau giúp máy tính hoạt động

Trang 4

Chương mở đầu CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH

 CPU: Bộ vi xử lý trung tâm

 Bo mạch chủ (Mainboard): Bo mạch chính kết nối các thiết bị với nhau trong máy tính Có thể so sánh bo mạch chủ trong phần cứng giống như vai trò của hệ điều hành trong phần mềm

 RAM: Bộ nhớ tạm của máy tính dùng cho ghi lại các dữ liệu tạm thời trong một phiên làm việc của máy tính

 Ỗ đĩa cứng: Bộ nhớ dữ liệu chính của máy tính cá nhân, các thành quả của một

quá trình làm việc có thể được lưu trữ trên ổ cứng trước khi có các hành động sao lưu dự phòng trên các dạng bộ nhớ khác

 Ổ đĩa quang (CD, DVD): Bộ nhớ dùng cho xuất, nhập dữ liệu với dung lượng

lớn hoặc trao đổi dữ liệu, phần mềm với những máy tính khác Sử dụng sao lưu

dữ liệu và các mục đích khác Đây không phải là thiết bị bắt buộc đối với hệ thống phần cứng

 Bo mạch đồ họa: Thiết bị có chức năng xử lý và xuất hình ảnh ra màn hình máy tính

 Bo mạch âm thanh: Thiết bị có chức năng xử lý và xuất tín hiệu âm thanh ra các thiết bị phát thanh

 Bo mạch mạng: Thiết bị có chức năng kết nối mạng Internet, kết nối giữa các máy tính với nhau, trao đổi thông tin diện rộng

 Vỏ máy tính (case): Một bộ khung dùng để định vị và bảo vệ các thiết bị của máy tính

 Nguồn máy tính: Cung cấp điện cho máy tính

 Màn hình, chuột, bàn phím: Các thiết bị nhập xuất căn bản, cần thiết cho máy tính

Trang 5

Chương 1 MAINBOARD VÀ CÁC THIẾT BỊ, LINH KIỆN GẮN TRÊN MAINBOARD

Mainboard là gì?

Đối với máy vi tính, Mainboard (còn được gọi Việt hóa là bo mẹ hay bo mạch chủ - motherboard), là một bản mạch đóng vai trò là trung gian giao tiếp giữa CPU và các thiết bị khác của máy tính Một cách tổng quát, nó là mạch điện chính, trung tâm, của một hệ thống hay thiết bị điện tử; tuy rằng thuật ngữ này thường dùng trong máy tính

cá nhân Mainboard kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp tới mọi phân của máy tính

THÀNH PHẦN CẤU TẠO MAINBOARD

Mainboard điển hình dùng để nghiên cứu: Mainboard Foxconn g41mx 2.0 Series

Trang 6

1 4-pin ATX 12V Power Connector 2 System FAN Header

3 IR/CIR Connector 4 PCI Express x1 Slot

5 PCI Express x16 Slot 6 PCI Slots

7 S/PDIF_OUT Connector 8 CD_IN Connector

9 Front Audio Connector 10 Clear CMOS Jumper

11 Floppy Connector 12 Front USB Connectors

13 South Bridge: Intel ® ICH7 14 TPM Connector

15 SATA Connectors 16 Front Panel Connector

17 IDE Connector 18 Speaker Connector

19 24-pin ATX Power Connector 20 DDR2 DIMM Slots

21 CPU_FAN Header 22 North Bridge: Intel ® G41

23 LGA 775 CPU Socket

Các thành phần quan trọng của một bo mạch: Socket (đế cắm CPU), chip cầu Bắc,

chip cầu Nam, khe cắm RAM, khe cắm mở rộng, các IC điều khiển NET, Audio, , các cổng kết nối thiết bị ngoại vi, I/O, BIOS, CMOS

1 Đế cắm CPU

Bộ phận này còn được gọi là socket Đây là

bộ phận để lắp cố định CPU vào bo mạch

chủ Mỗi dòng chip CPU khác nhau thì

thích hợp với mỗi loại bo mạch chủ khác

nhau, số socket càng lớn thì thích hợp cho

dòng CPU hiện đại hơn Ví dụ như dòng

socket của Intel: LGA775 (đây là loại

socket trong mainboard Foxconn ở trên),

LGA1156, LGA1366 Con số đằng sau là số điểm tiếp xúc với CPU

Trang 7

2 Chíp cầu Bắc

 Chức năng: điều khiển các thành phần có tốc độ cao như CPU, RAM,

Card Video Điều khiển về tốc độ Bus và điều khiển chuyển mạch dữ liệu

 Kết nối: chân chipset Bắc kết nối đến CPU, RAM, Card Video và

Chipset Nam

 Hư hỏng: chipset Bắc mà hỏng thì CPU cũng không hoạt động do không

có tín hiệu reset CPU vì vậy máy sẽ không khởi động, quạt nguồn vẫn chạy do mạch mở nguồn ở chipset Nam vẫn tốt

 Sửa chữa: chỉ thay thế chipset Bắc khi đã kiểm tra kĩ CPU và đã nạp lại

BIOS, vì chipset Bắc ít khi bị hư hỏng và hơn nữa, thay mới nó rất phức tạp

 Hình ảnh:

3 Chip cầu Nam

 Chức năng: điều khiển các thành phần có tốc độ chậm như Card Sound,

Card NET, ổ cứng, ổ CD ROM, cổng USB, IC Điều khiển các cổng SIO, ROM BIOS, IC điề khiển chuột phím, điều khiển tắt mở nguồn

 Kết nối: chân chipset Nam kết nối đến PCI để ra các card mở rộng, đến

khe IDE để ra các ổ đĩa, đến BIOS, đến IC SIO để điều khiển các cổng FDD, cổng Serial

 Hư hỏng: chipset Nam hỏng có thể sinh ra nhiều bệnh khác nhau, trong

đó thường gặp nhất là bệnh mất reset máy không khởi động đưcọ, hoặc

Trang 8

bệnh không mở được nguồn, bệnh không nhận cổng USB, không nhận ổ đĩa ở cổng IDE

 Sửa chữa: ta có thể thay thế chipset Nam khi gặp các bệnh: bật công tắc

quạt nguồn không quay, kiểm tra bằng Card Test Main thấy mất tín hiệu reset, máy không nhận USB, không nhận ổ cứng,

 Hình ảnh:

4 ROM BIOS

 Tên linh kiện: ROM BIOS viết tắt của Read Only Memory – Basic In

Out System – IC nhớ chỉ đọc, lưu chương trình hệ thống vào ra cơ sở

 Đặc điểm nhận biết trên Mainboard là: IC mình dày hình chữ nhật

khoảng 2cm2, thường là IC chân cắm vào một socket, trên Main không còn IC nào khác có hình dạng tương tự

 Chức năng: cung cấp phần mềm cho quá trình khởi động máy tính, cung

cấp chương trình kiểm tra RAM và Card Video, cung cấp trình điều khiển cho các chipset và Card Video onboard, cung cấp bản CMOS SETUP mặc định

 Kết nối: ROM BIOS kết nối trực tiếp đến chipset Nam

 Hư hỏng: Nếu hỏng thì máy không khởi động được, bật công tắc quạt

nguồn vẫn quay Nếu lỗi chương trình BIOS thì sinh ra các lệnh sai lệch

 Sửa chữa: Nạp lại BIOS, nếu nạp lại không được thì hỏng ROM

 Hình ảnh:

Trang 9

5 AGP hoặc PCIE EXPRESS

Khe AGP và PCI Express dùng để gắn Card Video, khe AGP hoặc PCI Express

do chipset Bắc điều khiển

Hình ảnh:

6 Khe PCI

Khe PCI do Chipset Nam điều khiển dùng để gắn các card sound, card net

7 Khe RAM và RAM

Khe RAM do chipset Bắc điều khiển dùng để gắn thanh RAM, đây là bộ nhớ trung gian không thể thiếu của máy tính

RAM có hai loại là RAM tĩnh và RAM động:

 RAM tĩnh (static RAM – SRAM) được chế tạo theo công nghệ ECL (dùng

trong CMOS và BiCMOS) Mỗi bit nhớ gồm có các cổng logic với 6 transistor MOS Là bộ nhớ nhanh, việc đọc không làm hủy nội dung của

ô nhớ và thời gian thâm nhập bằng chu kì của bộ nhớ

 RAM động (Dynamic RAM – DRAM) dùng kỹ thuật MOS, mỗi bit nhớ

gồm một transistor và một tụ điện Việc ghi nhớ dữ liệu dựa vào việc duy trì điện tích nạp vào tụ điện và như vậy việc đọc một bit nhớ làm nội dung bit này bị hủy Do vậy sau mỗi lần đọc một ô nhớ, bộ phận điều

Trang 10

khiển bộ nhớ phải viết lại nội dung ô nhớ đó Chu kỳ bộ nhớ cũng theo

đó mà ít nhất là gấp đôi thời gian thâm nhập ô nhớ Việc lưu trữ thông tin trong bit nhớ chỉ là tạm thời vì tụ điện sẽ phóng hết điện tích đã nạp

và như vậy phải làm tươi bộ nhớ sau khoảng thời gian 2us Việc làm tươi được thực hiện với tất cả các ô nhớ trong bộ nhớ Hiện nay có 3 loại RAM động phổ biến nhất là: DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3

SDRAM

 Các thông số của RAM: hiện nay, thông thường dung lượng RAM được

tính đến bằng GB Dung lượng RAM càng lớn càng tốt cho hệ thống nhưng không phải tất cả các hệ thống phần cứng và hệ điều hành đều hỗ trợ RAM lớn Nếu muốn dùng >3.5GB RAM thì phải sử dụng các HĐH

64 bit thay vì 32 bit Bus của RAM đặc trưng cho tốc độ truy cập ô nhớ của RAM, đơn vị clock/s hay MHz Bus càng cao tốc độ RAM càng lớn,

hiện nay bus ram đã đạt đến trên 2200 MHz

8 IC Clocking – IC tạo xung Clock

 Tên linh kiện: mạch Clocking – tạo xung Clock, xung nhịp chủ cho hệ

thống MainBoard

 Đặc điểm nhận biết: mạch gồm có một IC hai hàng chân (khoảng 50

châm) và luôn có thạch anh 14,3 MHz bên cạnh

Trang 11

 Hình ảnh:

 Chức năng: mạch Clocking có chức năng tạo ra xung Clock làm xung

nhịp hệ thống cung cấp cho tất cả các thành phần trên Main hoạt động, mỗi IC trên Main (trừ IC dao động) và các Card mở rộng đều được mạch Clocking phát cho một xung Clock có tân số khác nhau, nếu không có xung Clock thì các IC xử lí tín hiệu số sẽ không hoạt động được

 Mạch còn đồng bộ dữ liệu trong toàn hệ thống, đi kèm với dữ liệu đơn

để giải mã chúng thành các bit nhị phân

 Kết nối: độc lập, không chịu sự điều khiển của bất kì thành phần nào, là

mạch hoạt động đầu tiên khi có nguồn chính cung cấp cho Main

 Hư hỏng: nếu hỏng mạch Clocking thì máy không khởi động được,

không báo sự cố, khi kiểm tra bằng Card Test Main thấy mất tín hiệu đèn Clock

 Sửa chữa: thay IC hoặc thạch anh 14.3 Mhz cho đến khi đèn Clocking

trên mạch test sáng

9 IC – CARD SOUND ONBOARD

 Tên linh kiện: IC điều khiển Card Sound Onboard và cổng kết nối ra loa,

mic

 Đặc điểm nhận dạng: có hình vuông, kích thước khoảng 1cm2 tính cả chân, xung quanh có rất nhiều tụ điện

 Chức năng: điều khiển các chức năng về âm thanh như đổi tín hiệu âm

thanh sang Analog và ngược lại, khuếch đại âm thanh ra loa, khuếch đại

âm thanh vào từ Micro Chúng được kết nối trực tiếp đến chip cầu Nam sau đó đưa ra các jack cắm la và micro

Trang 12

 Trong trường hợp bị hư hỏng IC này sẽ làm mất âm thanh ra loa hoặc có thể ta không cài được trình điều khiển cho card âm thanh Muốn sửa chữa thì phải thay IC mới

 Hình ảnh:

10 IC – CARD NET ONBOARD

 Tên linh kiện: IC điều khiển Card mạng onboard (Net Onboard)

 Đặc điểm nhận dạng: là IC 4 hàng chân, hình vuông, bên cạnh luôn có

thạch anh 24Mhz

 Chức năng: điều khiển dữ liệu qua mạng LAN và mạng Internet Chúng

kết nối giao tiếp với chipset Nam, đầu ra kết nối đến cổng mạng theo jack cắm RJ45

 Trong trường hợp bị hư hỏng IC này, sẽ không kết nối được Internet, không cài được trình điều khiển cho Card net được Ta phải vào CMOS setup xem có disable nó không? Nếu không phải thay IC mới

 Hình ảnh:

11 Các cổng kết nối thiết bị ngoại vi

SATA là một loại chuẩn giao tiếp dành cho đĩa cứng, SATA thì nhanh hơn và

ổn định hơn so với chuẩn IDE cũ Kết nối SATA cũng dễ dàng hơn so với IDE

vì nó là một cáp riêng biệt cho mỗi ổ đĩa, không phải qua bước set jumper slave hay master

Trang 13

Cổng S/PDIF Thông thường, mọi tín hiệu âm thanh số (digital) đều phải được

chuyển đổi thành dạng tương tự (analog) Trong máy tính, card âm thanh có nhiệm vụ chuyển tín hiệu âm thanh số thành tương tự rồi chuyển ra loa

Cổng P/S 2 là cổng giao tiếp của các thiết bị ngoại vi đầu vào như chuột hoặc

bàn phím (đời cũ) Hiện nay người ra dùng cổng USB vì nó tiện hơn và nhiều

ưu điểm vượt trội hơn

Cổng USB là laoij cổng giao tiếp cực kì phổ biến trên thế giới hiện nay, với tốc

độ truyền tải dữ liệu cao cùng với khả năng tương thích nhiều thiết bị: Flash Disk, Mouse, Keyboard, Printer, Scanner Hiện nay có hai phiên bản là USB 2.0 và USB 3.0

Cổng VGA D-sub 15 Pin là loại cổng thường dùng để kết nối và xuất dữ liệu từ

máy tính ra màn hình (thường là màn hình CRT hoặc LCD đời cũ)

Trang 14

Chương 2 BỘ NGUỒN – CÁC LOẠI DÂY, ĐẦU RA

1 Các kết nối đầu ra của nguồn

Nguồn máy tính không thể thiếu các đầu dây cắm cho các thiết bị sử dụng năng lượng cung cấp từ nó Các kết nối đầu ra của nguồn máy tính bao gồm:

- Đầu cắm vào bo mạch chủ (motherboard connector) là đầu cắm có 20 hoặc

24 chân, tùy thể loại bo mạch chủ sử dụng Phiên bản khác của đầu cắm này

là 20+4 chân: phù hợp cho cả bo mạch dùng 20 và 24 chân

- Đầu cắm cấp nguồn cho CPU (+12V power connector) có hai loại: Loại 4

chân và loại 8 chân (thông dụng là 4 chân, các nguồn mới thiết kế cho các

bo mạch chủ đời mới sử dụng loại 8 chân)

- Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang (giao tiếp ATA, peripheral connector): Gồm

4 chân

- Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang giao tiếp SATA: gồm 4 dây

- Đầu cắm cho các card đồ họa cao cấp: gồm 6 chân

- Đầu cắm cho ổ đĩa mềm: Gồm 4 chân

Các đầu cắm cho bo mạch chủ và thiết bị ngoại vi được nối với các dây dẫn màu để phân biệt đường điện áp, thông thường các dây dẫn này được hàn trực tiếp vào bản mạch của nguồn Tuy nhiên có một số nhà sản xuất đã thay thế

Trang 15

việc hàn sẵn bằng cách thiết kế các đầu cắm nối vào nguồn Việc cắm nối có ưu điểm là loại bỏ các dây không cần dùng đến để tránh quá nhiều dây nối trong thùng máy gây cản trở luồng gió lưu thông trong thùng máy, nhưng nó cũng có nhược điểm là tạo thêm một sự tiếp xúc thứ hai trong quá trình truyền dẫn điện, điều này làm tăng điện trở và có thể gây nóng, tiếp xúc kém dẫn đến không thuận lợi cho quá trình truyền dẫn

2 Quy ước màu dây và cấp điện trong nguồn máy tính

Quy ước chung về các mức điện áp theo màu dây trong nguồn máy tính như sau:

 Màu đen: Dây chung, có mức điện áp quy định là 0V hay còn gọi là

GND hoặc COM Tất cả các mức điện áp khác đều so với dây này

 Màu cam: dây +3,3V

 Màu đỏ: dây +5V

 Màu vàng: dây +12V (thường quy ước đường +12V thứ nhất đối với các

nguồn chỉ có một đường +12V)

 Màu xanh dương (Blue): dây -12V

 Màu xanh lá (Green): dây kích hoạt sự hoạt động của nguồn Nếu

nguồn ở trạng thái không hoạt động hoặc không được nối với máy tính,

ta có thể kích hoạt nguồn làm việc bằng cách nối dây kích hoạt này với dây 0V màu đen Đây là thủ thuật để kiểm tra sự hoạt động của nguồn trước khi lắp vào máy tính

 Dây màu tím: điện áp 5vsb (5V standby): dây này luôn luôn có điện

ngay từ khi đầu vào của nguồn được nối với nguồn điện dân dụng cho dù nguồn có được kích hoạt hay không Dòng điện này được cung cấp ch o việc khởi động máy tính ban đầu, cung cấp cho con chuột, bàn phím hoặc các cổng USB Việc dùng đường 5Vsb cho bàn phím và con chuột tùy theo thiết kế của bo mạch chủ

 Một số dây khác: khi mở rộng các đường cấp điện áp khác nhau, các

nguồn có thể sử dụng một số dây dẫn có màu hỗn hợp

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	888,58 KB