CHƯƠNG I. KIẾN TRÚC VÀ BO MẠCH GIAO TIẾP CỦA PC ppsx

Xét theo góc độ lắp ráp, các bộ phần trên được lắp nối thành khối xử lý trung tâm và khối các thiết bị ngoại vi của một dàn máy vi tính.. Khả năng này được thể hiện thông qua việc di chu

MỤC LỤC

CHƯƠNG I KIẾN TRÚC VÀ BO MẠCH GIAO

TIẾP CỦA PC

1 Kiến trúc của một máy vi tính

Máy vi tính đầu tiên ra đời vào 1981 do IBM đưa ra Nó nhanh chóng chiếm được thị trường Máy vi tính bao gồm các phần sau: CPU, thiết bị vào, thiết bị ra, bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài Xét theo góc độ lắp ráp, các bộ phần trên được lắp nối thành khối xử lý trung tâm và khối các thiết bị ngoại vi của một dàn máy vi tính (hình vẽ minh hoạ)

Các bộ phận nằm trong khối xử lý trung tâm Các thiết bị ngoại vi

1 Bo mạch chủ (mainboard) gồm: CPU, RAM, bộ

nhớ cache, ROM có chứa chương trình BIOS, các

chip sets là các bộ điều khiển, các cổng nối I/O,

bus, và các slot mở rộng

2 Các loại ổ đĩa: Ổ đĩa mềm, Ổ đĩa cứng, Ổ CD,

DVD

3 Các mạch mở rộng: video card, network card,

card âm thanh, card modem

4 Nguồn và vỏ máy

Bàn phímChuộtMáy inMáy quétLoa

Ổ đĩa cắm ngoàiJoy stick

ModemMáy vẽ

Phần cứng, phần mềm, phần nhão

Trong máy vi tính có thể chia gồm 3 phần: Phần cứng là chỉ phần thiết bị vật lý

mà ta có thể sờ mó được Phần mềm là chỉ phần chương trình chạy trong máy,

thường gồm hai phần: phần mềm hệ thống để chỉ hệ điều hành DOS, Windows;

phần mềm ứng dụng để chỉ các chương trình Word, Excel, Vietkey Phần nhão là

phần chương trình BIOS dùng để điều khiển quá trình khởi động máy, thiết lập cấu hình máy, kiểm tra máy và thực hiện các lệnh vào ra cơ bản nhất Phần nhão thường gắn chặt với phần cứng Phần mềm hệ thống và ứng dụng không phụ thuộcvào phần cứng cụ thể

Khi lắp ráp hoặc sửa chữa máy vi tính ta phải tìm hiểu các bộ phận phần cứng, cài đặt hệ thống qua BIOS (phần nhão) và cài đặt máy: cài hệ điều hành và các ứng dụng

2 C ấu trúc của máy tính

Ở mức đơn giản nhất, máy tính có thể được xem như một thực thể tương táctheo một cách thức nào đó với môi trường bên ngoài Một cách tổng quát, các mốiquan hệ của nó với môi trường bên ngoài có thể phân loại thành các thiết bị ngoại vi

hay đường liên lạc Giáo trình này tập trung khảo sát cấu trúc nội tại của máy tính,như được thể hiện ở mức tổng quát nhất trong hình 1.1 Hình vẽ này, máy tính được

mô tả với bốn cấu trúc chính:

Đơn vị xử lý trung tâm (CPU – Central Processing Unit): điều khiển hoạt

động của máy tính và thực hiện các chức năng xử lý dữ liệu CPU thường được đềcập đến với tên gọi bộ xử lý

Bộ nhớ chính: dùng để lưu trữ dữ liệu.

Các thành phần nhập xuất: dùng để di chuyển dữ liệu giữa máy tính và môi

trường bên ngoài

Các thành phần nối kết hệ thống: cung cấp cơ chế liên lạc giữa CPU, bộ

Đơn vị điều khiển: điều khiển hoạt động của CPU và do đó hoạt động của máy

tính

Đơn vị luận lý và số học (ALU – Arithmetic and Logic Unit): thực hiện

các chức năng xử lý dữ liệu của máy tính

Tập thanh ghi: cung cấp nơi lưu trữ bên trong CPU.

Thành phần nối kết nội CPU: cơ chế cung cấp khả năng liên lạc giữa đơn

vị điều khiển, ALU và tập thanh ghi

Trong các thành phần con nói trên của CPU, đơn vị điều khiển lại giữ vai tròquan trọng nhất Sự cài đặt đơn vị này dẫn đến một khái niệm nền tảng trong chếtạo bộ vi xử lý máy tính Đó là khái niệm vi lập trình Hình 1.3 mô tả tổ chức bêntrong một đơn vị điều khiển với ba thành phần chính gồm:

Phần 3: Đơn vị xử lý trung tâm

Phần 4: Đơn vị điều khiển

3 Chức năng cơ bản của máy tính

Một cách tổng quát, một máy tính có thể thực hiện bốn chức năng cơ bảnsau, như được thể hiện trong hình 1.4:

Xử lý dữ liệu: máy tính phải có khả năng xử lý dữ liệu Dữ liệu có thể có rất

nhiều dạng và phạm vi yêu cầu xử lý cũng rất rộng Tuy nhiên, chúng ta sẽ thấyrằng chỉ có một số phương pháp cơ bản trong xử lý dữ liệu

Lưu trữ dữ liệu: máy tính cũng cần phải có khả năng lưu trữ dữ liệu Ngay

cả khi máy tính đang xử lý dữ liệu, nó vẫn phải lưu trữ tạm thời tại mỗi thời điểmphần dữ liệu đang được xử lý Do vậy ít nhất chúng ta cần có chức năng lưu trữ

ngắn hạn Tuy nhiên, chức năng lưu trữ dài hạn cũng có tầm quan trọng tươngđương, vì dữ liệu cần được lưu trữ trên máy cho những lần cập nhật và tìm kiếm

kế tiếp

Di chuyển dữ liệu: máy tính phải có khả năng di chuyển dữ liệu giữa nó và

thế giới bên ngoài Khả năng này được thể hiện thông qua việc di chuyển dữ liệugiữa máy tính với các thiết bị nối kết trực tiếp hay từ xa đến nó Tùy thuộc vàokiểu kết nối và cự ly di chuyển dữ liệu, chúng ta có tiến trình nhập xuất dữ liệuhay truyền dữ liệu:

Tiến trình nhập xuất dữ liệu: thực hiện di chuyển dữ liệu trong cự ly ngắn

giữa máy tính và thiết bị nối kết trực tiếp

Tiến trình truyền dữ liệu: thực hiện di chuyển dữ liệu trong cự ly xa giữa

máy tính và thiết bị nối kết từ xa

Hình 1.4: Các chức năng cơ bản của máy tính

Điều khiển: bên trong hệ thống máy tính, đơn vị điều khiển có nhiệm vụ

quản lý các tài nguyên máy tính và điều phối sự vận hành của các thành phần chứcnăng phù hợp với yêu cầu nhận được từ người sử dụng

Tương ứng với các chức năng tổng quát nói trên, có bốn loại hoạt động có thểxảy ra gồm:

Máy tính được dùng như một thiết bị di chuyển dữ liệu, có nhiệm vụ đơngiản là chuyển dữ liệu từ bộ phận ngoại vi hay đường liên lạc này sang bộ phận

ngoại vi hay đường liên lạc khác [Hình 1.5 (a)]

Hình 1.5 (a): Máy tính - Thiết bị di chuyển dữ liệu

Máy tính được dùng để lưu trữ dữ liệu, với dữ liệu được chuyển từ môitrường ngoài vào lưu trữ trong máy (quá trình đọc dữ liệu) và ngược lại (quá trình

ghi dữ liệu) [Hình 1.5 (b)]

Hình 1.5 (b): Máy tính - Thiết bị lưu trữ dữ liệuMáy tính được dùng để xử lý dữ liệu thông qua các thao tác trên dữ liệu lưutrữ [Hình 1.5 (c)] hoặc kết hợp giữa việc lưu trữ và liên lạc với môi trường bênngoài [Hình 1.5 (d)]

Hình 1.5 (d): Máy tính - Thiết bị xử lý/ trao đổi dữ liệu với môi trường ngoài

Nhân dạng: Là con chíp lớn nhấn trên main và thừơng có 1

gạch vàng ở một góc, mặt trên có ghi tên nhà sản xuất

Nhà sản xuất: Intel, SIS, ATA, VIA

3.1.2 Giao tiếp với CPU

Công dụng: Giúp bộ vi xử lý gắn kết với mainboard

Nhân dạng: Giao tiếp với CPU có 2 dạng khe cắm (slot) và chân cắm (socket)

+ Dạng khe cắm là một rãnh dài nằm ở khu vực giữa mainboard dùng cho PII, PIIIđời cũ Hiện nay hầu như người ta không sử dụng dạng khe cắm

+ Dạng chân cắm (socket) là một khối hình vuông gồm nhiều chân Hiên nay đang

sử dụng socket 370, 478, 775 tương ứng với số chân của CPU

3.1.3 AGP Slot

Khe cắm card màn hình AGP viết tắt từ

Array Graphic Adapter

Công dụng: Dùng để cắm card đồ họa

Nhận dạng: Là khe cắm màu nâu hoặc màu đen nằm giữa socket và khe PCI màu trắng sữa trên mainboard

Lưu ý: Đối với những mainboard có card màn hình tích hợp thì có thể có hoặc không có khe AGP Khi đó khe AGP chỉ có tác để nâng cấp card màn hình bằng card rời nếu cần thiết để thay thế card tích hợp trên mainboard

3.1.4 RAM slot

Công dụng: Dùng để cắm RAM và

main

Nhận dạng: Khe cắm RAM luôn có cần gạt ở 2 đầu

Lưu ý: Tùy vào loại RAM (SDRAM, DDRAM, RDRAM) mà giao diện khe cắm khác nhau

3.1.5 PCI Slot

PCI - Peripheral Component

Interconnect - khe cắm mở rộng

Công dụng: Dùng để cắm các loại card như card mạng, card âm thanh,

Nhận dạng: khe màu trắng sử nằm ở phía rìa mainboard

3.1.6 ISA Slot

Khe cắm mở rộng ISA - Viết tắt

Industry Standard Architecture

Công dụng: Dùng để cắm các loại card mở rộng như card mạng, card âm thanh Nhận dạng: khe màu đen dài hơn PCI nằm ở rìa mainboard (nếu có)

Lưu ý: Vì tốc độ truyền dữ liệu chậm, chiếm không gian trong mainboard nên hầu hết các mainboard hiện nay không sử dụng khe ISA

3.1.7 IDE Header

Viết tắt Intergrated Drive Electronics - là đầu cắm 40

chân, có đinh trên mainboard để cắm các loại ổ cứng,

CD

Mỗi mainboard thường có 2 IDE trên mainboard:

IDE1: chân cắm chính, để cắm dây cáp nối với ổ cứng chính

IDE2: chân cắm phụ, để cắm dây cáp nối với ổ cứng thứ 2 hoặc các ổ CD, DVD Lưu ý: Dây cắp cắm ổ cứng dùng được cho cả ổ CD, DVD vì 2 IDE hoàn toàn giống nhau

3.1.8 FDD Header

Là chân cắm dây cắm ổ đĩa mềm trên mainboard Đầu cắm FDD thường nằm gần IDE trên main và có tiết diện nhỏ hơn IDE

Lưu ý khi cắm dây cắm ổ mềm: đầu bị đánh tréo cắm vào ổ, đầu không tréo cắm vào đầu FDD trên mainboard

3.1.9 ROM BIOS

Là bộ nhớ sơ cấp của máy tính ROM chứa hệ thống lệnh

nhập xuất cơ bản (BIOS - Basic Input Output System) để

kiểm tra phần cứng, nạp hệ điều hành nên còn gọi là

ROM BIOS

3.1.10 PIN CMOS

Là viên pin 3V nuôi những thiết lập riêng của người dùng như

ngày giờ hệ thống, mật khẩu bảo vệ

3.1.11 Jumper

Jumper là một miếng Plastic nhỏ trong có

chất dẫn điện dùng để cắm vào những mạch

hở tạo thành mạch kín trên mainboard để thực

hiện một nhiệm vụ nào đó như lưu mật khẩu

Bạn phải xác định được các loại đầu cắm cáp

nguồn trên main:

• Đầu lớn nhất để cáp dây cáp nguồn lớn

nhất từ bộ nguồn

• Đối với main dành cho PIV trở lên có một

đầu cáp nguồn vuông 4 dây cắm vào main

3.1.13 FAN Connector

Là chân cắm 3 đinh có ký hiệu FAN nằm ở khu vực

giữa mainboard để cung cấp nguồn cho quạt giải nhiệt

của CPU

Trong trường hợp Case của bạn có gắn quạt giải nhiệt,

nếu không tìm thấy một chân cắm quạt nào dư trên

mainboard thì lấy nguồn trực tiếp từ các đầu dây của

bộ nguồn

3.1.14 Dây nối với Case

Mặt trước thùng máy thông thường chúng

ta có các thiết bị sau:

• Nút Power: dùng để khởi động máy

• Nút Reset: để khởi động lại máy

trong trừơng hợp cần thiết

• Đèn nguồn: màu xanh báo máy đang

hoạt động

• Đèn ổ cứng: màu đỏ báo ổ cứng

đang truy xuất dữ liệu

Các thiết bị này được nối với mainboard thông qua các dây điên nhỏ đi kèm Case

Trên mainboard sẽ có những chân cắm với các ký hiệu để giúp bạn gắn đúng dây cho từng thiết bị

3.2 Bên ngoài mainboard:

Cổng vạn năng - USB viết tắt từ Universal Serial Bus

Công dụng: Dùng để cắm các thiết bị ngoại vi như máy in, máy quét, webcame ; cổng USB đang thay thế vai trò của các cổng COM, LPT

Nhận dạng: cổng USB dẹp và thường có ít nhất 2 cổng nằm gần nhau và có ký hiệu mỏ neo đi kèm

Lưu ý!: Đối vói một số thùng máy (case) có cổng USB phía trước, muốn dùng được cổng USB này bạn phải nối dây nối từ Case vào chân cắm dành cho nó có kýhiệu USB trên mainboard

3.2.3 COM Port

Cổng tuần tự - COM viết tắt từ Communications.

Công dụng: Cắm các loại thiết bị ngoại vi như máy in, máy quyét, Nhưng hiện nay rất ít thiết bị dùng cổng COM

Nhận dạng: là cổng có chân cắm nhô ra, thường có 2 cổng COM trên mỗi

mainboard và có ký hiệu COM1, COM2

3.2.4 LPT Port

Cổng song song, cổng cái, cổng máy in - LPT viết tắt từ

Line Printer Terminal

Công dụng: thường dành riêng cho cắm máy in Tuy nhiên đối với những máy in thế hệ mới hầu hết cắm vào cổng USB thay vì cổng COM hay LPT

Nhận dạng: Là cổng dài nhất trên mainboard

Trên đây là 4 loại cổng mặc định phải có trên mọi mainboard Còn các loại cổng khác là những loại card được tích hợp trên main, số lượng là tùy vào loại main, tùy nhà sản xuất

4 Bo mạch giao tiếp của PC

Bo mạch chính là một trong các thiết bị phần cứng không thể thiếu được trong một máy tính Bo mạch chính thường dùng để gắn các thiết bị như CPU, RAM, card màn hình, card âm thanh, card fax moderm và một số thiết bị ngoại vi khác

5 Cài đặt bo mạch chính

Trên thị trường xuất hiện rất nhiều các hãng sản xuất bo mạch chính, tất cả các hãng này khi bán các bo mạch chnhs cho khách hàng đều kèm theo tài liệu hướng dẫn sử dụng, cài đặt và lắp ráp

Thông số bo mạch chính trước khi mua máy tính bạn cần quan tâm :

- Nhãn hiệu thương mại

- Khả năng nâng cấp CPU va RAM sau này

- Tốc độ BUS trên bo mạch chính

- Nhãn hiệu chipset gắn trên bo mạch chính

- Số khe cắm cho các thiết bị PCI, ISA và cổng USB

- Tốc độ cảu khe cắm gắn card hỗ trợ đồ hoạ

Các bước gắn các thiết bị vào bo mạch chính

1) Xem sơ đồ hướng dẫn gắn CPU, RAM trên tài liệu đi kèm Thông thường các bo mạch chính mới hiện nay đều tự động nhận CPU gắn vào

2) Gắn nguồn điện, CPU, RAM và card màn hình vào bo mạch chính theo tài liệu hướng dẫn

3) Gắn loa nhỏ trong thùng máy và bàn phím vào bo mạch chính

4) Bật máy lên và giữ ngay phím Delete (F2, F10, F12) trên bàn phím

5) Nếu máy không lên bất kỳ một chữ nào trên màn hình hoặc máy báo No Signal, hoặc máy có nhiều hơn hai tiếng kêu liên tục thì bạn phải tắt máy cúp ngay điện và kiểm tra việc gắn các thiết bị trên theo bước 2

6) Tìm kiếm phần cài đặt mặc định trong BIOS của máy tính và chọn nó Thường là Load BIOS default và Load Setup default Bạn chọn hai mục này và ấn phím Y tương ứng trên bàn phím Ghi thông số BIOS lại (thường

là F10 hoặc chữ Save and Exit Setup để máy tự khởi động lại

7) Nếu các bước trên thành công, bạn sẽ nhận đựơc dòng thông báo ngoài mànhình yêu cầu bạn gắn đĩa khởi động vào

8) Bạn tiếp tục gắn từng thiết bị ngoại vi vào bo mạch chính và tiếp tục chờ cho máy ra đến bước 7 Nếu khi cắm thiết bị mới vào mà máy tính khởi động đến bước 7 thì cũng có nghĩa là bạn phải kiểm tra lại cách mà bạn vừacắm thiết bị vào hoặc kiểm tra lại tính tương thích của thiết bị đó với bo mạch chính và các thiết bị phần cứng đã gắn trước đó

6 Cách sử dụng bo mạch chính

Bo mạch chính được cấu thành bởi các thiết bị điện tử, khi bạn sử dụng máy các thiết bị điện tử luôn luôn hoạt động Sự hoạt động của các thiết bị này sẽ toả ramột nhiệt lượng nào đó gây nóng lên cho thùng máy

Trong trường hợp này bạn phải giải nhiệt tốt cho thùng máy của bạn bằng cáchgắn thêm vào thùng máy một quạt giải nhiệt Quạt này sẽ làm giảm nhiệt độ bên trong thùng máy và các thiết bị gắn vào bo mạch chính

Thông thường, bạn sẽ tìm thấy loại quạt này tại bất kỳ một nhà cung cấp thiết

bị phần cứng nào trên thị trường

Một điều quan trọng khác là bạn cần lưu ý nơi đặt thùng mày của bạn Nên đặt

ở những nơi khô, thoáng ít bụi, và tiếng ồn chấp nhận đựơc

CHƯƠNG II NÂNG CẤP SỬA CHỮA HỆ

THỐNG CỦA CPU

1 Giới thiệu về CPU

Đây là bộ não của máy tính, nó điều khiển mọi hoạt động của máy tính CPU liên hệ với các thiết bị khác qua mainboard và hệ thống cáp của thiết bị CPU giao tiếp trực tiếp với bộ nhớ RAM và ROM, còn các tiết bị khác được liên hệ thông qua một vùng nhớ (địa chỉ vào ra) và một ngắt thường gọi chung là cổng

Khi một thiết bị cần giao tiếp với CPU nó sẽ gửi yêu cầu ngắt (Interrupt Request

- IRQ) và CPU sẽ gọi chương trình xử lý ngắt tương ứng và giao tiếp với thiết bị thông qua vùng địa chỉ quy định trước Chính điều này dẫn đến khi ta khai báo hai thiết bị có cùng địa chỉ vào ra và cùng ngắt giao tiếp sẽ dẫn đến lỗi hệ thống (xungđột ngắt - IRQ Confict) có thể làm treo máy

Ngày nay với các thế hệ CPU mới có khả năng làm việc với tốc độ cao và bus dữliệu rộng giúp cho việc xây dựng chương trình đa năng ngày càng dễ dàng hơn

Để đánh giá các CPU, người ta thường căn cứ vào các thông số của CPU như tốc

độ, độ rộng của BUS, độ lớn của Cache và tập lệnh được CPU hỗ trợ Tuy nhiên rất khó để có thể đánh giá chính xác các thông số này, do đó người ta vẫn thường dùng các chương trình thử trên cùng một hệ thống có các CPU khác nhau để đánh giá các CPU

CPU đựơc gọi là bộ vi xử lý và đựơc coi là trái tim của bất kỳ một máy tính nào

Nó đuợc tạo từ hàng triệu transitor với các bộ phận chuyên biệt như: đơn vị xử lý

số học, quản lý bộ nhớ đệm, khối lưu chuyển dữ liệu…

CPU đựơc gắn vào bo mạch chính và là một trong những thành phần không thể thiếu của một máy tính

Nhiệm vụ chính của CPU là nạp dữ liệu, giải mã dữ liệu, thực thi và hoàn tất vịêc giải mã dữ liệu dựa trên xung nhịp đựơc nhà sản xuất thiết kế sẵn trên CPU

2 Lắp ráp, cách bảo quản, sử dụng sửa chữa nâng cấp hệ thống của CPU

- Bạn nhìn kỹ lại số chân của CPU, bạn sẽ thấy một góc khuyết hoặc một miếng kim loại nhỏ dài hơn ở một trong bốn góc đó

- Góc khuyết của CPU hoặc góc có miếng kim loại của CPU sẽ được cắm vào góc khuyết của bo mạch chính hoặc góc khuyết có miếng kim loại của

bo mạch chính

- Bây giờ bạn hãy kéo cần gạt dưới bo mạch chính lên một góc lớn hơn 40 độ