Giáo trình kĩ thuật lắp ráp và bảo trì máy tính ppt

Để có thể hoạt động, các loại đèn chỉ báo thường có dây cắm vào vị trí tương ứng trên mainboard - Công tắc : gồm công tắc nguồn và công tắc Reset - Khoang gắn thiết bị : là các khoang d

TRƯỜNG TRUNG HỌC VĂN THƯ LƯU TRỮ TRUNG ƯƠNG II

LỜI MỞ ĐẦU

Trong quá trình sử dụng máy tính, những trục trặc về phần cứng và phần mềm xảy ra là điều không thể tránh khỏi mặc dù chúng ta đã có đầu tư tốt cho cả phần cứng và phần mềm Vậy làm thế nào để giảm thiểu những sự cố xảy ra cho máy tính? Làm thế nào để đảm bào an toàn dữ liệu cho máy tính trong mọi trường hợp?

Cuốn giáo trình “Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính” được biên soạn cho học sinh ngành Tin học Văn phòng của trường TH Văn thư Lưu trữ TW 2 và có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai muốn có kiến thức tổng quát về phần cứng máy tính và cách lắp ráp, cài đặt hòan chỉnh phần mềm cho một máy vi tính cũng như cách bảo trì và làm cho hệ thống họat động luôn ở mức tối ưu Với phương pháp trình bày ngắn gọn, trực quan, hy vọng cuốn giáo trình này sẽ mang đến cho học sinh những kiến thức bổ ích cho ngành học và áp dụng tốt cho công việc sau này

Tuy đã tham khảo nhiều tài liệu và qua kinh nghiệm thực tế nhưng chắc chắn cuốn giáo trình vẫn có những hạn chế nhất định Trường Trung học Văn thư Lưu trữ TW 2 rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô, quý đồng nghiệp gần xa để cuốn giáo trình thực sự trở thành một công cụ hữu ích cho học sinh ngành tin học nói riêng và độc giả nói chung

TRƯỜNG TRUNG HỌC VĂN THƯ LƯU TRỮ TRUNG ƯƠNG II

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ VIỆC BẢO DƯỠNG MÁY VI TÍNH (PC) 5

I Mục đích của công tác bảo dưỡng 5

II Các yêu cầu đối với KTV (kỹ thuật viên) bảo dưỡng 5

III An tòan lao động 5

IV Các thiết bị và công cụ sửa chữa 8

CHƯƠNG II: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH 9

I Tổng quan về phần cứng máy tính .9

II Các thành phần cơ bản của máy vi tính 9

1 Màn Hình (Monitor) 9

2. Bàn phím (Keyboard) 10

3 Chuột (Mouse) 12

4 Hộp Máy (Case) 13

5 Bộ nguồn (Power supply) 16

6 Mainboard (Bo Mạch Chính) 18

7 Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) 21

Chip bộ nhớ RAM (Random Access Memory) 23

8 Các ổ dĩa (Disk drive) 25

9 Các cổng giao tiếp, đầu nối, cáp nối chuẩn (Port, Connector, Cable) 27 10 Các bo mạch giao tiếp (Interface card) 30

III Nhận biết, phân loại các kiểu Bus, và khe cắm mở rộng .32

1 Bus hệ thống 32

2 Bus vào ra (I/O Bus) 32

CHƯƠNG III: LẮP RÁP MÁY TÍNH 42

I Các bước chuẩn bị .42

II Lắp ráp máy tính .42

1 Lắp ráp bộ nguồn 42

2 Lắp Ráp CPU Vào Main Board: 43

3 Lắp đặt MainBoard: 45

4 Lắp RAM vào MainBoard 46

5 Lắp ráp các loại Card mở rộng : 47

6 Lắp ráp ổ đĩa mềm (floppy disk) : 48

7 Lắp ráp ổ cứng (HDD – Hard Disk) 48

8 Lắp Ráp CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW 50

9 Lắp ráp chuột 50

10 Lắp ráp loa (Speaker) 50

11 Lắp ráp màn hình (Monitor): 51

12 Lắp Ráp Máy In Và Máy Quét Vào PC 51

13 Các đầu nối khác : 51

III Test Máy 52

IV Xác lập BIOS 53

1 Khái niệm ROM BIOS 53

2 Xác lập BIOS 58

CHƯƠNG IV: CÀI ĐẶT PHẦN MỀM CHO 1 MÁY TÍNH MỚI 70

I Phân họach và định dạng đĩa cứng 70

1 Phân hoạch ổå cứng 70

2 Định dạng ổ đĩa cứng (Formating ) 80

II Cài đặt hệ điều hành Windows .81

1 Yêu Cầu Phần Cứng Tối Thiểu 81

2 Cài Đặt Win98se 81

III Cài đặt và gỡ bỏ các chương trình .85

1 Cài đặt trình điều khiển các thiết bị (driver) 85

2 Cài đặt các phần mềm ứng dụng 87

3 Cách gỡ bỏ một chương trình khỏi máy tính .87

CHƯƠNG V: CHUẨN ĐÓAN VÀ SỬA CHỮA SỰ CỐ MÁY TÍNH 88

I Nguyên nhân gây ra sự cố máy tính 88

II Cách chuẩn đóan và khắc phục các hư hỏng phần cứng 88

1 Xác định hỏng hóc : 88

2 Cách xử lý: 90

3 Thử lại: 90

III Cách chuẩn đóan và khắc phục các hư hỏng phần mềm 91

1 Xác định nguyên nhân: 91

2 Khắc phục: 91

CHƯƠNG VI: BẢO TRÌ HỆ THỐNG 92

I Ý nghĩa của việc bảo trì hệ thống .92

II Bảo trì hệ thống .92

1 Công việc thường xuyên: 92

2 Công tác bảo trì : 93

III Sử dụng các tiện ích thông dụng để tối ưu hóa họat động của máy tính 94 1 Chương trình quét đĩa (Scan Disk): 95

2 Chương trình Disk Cleanup : Dọn dẹp các file rác trên đĩa: 95

3 Chương trình Disk Defragment: Chống phân mảnh tập tin: 96

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ VIỆC BẢO DƯỠNG

MÁY VI TÍNH

I Mục đích của công tác bảo dưỡng

Việc bảo dưỡng máy tính là công việc thường xuyên và rất cần thiết của những người sử dụng máy tính Máy tính là công cụ hỗ trợ chúng ta rất nhiều trong công việc, việc bảo dưỡng máy thường xuyên và định kỳ là cách tốt nhất để chúng ta kéo dài tuổi thọ của máy Việc đó đồng nghĩa với giảm chi phí cho công việc, góp phần hạ giá thành sản phẩm, chống lãng phí và tiết kiệm được ngân sách cho cơ quan cũng như gia đình

Cho dù hệ thống máy tính của một cơ quan, của một doanh nghiệp hay của cá nhân đã được đầu tư tốt nhất cả về phần cứng và phần mềm , nhưng cũng khó tránh khỏi các sự cố bởi nhiều nguyên nhân Việc bảo trì thường xuyên và khắc phục kịp thời sự cố máy tính sẽ góp phần :

- Đảm bảo an toàn thông tin ,

- Nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống máy tính,

- Nâng cao độ bền, độ ổn định của phần cứng, phần mềm trong hệ thống

II Các yêu cầu đối với kỹ thuật viên (KTV) bảo dưỡng

- Có kiến thức về phần cứng máy tính

- Có khả năng phán đóan và xử lý sự cố máy tính

- Có ý thức trong việc bảo đảm an tòan cho con người cũng như máy móc

- Sử dụng thành thạo và đúng kỹ thuật các thiết bị phục vụ cho quá trình bảo dưỡng

III An tòan lao động

Vấn đề về an toàn sẽ đề cập đến các khả năng và việc phòng tránh các sự cố có thể gây ra tổn thất, hư hỏng thiết bị cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe của kỹ thuật viên

™ An toàn cho thiết bị

Khi thao tác lắp ráp các thành phần trong máy tính, chúng ta cần lưu ý các điểm sau :

- Các thiết bị và thành phần sử dụng nguồn điện trực tiếp xoay chiều (110/220V) như monitor, bộ nguồn máy tính … bị có khả năng gây ra nguy hiểm cao đối với sức khỏe của KTV

- Một số thiết bị rất nhạy cảm với điện áp, do đó mọi sự tiếp xúc đều rất dễ làm hư hỏng các thiết bị này Do đó, khi đấu nối các thiết bị này cần lưu ý một số điểm sau:

+ Công suất thiết bị : xem có phù hợp với nguồn cấp hay không

+ Điện thế sử dụng đầu vào : 110/220 V có thể gây cháy, hư hỏng thiết bị + Dòng điện yêu cầu : cần lưu ý đối với các Adapter thiết bị , có thể gây không hoạt động, không ổn định hoặc cháy Adapter

- Các đầu cắm nối đối với cáp nguồn, cáp tín hiệu, bo mạch : cần được lưu

ý về vị trí của chân số 1 hay chiều cắm Các thành phần này sử dụng nguồn điện một chiều điện thế thấp ( DC- ±5, ± 12, ±24 vol) không gây nguy hiểm cho KTV nhưng có thể gây ra cháy, hư hỏng linh kiện, bo mạch Ngoài ra còn có thể làm hư chân cắm, cong , nứt, gãy , vỡ thiết bị hoặc bo mạch, không thể sử dụng được

- Các chip linh kiện, bo mạch : phần lớn các linh kiện trên máy tính họat động theo nguyên lý điện từ (ElectroMagnetic) nên rất dễ bị ảnh hưởng bởi :

+ Tác động của tĩnh điện : từ KTV truyền sang linh kiện hay từ các nguồn phát tĩnh điện bức xạ

+ Tác động của từ trường : do các nguồn phát từ trường như nam châm, máy phát điện, màn hình TV, monitor

+ Tác động do bị ướt, thấm nước hoặc các chất lỏng dẫn điện

™ An toàn cho KTV (kỹ thuật viên)

Như đã nêu ở phần trên, KTV cần lưu ý về an toàn của bản thân khi tiếp xúc với các thiết bị và thành phần sử dụng nguồn điện trực tiếp xoay chiều (110/220V) Khi kiểm tra, sửa chữa các thiết bị sử dụng nguồn điện trực tiếp xoay chiều (110/220V), kỹ thuật viên nhất thiết phải tuân thủ một số nguyên tắc sau:

- Không đi chân trần khi tiếp xúc, thao tác trên các thiết bị

- Phải dùng bút thử điện để kiểm tra các thiết bị trước khi tiếp xúc trực tiếp

- Sử dụng đúng kỹ thuật và đúng quy trình các dụng cụ bảo trì, sửa chữa máy tính

Đối với các thiết bị sử dụng điện thế thấp như RAM, các card mở rộng thì khi thao tác nên đeo vòng tĩnh điện ở cổ tay để tránh làm hư hỏng thiết bị

Lưu ý về điện thế đất (Ground) : do hệ thống điện Việt Nam không có đường dây nối đất nên điện thế GND có thể lên đến vài chục Voltage Hiện tượng này thường gặp khi sử dụng ổn áp (Regulator), trên các tầng cao của tòa nhà hoặc các hệ thống điện cấp nguồn sử dụng chung giữa máy tính và hệ thống máy điều hòa không khí

Giải pháp : Nên sử dụng găng tay cao su mỏng, đi giày hoặc dép bảo

đảm cách điện, không thao tác khi bị ướt (do mưa) hoặc thiết lập đường dây nối đất cho hệ thống

™ Môi trường làm việc :

Về môi trường làm việc cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

• Khô ráo

Nếu phòng làm việc và nơi để máy tính quá ẩm thấp, các thành phần linh kiện bên trong máy tính rất dễ bị ô xy hoá, dễ gây ra chạm chập mạch điện, vì vậy cần phải để máy tính ở nơi khô ráo, thoáng mát Trong trường hợp máy bị ẩm do lâu ngày không sử dụng, do môi trường ẩm thấp, chúng ta không nên cho máy làm việc ngay, mà nên sấy máy (với nhiệt độ 250-280) khoảng vài tiếng đồng hồ

• Nhiệt độ

Nhiệt độ môi trường thường trong khoảng 18-25oC là điều kiện để máy tính hoạt động khá ổn định Lý tưởng nhất là máy tính đặt trong phòng có điều hoà nhiệt độ Tuy nhiên, không phải nơi làm việc nào cũng đầy đủ tiện nghi, đừng quá lo lắng, máy tính vẫn có khả năng chịu được nhiệt độ làm việc trên 350

C bởi hệ số an toàn của các linh kiện và CPU khá cao

• Không bị ảnh hưởng của điện từ trường:

Nếu sơ ý đặt nam châm cạnh máy tính, màn hình, coi chừng chúng ta sẽ gặp sự cố khó lường như : không đọc được dữ liệu trong ổ cứng vì nam châm đã làm thay đổi chiều từ hoá của các phần tử trên bề mặt đĩa, màn hình bị biến đổi màu ở phía có nam châm

Nếu có 2 bộ máy tính- với 2 màn hình đặt sát nhau và cùng bật nguồn, chúng ta sẽ thấy màn hình có những sọc mờ nằm ngang, nếu tắt nguồn của một trong 2 màn hình, chúng ta sẽ thấy màn hình trở lại bình thường …

Nói tóm lại, điện từ trường ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hoạt động của máy tính Chúng ta nên lưu ý đến vấn đề này

• Ít bụi

Chỉ một thời gian ngắn sử dụng máy tính, bụi bẩn sẽ phủ lên maiboard, phủ lên bề mặt các vi mạch, bám vào các khe cắm - các chân linh kiện, len lỏi vào bên trong ổ đĩa mềm, ổ CD, bám lên các cửa thông gió… Tình trạng này sẽ làm giảm khả năng toả nhiệt của các vi mạch trên mainboard dẫn tới hỏng chip, đặc biệt là CPU Những ngày mưa- không khí ẩm thấp, lớp bụi sẽ là thành phần hấp thụ độ ẩm làm chập mạch các dây dẫn hoặc các chân vi mạch Hơn nữa sự

hư hỏng có thể diễn biến chậm, gây ra lỗi chập chờn rất khó tìm nguyên nhân Bàn phím có thể bị kẹt do quá nhiều bụi bẩn Khói thuốc lá cũng là một vấn đề lớn đối với máy tính vì nó tạo nên một màng dính rất khó cậy Cách dễ dàng nhất để giữ sạch máy tính là đảm bảo không khí xung quanh máy luôn sạch và thường xuyên làm vệ sinh máy tính

™ Điện áp:

• Nguồn cung cấp ổn định

Thường nguồn máy tính có thể tự động điều chỉnh điện áp trong khoảng từ ~180v đến ~240v Nhưng chúng ta cũng có thể dùng thêm bộ ổn áp bên ngoài để đảm bảo điện áp ~ 220v cung cấp cho nguồn máy tính

• Nên có bộ lưu điện để tránh mất điện đột ngột

Khi máy tinh đang hoạt động, bị mất điện đột ngột , máy tính có thể xảy

ra sự cố đáng tiếc:

+ Dữ liệu đã và đang nhập nhưng bạn chưa kịp lưu lên đĩa sẽ bị mất + Gây hư hỏng chương trình đặc biệt là Windows

+ Có thể gây ra va đập đầu từ ổ đĩa cứng

+ Có thể gây sự cố phần cứng

Để chủ động hoàn toàn khi mất điện, chúng ta nên chuẩn bị thêm bộ UPS (Uninterrupted Power Supply) UPS còn gọi là bộ nguồn không ngắt hoặc bộ lưu điện

UPS là một thiết bị bao gồm bộ chuyển mạch điện tử, bộ nạp acquy, và

acquy Bình thường , máy tính, màn hình được cung cấp điện thông qua UPS, và UPS cắm trực tiếp vào nguồn ~220v Khi mất điện, bộ chuyển mạch điện tử lập tức chuyển sang cung cấp nguồn acquy cho máy tính mà máy tính hầu như không cảm nhận được sự chuyển mạch này Tuỳ theo dung tích của acquy và số thiết bị được nối vào, máy tính sẽ được cấp điện trong một thời gian nhất định, tốt nhất, bạn nên lưu tài liệu lên đĩa, ngưng chương trình và tắt máy vi tính theo cách thông thường sau một thời

IV Các thiết bị và công cụ sửa chữa

Các dụng cụ cần thiết cho một KTV máy tính bao gồm :

- Đồng đồ đo vạn năng (VOM) - ít sử dụng

- Tuốc vít loại + và - , cỡ lớn, nhỏ - thường sử dụng

- Chổi quét, máy hút – thổi bụi - làm vệ sinh

- Dây cột gút – nhựa - thường sử dụng

CHƯƠNG II: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH

I Tổng quan về phần cứng máy tính

Trong một máy vi tính (hay còn gọi là máy tính cá nhân - PC) gồm nhiều thiết

bị được kết nối với nhau (Hình 2-1), các thiết bị phần cứng chủ yếu trong một máy PC bao gồm:

- Mouse (Chuột): Là thiết bị dùng để di chuyển con trỏ

- Case (Thùng máy): Dùng để chứa các thành phần sau đây:

o Power supply: Bộ nguồn

o Mainboard : Bo mạch chính

o CPU (Central Processor Units): Bộ xử lý trung tâm

o RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ mở rộng

o VGA Card: Card điều hợp màn hình

o HDD (Hard Disk): Ổ đĩa cứng

o FDD (Floppy): Ổ đĩa mềm

II Các thành phần cơ bản của máy vi tính

1 Màn Hình (Monitor)

Màn hình là thiết bị xuất (output) dùng để hiển thị các thông tin và kết quả xử lý trong quá trình làm việc Có hai loại màn hình chính:

‰ CRT- Monitor (màn hình dạng tuýp) (hình 2-3a)

Ngay từ thời điểm ban đầu, máy tính sử dụng monitor dạng tuýp (Cathode Ray Tube) CRT-monitor áp dụng nguyên tắc phóng tia điện tử lên màn hình (screen) được tráng phosphur để phát sáng tạo nên hình ảnh CRT-monitor thường có phần đưôi dài ở phía sau do kích thước của bóng đèn hình (hình 2-2)

Hình 2-2

‰ LCD monitor (màn hình tinh thể lỏng)

Trong những năm về sau, màn hình LCD (Liquiq Crystal Display) là những monitor phẳng, kích thước dẹp và nhẹ đã lần lượt thay thế các CRT-monitor do sự tiến bộ về công nghệ đã giúp giảm giá thành

LCD monitor có 2 điểm bất lợi so với CRT monitor là : độ sáng thấp và màu sắc bị thay đổi tùy theo góc nhìn Tuy nhiên LCD cũng có lợi điểm là lượng điện tiêu thụ ít và không có hiện tượng bức xạ điện từ (electromagnetic radiation)

Các lưu ý khi đánh giá về monitor:

Với monitor, các thông số thường được xem xét chủ yếu để đánh giá về chất lượng là :

- Độ lớn màn hình (Screen size) , tính bằng inches

- Khoảng cách giữa các tổ hợp điểm tạo màu (dot pitch) , tính bằng mm

- Khả năng đáp ứng tần số đồng bộ dọc (Vertical Sync Freq)

- Màn hình loại phẳng hay cong (Flattron)

- Độ bức xạ, công suất tiêu thụ điện, khả năng điều chỉnh Distortion

Nếu là LCD monitor thì các thông số cần quan tâm thêm về các thông số sau :

- Cường độ sáng

- Góc nhìn rõ (View Angle)

2 Bàn phím (Keyboard)

Bàn phím là các thiết bị nhập, dùng để

đưa dữ kiện vào máy tính (Hình 2-4)

Hình 2-3a:Màn hình CRT Hình 2-3b: Màn hình LCD

Hình 2-4

Bên trong bàn phím có hệ thống vi xử lý thực hiện công tác : dò để nhận biết có phím nhấân, xác định phím nhấn và tạo mã phím tương ứng (gọi là Scan Code) để gởi về máy tính

Các loại keyboard sử dụng hiện nay là loại IBM Enhanced AT style (còn gọi là AT Enhanced) thay thế cho các loại thế hệ cũ gọi là XT có số lượng phím

ít hơn

Keyboard được nối vào máy tính qua sợi cáp bao gồm các đường tín hiệu và phần cấp nguồn Loại đầu

nối của keyboard thường gặp là

loại đầu nối lớn (standard

keyboard connector) (Hình 2-5a)

và đầu nối loại PS/2(hình 4-5b)

với các đường tín hiệu như sau:

Cấu tạo vật lý : các phím trong keyboard chủ yếu có 2 dạng cấu tạo chính :

- Dạng dùng cuộn dây kim loại hình lò xo để đẩy phím bật lên sau khi bị nhấn

- Dạng dùng màng plastic tráng kim loại Khi có phím nhấn, các màng cao

su trên và dưới có tráng kim loại sẽ tiếp xúc tạo tín hiệu và phần cao su tạo độ nảy để bật phím trở về vị trí

Các thông số

Lực cần thiết để nhấn một phím chỉ vào khoảng 100 gr và dù có nhấn mạnh hơn thì cũng chỉ cho cùng kết quả Các phím còn được thiết kế theo kiểu Click (khi nhấn phát tiếng kêu Click) hoặc loại Soft (không phát tiếng kêu) để đáp ứng loại công việc nhập dữ liệu của người sử dụng Các thông số quan trọng của phím:

- Delay time : thời gian chờ trước khi phát ra mã thứ hai của cùng phím ấn khi

nhấn và giữ phím liên lục Tính bằng mili sec

- Repeat : số mã phím tạo ra trong khỏang thời gian 1 giây

Hiện nay có rất nhiều các dạng cải tiến trên keyboard như :

- Phân nhóm các phím theo bàn tay trái – phải, kết hợp mouse trên keyboard

- Thêm các phím chức năng đặc biệt như : các phím sử dụng khi truy cập internet (Home, Search, Back, Forward, Refresh,…), các phím điều khiển hệ thống CD player ( Play, Stop, Start, Next track,…)

- Các loại bàn phím không dây, các loại bàn phím sử dụng cổng nối USB

Trên Mouse có các phím (button) dùng để thực hiện thao tác tại vị trí đang được xác định Về cơ bản, mouse chỉ cần 2 phím Trái và Phải, nhưng các loại mouse hiện nay thường có 3 phím và nút thứ 3 thường là bánh xe lăn

Bánh lăn (nút thứ 3) thường được dùng cho mục đích dời nội dung các trang tài liệu dài gồm nhiều trang màn hình

Các thông số

Các thông số của mouse được điều chỉnh bằng các công cụ của hệ điều hành Các thông số điều chỉnh bao gồm :

- Right click – Left click : phím click cơ bản là phím Phải hay phím Trái để

phục vụ người thuận tay Phải hay thuận tay Trái

- Double click speed : điều chỉnh quãng thời gian giữa 2 lần click liên tiếp

để xác định thao tác double click

- Pointer : chọn hình dạng của Mouse Pointer

Chuột không dây

Hình 2-6

4 Hộp Máy (Case)

Hộp máy có thể coi như là phần khung của một máy tính Trong hộp máy, các thành phần của máy tính sẽ được lắp đặt, liên kết với nhau để tạo thành một khối hoàn chỉnh mà chúng ta thường quen gọi là CPU Hơn nữa, phần khung sẽ được nối mát qua nguồn, điều này sẽ ngăn ngừa các thành phần máy tính bị hư hỏng do việc hình thành hoặc phóng dòng điện tĩnh

Hộp máy khá đa dạng về hình thức và kích thước, nhưng việc sản xuất

hộp máy phải tuân theo một trong các thừa số định dạng (Form Factor) Full Size

AT, Baby AT, LPX, ATX, NLX Thừa số định dạng chỉ ra các kích thước vật lý

và kích cỡ của mainboard, quy định loại hộp máy nào lắp vừa mainboard Hiện nay các mainboard Full Size AT, Baby AT, LNX đã lỗi thời, do đó các hộp máy tương thích với các mainboard này cũng không còn được sản xuất nữa Hình 2-7 trình bày các chủng loại hộp máy

™ Case AT(Advanced Technology )

Trước đây phần lớn máy tính sử dụng loại case có bộ nguồn loại AT Đối với loại vỏ nguồn này dây nguồn được cắm trực tiếp vào Contact ở phía trước của vỏ máy Thường vỏ thùng có diện tích nhỏ gọn Hiện nay vỏ máy loại AT không còn phổ biến

™ Case ATX (Advanced Technology eXtended):

Hộp máy ATX được thiết kế sao cho bộ nguồn cung cấp và hộp máy phải tương thích với mainboard ATX:

o Cho phép lắp đặt mainboard ATX với những kích thước :

- Full size (Kích thước đầy đủ): rộng 12inch – dài 9.6 inch (305mm x 244mm)

- Mini ATX : rộng 11.2inch – dài 8.2inch (284mm x 208mm)

- Micro ATX : rộng 9.6inch – dài 9.6inch (244mm x 244mm)

o Mặt sau hộp máy có một phần hở với kích thước: rộng 6.25inch x cao1.75inch (15.9mm x 4.45mm) Vùng này cho phép bố trí các cổng vào ra trực

tiếp lên phía sau của mainboard mà không cần dùng cable để nối các đầu nối cổng vào ra lên các bộ nối trên mainboard

o Nguồn ATX có quạt nguồn điện để làm mát CPU và bộ nhớ chính một cách trực tiếp do CPU và bộ nhớ chính được đặt cạnh bộ nguồn Điều này cho phép loại bỏ các quạt làm mát CPU Đồng thời quạt nguồn ATX thổi vào khung hệ thống, làm tăng áp suất khung hệ thống, góp phần loại bỏ sự xâm nhập của bụi và chất bẩn vào hệ thống

Power Supply

Khoang lắp

ổ đĩa 5 1/4"

Khoang lắp ổ đĩa

Bảng gắn các đầu nối cổng Mainboar

Khoang lắp ổ đĩa

Hình 2-9

Hộp máy NLX có một số đặc điểm:

o Hộp máy NLX có phần hở phía sau tương ứng với bảng gắn các đầu nối vào/ra ở phía sau bên phải của mainboard

o Bộ nguồn NLX có cùng kích thước với ATX, cũng đưa ra mức điện áp nguồn +5v, -5v, +12v, -12v, 3.3v, đầu nối nguồn 20 chân được nối tới

vỉ mạch đứng mà không nối trực tiếp tới mainboard

Cần lưu ý rằng thừa số định dạng NLX quy định các kích thước cho mainboard NLX với nhiều kích thước khác nhau trong khoảng: lớn nhất là 9inch x 13 inch ( 227mm x 330mm) và nhỏ nhất là 8inch x 10inch ( 203mm x 254mm)

Tuy hình thức, kích thước theo thừa số định dạng khác nhau, nhưng một hộp máy điển hình vẫn bao gồm các thành phần sẽ được giới thiệu ở phần dưới đây

Case gồm các thành phần :

- Nắp vỏ : phần nắp che của vỏ máy, có loại 1 tấm chụp hoặc hai tấm

rời gắn 2 bên

- Sườn máy : phần cố định khi lắp đặt thiết bị, dùng để gắn Mainboard (Bo

mạch chính)

- Đèn chỉ báo : dùng chỉ báo tình trạng hoạt động các thành phần chính bên

trong, gồm các loại : power (đèn báo nguồn) , HDD (đèn báo ổ dĩa cứng), Speed (đèn báo tốc độ) Một số loại case còn có đèn báo nhiệt độ bên trong máy Để có thể hoạt động, các loại đèn chỉ báo thường có dây cắm vào vị trí tương ứng trên mainboard

- Công tắc : gồm công tắc nguồn và công tắc Reset

- Khoang gắn thiết bị : là các khoang dùng để gắn các loại thiết bị như : ổ dĩa

mềm (FDD), ổ dĩa cứng, ổ dĩa CD/DVD, quạt giải nhiệt máy

- Khe cắm : có vị trí ở phía sau máy dùng để nối các bo mạch giao tiếp

(card) bên trong máy với các thiết bị bên ngoài

- Bộ nguồn : bộ cung cấp điện cho toàn hệ thống Hiện có 2 loại nguồn

tương ứng là nguồn AT và nguồn ATX

- Linh kiện : case thường có linh kiện kèm theo như các loại ốc, khe chặn,

mặt nạ vỏ,…dùng để gắn các bo mạch, thiết bị

- Dây cáp : dây cáp cấp nguồn

- Công tắc nguồn nối trực tiếp với bộ

nguồn

- Công tắc được nối vào Mainboard

- Sử dụng 6 dây kép (12 dây cấp nguồn cho

- Tắt máy, nguồn vẫn còn hoạt động (nhấn - Tắt máy được điều khiển trên

công tắc Power mới ngắt nguồn) Mainboard nên khi tắt máy sẽ điều

khiển tắt nguồn

5 Bộ nguồn (Power supply)

Bộ nguồn là bộ phận cấp nguồn hoạt động cho toàn bộ máy tính Bộ nguồn thường được gắn ở phía trên và sau máy tính (hình 2-10)

Bộ nguồn thường có : công tắc, ổ

cắm điện đầu vào, ổ cắm điện đầu ra

(dùng cho monitor), công tắc chuyển

điện thế (110 / 220 V), quạt giải nhiệt,

các loại cáp nguồn cấp cho các thiết bị

Điện thế đầu vào của bộ nguồn có

thể là 110 hoặc 220V – AC, còn điện thế

đầu ra được cung cấp qua các loại cáp

cấp nguồn cho thiết bị là điện thế DC

với các mức ±5/ ±12 V Các bộ nguồn trung bình thường có công suất từ 200 –

230 W, còn các bộ nguồn mạnh thường có công suất từ 300 – 400W

Có 2 loại nguồn máy tính là : nguồn AT và nguồn ATX, việc sử dụng loại nguồn phụ thuộc vào loại mainboard của máy tính Các loại máy từ Pentium

II trở về trước sử dụng nguồn AT, các loại máy từ Pentium III trở về sau thường sử dụng nguồn ATX Sự khác biệt chủ yếu là nguồn ATX có mạch kiểm soát hệ thống điện cung cấp:

ý là các dây màu đen của P8 và P9 kề nhau (Hình 2-11)

Hình 2-11: Đầu nối nguồn loại AT

+5V -5V GND -12V +12V

+5v PG

P2 | P1

Quy ước màu dây điện như sau :

Đỏ +5v Trắng -5v

Vàng +12v Xanh (Blue) -12v

Hình 2-10

Điện áp +5v là nguồn nuối các mạch điện tử, mạch logic trên mainboard, các mạch điều khiển ổ đĩa, các vỉ mạch mở rộng, …

Điện áp +12v để chạy các động cơ ổ đĩa, quạt làm mát

Điện áp -5v, -12v hầu như không được sử dụng trong hệ thống , nhưng vẫn

cần thiết để tương thích với Slot theo chuẩn ISA

PG – Power good là một tín hiệu +5v được gửi từ Bộ nguồn tới mainboard

sau khi nó đã hoàn thành việc kiểm tra bên trong và xác định các điện áp một chiều đưa ra đủ để làm cho hệ thống hoạt động một cách chính xác Nếu không

có tín hiệu này bởi sự cố nào đó hay nguồn không ổn định, máy tính sẽ không chạy

Khác với nguồn AT, đầu nối từ nguồn ATX vào mainboard là một đầu nối

20 chân, có chốt để nó chỉ có thể cắm vào đầu nối trên mainboard nếu đúng chiều (Hình 2.12a)

- Ngoài các điện áp đưa ra như nguồn AT, nguồn ATX còn có thêm các đầu ra

khác như:

- Điện áp +3.3v để cung cấp điện cho CPU và các mạch dùng điện 3.3v khác

PS-On (Power Supply – On) là một tín hiệu đặc biệt từ mainboard tới

nguồn, được sử dụng để tắt nguồn điện cung cấp cho hệ thống máy tính thông

qua phần mềm - đó chính là đặc tính Soft - Off Nếu máy tính cài đặt hệ điều

hành Windows (95,98, NT, 2000) và nguồn điện được thiết kế tắt mềm mà

không cần ấn nút công tắc tắt nguồn Khi bạn chọn Shut Down, Windows sẽ tự

động tắt máy tính thay vì hiển thị một thông báo " It's safe to Shut down the computer" có nghĩa là đã an toàn để tắt máy tính , sau đó bạn mới tắt nguồn

+5v – Màu đỏ +5v – Màu đỏ -5v – Màu Trắng GND – Màu đen GND GND Chốt PS-On – Màu xanh G GND

-12v – Màu xanh blue +3.3v – Màu nâu

Đầu nối từ nguồn ATX vào mainboard Phân biệt nguồn ATvà ATX

Điện áp +5v STB (Standby) là điện áp +5v luôn cung cấp cho mainbord và thiết bị ngoại vi ngay cả khi chúng không hoạt động, trong thời gian này năng lượng tiêu thụ của hệ thống ở mức tối thiểu Đây chính là đặc tính quản lý năng lượng tiên tiến APM của nguồn ATX

6 Mainboard (Bo Mạch Chính)

Mainboard là bo mạch chính của máy tính, chứa tất cả các thành phần, các hệ thống, linh kiện chủ yếu cho các chức năng hoạt động của máy (hình 2-13) Qua thời gian phát triển, có rất nhiều loại, nhiều thế hệ mainboard do các hãng sản xuất khác nhau nhưng đối với các loại mainboard hiện nay, chúng ta có thể lưu ý một số đặc điểm chính của mainboard như sau :

- Model : Mã số của mainboard tùy thuộc vào từng hãng sản xuất Với mã

số Model chúng ta có thể dễ dàng tra cứu các đặc trưng chính của loại mainboard

- Power type : loại nguồn cấp sử dụng với mainboard

- CPU socket / CPU support : Xác định loại chân cắm của CPU và những

loại CPU có thể dùng với mainboard (xem bảng tra cứu)

Hình 2-13: MainBoard

http://www.truongltrutw2.edu.vn

- Chipset : tên nhà sản xuất và mã số của loại Chip chứa hệ điều khiển chính

trên mainboard Hiện thị trường có Chipset của các hãng INTEL, SiS, NVIDIA

- Memory socket / Memory type : Số lượng, loại chân cắm và loại RAM có thể

dùng với main board

- Max memory: xác định khả năng mở rộng tối đa dung lượng RAM trên

mainboard

- Frequency System Bus (FSB): Tần số họat động của Bus hệ thống FSB là tần

số họat động của các linh kiện, thiết bị trong hệ thống (không phải CPU)

- Graphic interface: Khe cắm (Slot) dùng cho bo mạch hiển thị (Video card) Xác

định loại và tốc độ của Video card có thể sử dụng với mainboard

- IDE interface: Xác định loại và tốc độ truy cập dĩa cứng của mainboard

- Advanced I/O port :Xác định loại và cổng nối I/O mở rộng có trên mainboard

(USB, FireWire)

- Intergrated Component: Xác định các hệ thống phụ tích hợp trên mainboard

(Video, Sound, Network)

- Expansion Slot:Xác định loại khe cắm dành cho các thiết bị mở rộng khác

Ta có thể căn cứ vào loại mainboard phù hợp với từng loại Case để phân MainBoard làm 2 loại:

‰ Mainboard AT:

Thông thường các loại bo

AT sử dụng các đầu nối

nguồn 6 dây kép hoặc dây

cấp nguồn sử dụng các đầu

nối 20 dây Các đầu nối

COM1, COM2 và LPT là

các dây nối cáp được cắm

vào mainboard, đầu cắm

bàn phím to (kiểu AT)

(hình 2-14)

‰ Mainboard ATX:

Loại bo mạch ATX được cấu

tạo gọn hơn Dây cấp nguồn

sử dụng các đầu nối 20 dây

Các đầu nối COM1, COM2,

LPT và bàn phím được thiết

kế dính liền trên bo mạch

Hình 2-14: Mainboard AT

(không sử dụng các các dây cáp để kết nối) Có thêm các cổng kết nối USB, đầu nối của bàn phím là PS/2

(hình 2-15)

Khi nói về mainboard, chúng ta cũng cần nắm thêm một số khái niệm sau:

- Main onboard: Là loại main có tích hợp sẳn một số thiết bị như: VGA card, Net card, Fax/Modem,Sound card…

- Main không onboard: Là loại mainboard không tích hợp một số Card mở rộng như: VGA, SOUND, FAX/MODEM…

9 Các thành phần và cổng giao tiếp trên mainboard

- ChipSet: Là thành phần quan trọng nhất để qui định đac tính của mainboard

như: Tốc độ tối đa cho phép của CPU, tốc độ truyền của BUS

Các loại Chip: Intel 810,815,850,845…

VIA: 8363,8365,694,686A

- ROM BIOS: Là loại chíp nhớ, kiểm tra hệ thống ở mức độ cơ bản Được cài sẳn

trên mainboard và được thiết kế tùy theo đặc tính của mainboard

- Chip CMOS: Được nuôi bằng nguồn điện từ Pin, lưu các thông số được xác lập

- Khe cắm CPU: Được thiết kế đặc trưng cho từng thế hệ máy

Các kiểu khe cắm CPU:

- Khe cắm CPU 486: Socket –3

- Khe cắm CPU 586: Socket – 7

- Khe cắm CPU PII, Celeron và PIII: Slot-1

- Khe cắm CPU AMD – K7: Slot -A hoặc Socket -A

- Khe cắm CPU PIV: Socket - 478

…

- Các chuẩn giao tiếp Bus

- PCI (Peripheral Component Interconect): Dùng để gắn các loại các có

cùng loại giao tiếp như: Net card, sound card, Fax/Modem…

- AGP (American Graphics): Dùng để gắn Card màn hình

- USB (Universal Bus): Giao tiếp với máy PC thông qua một bảng mạch

mở rộng hỗ trợ đến 128 thiết bị và không cần phải ngắt nguồn máy tính khi thay đổi thiết bị

- Các cổng giao tiếp:

- Giao tiếp ổ đĩa: Là loại cổng dương, kết nối với các ổ đĩa bằng Cable

- IDE1 IDE2: là các giao tiếp ổ đĩa cứng gồm 40 Chân

- FDD,FDC: Giao tiếp ổ đĩa mềm gồm 34 chân

- COM1, COM2 (Serial Port): Là các cổng nối tiếp, thông thường COM1 dùng để gắn Mouse, COM2 dành cho Fax/Modem

- Parallel Port: Là cổng song song dành cho Máy in, scan…

- Conection: Dùng để gắn các tín hiệu như: PWS, PW Led, HDD Led, Reset, Speaker

- Band: Khe gắn RAM

7 Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU)

CPU là bộ xử lý trung tâm cho mọi họat động, là bộ não của máy tính CPU xử lý tất cả các lệnh của chương trình, tính toán các phép toán số học cũng như logic và điều khiển cơ chế họat động của tất cả các thành phần khác trong máy Qua thời gian phát triển và sự tiến bộ của công nghệ tích hợp, CPU ngày nay có tốc độ ngày càng nhanh và tích hợp bên trong nhiều thành phần hơn Các điểm chính mà chúng ta cần lưu ý đối với CPU ngày nay bao gồm :

- Hãng sản xuất : INTEL, AMD, CYRIX,

- Họ sản xuất (serial model): Pentium II, Pentium III, Penitium IV,…Athlon, Athlon FX,…

- Tần số làm việc – dung lượng bộ đệm (Cache ram – Level 1)

- Số chân (pin) và loại Socket

Các dạng chân cắm và hình thức

Cho đến nay, CPU đã phát triển qua nhiều thế hệ và những hình dạng, số chân khác nhau dựa trên 2 loại thiết kế chính là : Slot-based (khe cắêm) và Socket-based (chân cắm) với các loại tên gọi như :

- DIP – Dual In Line : loại có 2 hàng chân nằm ở 4 cạnh mặt đáy và điểm vát 1

góc để nhận dạng chân số 1

- SECC – Single Edge Contact Cartrigde: loại chỉ có 1 hàng chân và gắn trong

cartridge

- PGA – Pin Grip Array : loại có các hàng chân phân bố đều trên toàn bộ mặt

đáy của CPU Có nhiều dạng cải tiến như : + CPGA – Ceramic PGA : vỏ bọc bằng gốm

+ PPGA – Plastic PGA : vỏ bọc bằng plastic

+ FC-PGA – Flip Chip PGA : với lõi trung tâm hướng lên phần giải nhiệt + Staggered PGA : loại bố trí chân hình chữ chi

Bảng 2-2: Tra cứu tham khảo cho họ INTEL - CPU

Do có tần số làm việc cao nên trong khi họat động, CPU rất nóng và thường được giải nhiệt bằng hệ thống giải nhiệt Hệ thống giải nhiệt CPU gồm 2 phần quạt (Fan) (hình 2-17) và bộ tản nhiệt (Heat Sink) gắn liền với CPU

Hình 2-18 là hình ảnh một số loại CPU:

Hình 2-16

Hình 2-17

Chip bộ nhớ RAM (Random Access Memory)

RAM là một thiết bị nhớ (Memory) của máy tính RAM được sử dụng với mục đích lưu trữ tạm thời các thông tin cơ sở và kết quả các tính toán của máy tính Sở dĩ có tên gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên “Random Access” vì có thể truy cập thông tin trong RAM tại bất kỳ vị trí nào mà không cần phải theo chuỗi tuần tự

Các thông tin trong RAM sẽ không lưu trữ lại khi máy tính bị mất điện

‰ Các thế hệ và công nghệ chế tạo RAM gồm các loại :

- DRAM - Dynamic RAM : chỉ có khả năng lưu trữ dữ liệu trong một khoảng thời

gian ngắn và cần phải được làm tươi (refresh) nếu không các dữ liệu sẽ bị mất

- SRAM - Static RAM : loại Ram được nuôi bằng nguồn pin của máy, thường dùng

cho CMOS và bộ đệm ngoài (cache)

Hình 2-18

CPU Xeon

- SDRAM - Synchronous DRAM : loại RAM dùng tín hiệu xung đồng bộ với xung

tín hiệu hệ thống khi xuất hay nhập dữ liệu Thường dùng trên Video card

- RDRAM - Rambus Dynamic RAM : dạng cấu trúc mới được phát triển bởi hàng

Rambus, có thể đáp ứng tốc độ lên đến 800 Mhz Không thể dùng kết hợp với các loại RAM khác

- EDO RAM - Extended data Output RAM : có chức năng lưu lại địa chỉ truy cập

để đọc nhiều lần thay vì thay đổi địa chỉ dữ liệu cho mỗi lần đọc, giúp tăng tốc độ truy xuất khỏang 15%

- VRAM - Video Ram : loại RAM sử dụng 2 đường truy cập đến cùng một địa chỉ ,

một đường dùng để Đọc và một đường dùng để Ghi dữ liệu Thường dùng cho Video card

- WRAM – Windows Ram : loại RAM được phát triển bởi hàng Samsung để

chuyên dùng cho Video card, nguyên tắc họat động tương tự VRAM, giúp màn hình vẫn được quét tín hiệu trong khi video ram vẫn đang được cập nhật Tăng tốc độ truy cập khoảng 60%

‰ Các nguyên tắc kiểm lỗi

- Parity : nguyên tắc kiểm lỗi bằng cách đếm tổng số bit 1 Các hệ thống thường dùng 1 bit Parity cho 1byte (8 bits)) dữ liệu Parity có thể phát hiện lỗi trong 1 byte dữ liệu

- ECC – Error Crrect Code : nguyên tắc kiểm lỗi mạnh hơn Parity, có thể phát

hiện và điều chỉnh nhiều bit lỗi trong 1 byte dữ liệu Thường dùng cho các thiết

bị cao cấp như Server

‰ Hình dạng bên ngoài

Bộ nhớ RAM được sản xuất với nhiều hình dạng khác nhau, phổ biến nhất là các loại :

SIMM - Single In-line Memory Module :

Loại Ram có một hàng chân 72-pin SIMM phải được gắn theo từng cặp

DIMM – Dual In-line Memory Module :

Loại RAM với 2 hàng chân ở 2 bên thanh Ram với 168-pin Thường dùng cho các hệ thống Bus 64 bits Có thể gắn từng thanh riêng rẽ

RIMM – Rambus In-line Memory Module :

Với 184-pin, 2.5 V, có tần số làm việc từ 600-800 mhz, có 16 đến 18 bits Direct RDRAM (Rambus Dynamic RAM) RIMM được hgắn trong Direct Rambus Channel Một Direct Rambus Channel có thể gắn được 3 thanh

RIMM

8 Các ổ dĩa (Disk drive)

Trong máy tính, các ổ dĩa là thành phần trong hệ thớng lưu trữ (Storage Device System) Được sử dụng phổ biến hiện nay là các loại ổ dĩa : mềm, cứng, CD/DVD Thông thường , các ổ dĩa được kết nối cáp với Bộ điều khiển dĩa (Drive Controller) nằm trên mainboard

‰ FDD -Floppy disk drive (Ổ dĩa mềm)

FDD được dùng như một thiết bị lưu trữ dữ liệu dạng tháo lắp (Removable Storage Device) do các dĩa mềm lưu trữ dữ liệu không nằm cố định trong máy mà có thể tháo/gắn được Các loại dĩa mềm được sử dụng có dung lượng : 360 K, 1.2 MB, 1.44 MB, nhưng hiện nay chỉ dạng được sử dụng phổ biến là 1.44 MB (hình 2-19a)

Các ổ dĩa mềm được gắn vào Bộ điều khiển dĩa mềm trên mainboard Trước kia, khi máy tính còn sử dụng 2 FDD thì các ổ dĩa A và B được phân biệt bằng đầu nối trên cáp Hiện nay các máy tính chỉ sử dụng 1 FDD (hình 2-19b)

FDD được gắn cố định vào khung máy, phía sau có các chân cắm nguồn và cáp tín hiệu

‰ Đĩa cứng (HDD - Hard disk drive / Fixed Disk Drive)

HDD là thiết bị lưu trữ dữ liệu chủ yếu của máy tính do có dung lượng lớn (

MB, GB) HDD có dạng khối, bên trong chứa các dĩa làm việc theo nguyên tắc Điện-Từ Thông tin được ghi trên các bề mặt đĩa bên trong HDD được chia thành các Track và Cylinder và được Ghi/Đọc bằng các đầu từ (Head)

19: Các loại RAM và cách gắn RAM vào Mainboard

Hình 2-20b Hình 2-20a

Hình 2-21: Đĩa cứng khi tháo nắp đậy

Hiện nay, 2 loại HDD được sử dụng chủ yếu là IDE và SCSI Các loại HDD sử dụng trên máy phụ thuộc vào Bộ điều khiển dĩa (Disk controller)

Máy tính hiện nay, phổ biến có 2 kênh Disk controller dành cho loại IDE và cho phép gắn tối đa 4 HDD, mỗi kênh gắn 2 HDD (Master và Slaver) Các kênh này có thể dùng chung cho các ổ CD/DVD

Khi gắn các HDD loại IDE vào máy cần lưu ý

- Chân cáp nguồn

- Chân cáp tín hiệu (40/80 –pin)

- Jumper chọn thứ tự : Single / Master /

Slave

+ Single : khi hệ thống chỉ có 1 HDD

+ Master : HDD chính khi gắn HDD trên

cùng kênh + Slave : HDD phụ khi gắn 2 HDD trên

cùng kênh

Disk controller loại SCSI có 1 kênh

điều khiển và cho phép gắn nhiều thiết bị loại SCSI (thường là 8 kể cả Controller cũng được tính là 1) Mỗi thiết bị SCSI được phân biệt bằng mã ID từ

0 đến 7 Do vậy khi gắn HDD loại SCSI cần lưu ý :

- Chân cáp nguồn

- Chân cáp tín hiệu

- ID jumper để xác định mã ID của HDD

Các Disk controller loại SCSI còn cho phép gắn thiết bị bên trong và bên ngoài máy Loại cáp nối dùng để gắn bên trong và bên ngoài có dạng khác nhau

‰ CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory)

Các ổ CD-ROM cũng tương tự như HDD, được phân biệt làm 2 loại IDE, gắn trên các kênh Disk controller loại IDE và SCSI, gắn trên kênh Disk controller loại SCSI

Chân cắm của ổ CD-ROM tương tự như HDD có các chân : cáp nguồn, cáp tín hiệu, Jumper (chọn thứ tự nếu là IDE hoặc mã ID nếu là SCSI) Ngoài ra trên ổ CD-ROM còn có chân

cắm đầu ra tín hiệu âm thanh

(Audio Out) dạng analog dùng

để nối vào hệ thống âm thanh

(Sound system) (hình 2-23)

Hình 2-22

Mô hình lưu trữõ và truy xuất dữ

liệu trong đĩa

Hình 2-23:Cáp HDD

Phía trước CD-ROM có các nút điều khiển và lỗ cứu hộ khi bị kẹt dĩa

- Giống như CD thì DVD cũng có ổ đĩa ghi là DVD – RW

9 Các cổng giao tiếp, đầu nối, cáp nối chuẩn (Port, Connector, Cable)

Trên máy tính có các I/O Controller (Bộ điều khiển Xuất nhập) dùng để kết nối, điều khiển và trao đổi dữ liệu với các thiết bị bên ngoài thông qua các cổng nối (Port), đầu nối (Connector) và các loại cáp nối khác nhau

I/O Port là những thanh ghi (register) tích hợp trong chip vi mạch (Chipset) trên mainboard Các thông tin (dữ liệu hoặc điều khiển) được trao đổi giữa computer và thiết bị bên ngoài đều thông qua I/O Port tương ứng Tín hiệu từ Port sẽ nối với các đầu nối (Connector), cáp truyền rồi đến thiết bị

Connector thường có vị trí ở phía

sau máy dùng để gắn cáp Cable là

những dây nối với thiết bị, cáp có thể

bao gồm các đường tín hiện : Nguồn

(Power), Dữ liệu (Data), Điều khiển

(Control) Thông thường cable có 2

connector, một connector nối với máy

tính và một connector nối với thiết bị

- Standard I/O Port / Connector : dùng để nối với các thiết bị xuất nhập (I/O)

chuẩn gồm các loại :

+ Serial Port (COM Port) : là các cổng giao tiếp dùng nguyên tắc

truyền dữ liệu theo kiểu nối tiếp từng bit nên được gọi là Serial Thường được dùng để nối với các thiết bị truyền tin (Vd : Modem) nên còn gọi là COM (Communication) Port Trên mainboard thường có 2 cổng :COM1, COM2 với 2 dạng đầu nối khác nhau : DB-9 (Female) (hình 2-25a) và DB-25 (Male) (Hình 2-25b) còn gọi là RS-232

Hình 2-26a: Cổng DB-9 Hình 2-26b: Cổng DB-25

Bảng 2-3: Sơ đồ chân tín hiệu

DB-9 (trái) và Sơ đồ chân tín

hiệu DB-25(phải)

Các cổng COM có thể

dùng để nối trực tiếp giữa 2 máy tính trong phạm vi khỏang cách an toàn là 10m theo kiểu nối gọi là : Null-modem như hình 2-26 :

Theo tiêu chuẩn định nghĩa, các tín hiệu trên Serial port có thông số như sau :

- Tín hiệu từ : -3 -15 vol - bit 1

- Tín hiệu từ : +3 +15 vol - bit 0

- Tín hiệu từ : -3 +3 vol - không xác định

- Tín hiệu không được vượt quá : ± 25 vol

+ Parallel Port (LPT Port) : là cổng giáp tiếp dùng nguyên tắc truyền dữ

liệu song song (nhiều bit cùng lúc) nên gọi là Parallel Thông thường, cổng Parallel dùng để nối với máy in (nên còn được gọi là LPT hay Printer port) Loại cáp nối với máy in sử dụng đầu nối vào máy tính là DB-25-Male và đầu nối vào máy in là Centronic 36-pin (hình 2-17)

Các Parallel-Port Controller thế hệ sau được thiết kế để sử dụng kết nối với các thiết bị có tốc độ truyền cao hơn với các chế độ hoạt động như :

SPP - Standard Printer Port : dùng để nối với máy in

ECP - Extended Capability Port : có tốc độ nhanh, dùng để nối với các máy in

thế hệ sau hoặc scanner

EPP - Enhanced Printer Port : có tốc độ nhanh, dùng để nối với các thiết bị

không phải máy in như CD-ROM, Network Adapter

- USB (Universal Serial Bus Port)

USB-Port do các hãng Compaq, IBM, Digital, Intel, Microsoft, NEC, Northern Telecom cùng hợp tác và đề xuất nhằm tạo ra dạng cổng nối đơn tiêu chuẩn cho các loại thiết bị thông dụng Mỗi USB Port trên máy tính có thể nối với 127 thiết bị sử dụng cổng USB (USD device) bằng cách sử dụng các USB Hub (bộ chia nhánh) (hình 2-28)

USB-Hub (Bộ chia nhánh cổng USB) có 7 cổng nối cho phép nối với 7 thiết bị khác nhau Các USB-Hub có thể liên kết để nối với một số lượng thiết bị nhiều hơn

USB-cable thường có 2 dạng đầu nối : đầu nối

vào máy tính (hoặc loại cáp dính liền với thiết bị) có

đầu nối dạng A còn đầu nối vào thiết bị thường có

dạng B (hình 2-29)

USB-Port có tốc độ truyền cao (12 Mbps) so

với các I/O port như (Serial hoặc Parallel) và có họat

động theo chế độ nhận dạng tự động khi kết nối

(Plug-and-Play) với thiết bị

Hiện nay, trên các mainboard sử dụng thế hệ USB 2.0 có tốc độ nhanh hơn khỏang 30-40 lần so với các USB thế hệ đầu (USB 1.1)

- FireWire (IEEE 1394)

FireWire hay còn gọi IEEE-1394 là

một dạng cổng tương tự như USB nhưng có

tốc độ truyền nhanh hơn và băng thông

(bandwidth) rộng hơn (400 Mbps) được

phát triển bởi hãng Apple và có sự đóng

góp của Compaq, Intel và Microsoft, để sử

dụng cho các thiết bị có yêu cầu truyền dữ

liệu với tốc độ cao như HDD, Video

device, Scanner,…

FireWire có dạng tương tự và có thể sử dụng hóan đổi với cổng USB FireWire Port có thể kết nối với tối đa 63 thiết bị cùng lúc (hình 2-30)

10 Các bo mạch giao tiếp (Interface card)

Interface card được dùng để máy tính kết nối và điều khiển các thiết bị ngoại vi không sử dụng các I/O Port có sẵn trên máy (như monitor, network, scaner, …) Interface card có vai trò trung gian để làm công việc chuyển đổi các tín hiệu điều khiển tương thích hoặc trao đổi dữ liệu giữa Coputer và thiết bị Do các thiết bị ngoại vi gắn với máy tính hiện nay rất nhiều nên chủng loại, công dụng các interface card cũng rất đa dạng và phong phú

Hình 2-29

Hình 2-30

Hình 2-31

Interface card được gắn cố định vào các khe cắm trên mainboard Sau khi gắn, các connector trên interface card có vị trí phía sau máy để kết nối với thiết

bị mà nó điều khiển

Mặc dù có rất nhiều loại interface card dùng cho các loại thiết bị khác nhau nhưng điểm cần lưu ý khi gắn vào máy là loại chân cắm của interface card có phù hợp với loại khe cắm của mainboard hay không

Dưới đây là một số Interface card thông dụng:

‰ VGA Card (card màn hình) :

Có nhiệm vụ chuyển đổi thông tin của hệ thống và hiển thị lên màn hình máy tính Ngày nay thường thấy có 2 loại bus hệ thống card là PCI và AGP (hình 2-31)

‰ Sound Card (card âm thanh) :

Có nhiệm vụ chuyển đổi tính hiệu

âm thanh kỹ thuật số sang tín hiệâu tương tự

và xuất ra loa hay ngược lại để thu tín hiệu

âm thanh vào máy tính Có 2 loại bus hệ

thống cho card âm thanh là PCI và ISA

(hình 2-32)

‰ Net card (Card mạng)

Là thiết bị giúp chúng ta kết nối các máy tính lại với nhau (hình 2-34)

Hình 2-32

Hình 2-33

Hình 2-34

III Nhận biết, phân loại các kiểu Bus, và khe cắm mở rộng

BUS là tập hợp các đường dây dẫn song song trên mainboard, để truyền dữ liệu giữa CPU, bộ nhớ và các thành phần khác Để mở rộng thêm khả năng làm việc của bộ vi xử lý với các thiết bị ngoại vi, trên mainboard có bổ sung thêm bus mở rộng theo nhiều chuẩn khác nhau và gắn vào đó một số khe cắm mở rộng (Expension Slot) để cắm các card mở rộng tương ứng Trên card mở rộng có các đầu nối để nối với thiết bị ngoại vi Việc thiết kế bus hay kiến trúc bus trên mainboard luôn được cải tiến tuỳ thuộc vào tốc độ làm việc của CPU và yêu cầu của các thành phần riêng biệt

Hệ thống máy tính hiện đại xây dựng và phát triển dựa trên hai hệ thống bus chủ đạo : Bus hệ thống (System bus) – kết nối giữa bộ vi xử lý và bộ nhớ chính, bus vào ra hay bus mở rộng (I/O bus) được dùng để truyền dữ liệu giữa CPU và thiết bị ngoại vi qua vỉ mạch mở rộng Chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu các loại bus này

1 Bus hệ thống

Theo kiến trúc Dual Independent Bus (DIB – hai tuyến bus độc lập) bus

hệ thống được tách thành Back Side Bus (BSB – Bus tuyến sau) và Front Side Bus (FSB – Bus tuyến trước) BSB có nhiệm vụ kết nối giữa bộ vi xử lý và

cache L2 – đã trình bày trong mục 3.3, còn FSB là bus kết nối giữa bộ vi xử lý và bộ nhớ và kết nối với bus ngoại vi Như vậy bộ vi xử lý có thể truy cập đồng thời trên cả FSB và BSB góp phần làm tăng hiệu năng làm việc của bộ vi xử lý Hiện nay, thuật ngữ FSB đã trở nên phổ biến và được hiểu rằng FSB chính là Bus hệ thống

2 Bus vào ra (I/O Bus)

Bảng 3.4 giúp bạn khái quát các chuẩn bus được sử dụng trong các thế hệ máy tính

Năm CPU Chuẩn Đặc trưng

1982 8086/8088 PC bus/ ISA 8bit 8 bit, 4.77MHz

Bảng 2-5: Các chuẩn bus

Bus vào ra được phát triển với nhiều chuẩn khác nhau để đáp ứng yêu cầu của từng thế hệ vi xử lý và các thiết bị ngoại vi Bắt đầu là Bus ISA, EISA, MCA, VESA Local bus, PCI cùng với sự ra đời của bus AGP để đáp ứng yêu cầu về xử lý đồ hoạ và hiện nay bus PCI Express đang được phát triển với nhiều ưu điểm so với các dạng bus trước nó Dưới đây sẽ trình bày một số loại bus thông dụng:

‰ ISA (Industry Standard Architecture)

Đầu tiên, ISA bus 8bit (còn gọi là PC bus) được thiết kế cho mainboard của máy tính XT/8088, với đặc tính sau:

- Độ rộng bus dữ liệu 8 bit,

- Làm việc với tần số 4.77MHz (bằng tần số xung clock của bộ vi xử lý)

- Tốc độ truyền dữ liệu giữa CPU và các thiết bị ngoại vi là 1MBps

- Khe mở rộng ISA gồm 62 chân ( 31 chân trên mỗi cạnh) gồm 3 đường dây đất, 5 đường dây nguồn, hai mươi đường dây địa chỉ, 8 đường dây dữ liệu(8bit), 10 đường dây tín hiệu ngắt và 16 đường dây tín hiệu điều khiển Card mở rộng cũng được thiết kế tương thích gồm 62 chân

Sau đó bus ISA được cải tiến để phù hợp với yêu cầu của máy tính AT/80286 :

- Độ rộng bus dữ liệu 16 bit

- Tần số làm việc : 8MHz

- Tốc độ truyền dữ liệu: 5MBps

- Khe cắm gồm hai đoạn tách rời nhau: một đoạn 62 chân như bus XT và một đoạn 36 chân nhằm cung cấp thêm 8bit cho bus dữ liệu, 5 đường dây tín hiệu ngắt, 4 đôi yêu cầu và báo nhận DMA, 4 đường địa chỉ và một số đường điều khiển khác Như vậy, khe cắm này gồm 98 chân, vẫn tương thích với bus XT cũ (hình 3.24)

Hình 2-35: Khe cắm mở rộng chuẩn ISA

‰ MCA (Micro Channel Architecture) và EISA (Extended ISA)

Từ thế hệ máy tính AT/80386 trở đi, CPU làm việc nhanh hơn, nhưng các thiết bị hiển thị đồ hoạ phân giải cao, đĩa cứng và giao tiếp mạng… lại cần băng thông dữ liệu lớn hơn, bus ISA không còn đáp ứng được các yêu cầu đó nữa Chuẩn thay thế đầu tiên được IBM công bố vào tháng 4 năm 1987 là bus MCA

ISA 8 bit

ISA 16 bit

với độ rộng 32 bit , tốc độ xung 10MHz, băng thông đạt đến 20MBps Bus MCA không tương thích với ISA, nhưng hoạt động nhanh và mạnh hơn ISA

Đồng thời để cạnh tranh, hãng Compaq và tám công ty khác (Epson, Hewlett-Packard, Nec, Olivetti, AST Research, Tandy, Wyse , Zenith Data System) cùng hợp tác xây dựng và nhanh chóng đưa ra chuẩn bus EISA vào tháng 5 năm 1989 Giống như MCA, EISA hoạt động với bus dữ liệu 32 bit và khác với MCA là EISA hoàn toàn tương thích với ISA, nó hoạt động ở tần số 8.33MHz , với băng thông đạt là 33 MBps, cho phép các card mở rộng ISAlàm việc trên khe cắm EISA

Tuy nhiên, hai chuẩn này đều không có cơ hội phát triển do giá thành các hệ thống và các thiết bị MCA, EISA quá cao

‰ Local bus/VESA Local bus/VL-Bus

Khi windows đưa hình ảnh màu trung thực vào PC ISA trở nên bị quá tải khi các ứng dụng yêu cầu khả năng đồ hoạ màu thực, video chuyển động và hình ảnh 3 chiều Để loại trừ sự tắc nghẽn, các nhà sản xuất hệ thống và thiết bị đã phải tạo ra một đường truyền dữ liệu rộng, nhanh mới gắn vào bus tốc độ

cao của bộ xử lý Như vậy, bên cạnh bus MCA, EISA, mainboard có thêm một tuyến bus 32 bit nối trực tiếp từ bus dữ liệu bên trong bộ vi xử lý tới bộ nhớ chính và các chip phụ trợ, gọi là bus cục bộ (Local bus)

Năm 1992, để đưa ra chuẩn Local bus, tổ chức Video Electronics

Standards Association (VESA) cùng các nhà sản xuất card và chipset đồ hoạ đã

ban hành chuẩn VESA Local Bus gọi tắt là VL- Bus Năm 1993, VL-bus trở

nên một thành phần kết hợp trong hầu hết máy tính PC 486 Các hệ thống VL bus với tốc độ truyền dữ liệu 132 MBps, khi tần số làm việc 40MHz đã chứng tỏ rằng chúng tạo ra hiệu suất vô cùng lớn vuợt xa loại ISA

Bộ điều khiển đồ hoạ và các thiết bị tốc độ cao sẽ được nối lên VL bus và nối trực tiép vào bus bộ vi xử lý Bộ điều khiển đĩa cứng cũng được nối trực tiếp vào bus này Nhờ đó tốc độ hiển thị đồ hoạ được nâng lên , tạo điều kiện thuận lợi cho môi trường giao tiếp người dùng đồ hoạ (Graphical User Interface-GUI) như hệ điều hành Windows phát triển

Cần chú ý rằng, VL-bus không thể thay thế cho các bus mở rộng khác, do đó nó tồn tại song song với ISA, MCA hoặc EISA (hình 2-36)

ISA 8 bit ISA 16 bit

VL-BUS

Hình 2-36 Slot VL-Bus

Nhược điểm nhất của VL Bus là chỉ cho phép thiết kế tối đa là 3 khe cắm

Vì khi có nhiều thiết bị nối lên VL Bus, dữ liệu của bộ vi xử lý rất dễ bị nhiễu Mặt khác do chạy cùng tốc độ xung nhịp với bộ vi xử lý nên khi tốc độ bộ vi xử lý tăng lên, toàn bộ thiết bị ngoại vi theo chuẩn VL-bus cũng phải nâng cấp theo, khiến cho chi phí nâng cấp tăng lên quá cao

‰ PCI (Peripheral Component Interconnect)

Với bộ vi xử lý 486 tốc độ 40 MHz, 50 MHz… , việc triển khai VL- bus đã vấp phải khó khăn bởi nhược điểm đã nêu ở trên Năm 1992, Hãng Intel đã đưa

ra đặc tả PCI , một giải pháp tinh vi , ưu việt và linh hoạt cho phép các nhà hệ thống xây dựng nhiều PC đa dạng nhanh chóng và tin cậy và đến năm 1993, PCI chính thức thay thế chuẩn VL-bus

Không giống với VL bus nối trực tiếp vào Bus bộ vi xử lý, PCI đã tạo một lớp giữa CPU và thiết bị ngoại vi có nghĩa là nó hoàn toàn là một bus độc lập với vi xử lý Do đó bus PCI có thể dễ dàng nối với nhiều loại CPU bao gồm cả Intel Pentium, Alpha của DEC, PowerPC của motorola, Apple, IBM Đối với nhà sản xuất hệ thống, kết quả này làm cho giá thành phát triển thấp hơn vì họ có thể dùng lại các thiết kế hệ thống trên các CPU Hơn nữa , PCI còn cung cấp nhiều đặc trưng khác, trong đó bao gồm cấu hình thiết bị tự động, nhờ vậy người dùng có thể lắp đặt thêm các thiết bị mà không cần quan tâm đến việc cấp IRQ, kênh DMA và địa chỉ cổng vào ra của hệ thống Đối với nhà chế tạo hệ thống, khả năng điện áp thấp và giao tiếp 64 bit cho PCI thích hợp cho các loại sản phẩm đa dạng Thiết kế theo lớp của PCI làm giảm ứng suất điện trong CPU, cho phép đấu sáu thiết bị hoạt động

Phiên bản PCI 1.0 là bus dữ liệu có độ rộng 32 bit, tần số làm việc là 33 MHz và đạt được băng thông tối đa là 133 MBps, So với bus ISA, PCI có bus dữ liệu rộng hơn 2 lần, tần số làm việc nhanh gấp 4 lần và băng thông lớn hơn nhiều gấp nhiều lần Đến phiên bản PCI 2.0, bus PCI có thể mở rộng thành bus

64 bit, tần số xung là 33MHz, với băng thông là 266MBps – nhanh gấp 33 lần so với bus ISA Năm 1995, phiên bản PCI 2.1 đã nâng tần số làm việc lên 66 MHz, với độ rộng 64 bit, băng thông PCI đã đạt tới 524MBps Các phiên bản PCI tiếp theo, độ rộng bus và tần số làm việc hầu như không đổi, nhưng bổ sung thêm nhiều tính năng mới nhằm đáp ứng cho nhu cầu của các máy tính cao cấp với các bộ vi xử lý 64 bit Bảng 3.5 cung cấp cho bạn các phiên bản PCI

Phiên

bản PCI

Năm giới thiệu

Độ rộng bus (bit) Tần số làm việc

(MHz)

Băng thông (MBps)

Bảng 2-6: Các phiên bản PCI

Kiến trúc bus PCI (hình 2-37) được xây dựng hoàn toàn khác với các kiểu bus ISA, VL-bus Bus PCI hoàn toàn tách biệt với bô vi xử lý, với bộ nhớ chính và bus mở rộng Nó được nối với bus hệ thống qua một mạch cầu "Bridge" đặc biệt mà ta thường gọi là bộ điều khiển PCI Bộ điều khiển PCI có nhiệm vụ truyền dữ liệu từ bus hệ thống đến bộ điều khiển ISA và đến các thiết bị ngoại

vi được cắm vào khe cắm mở rộng PCI Nhờ vậy, bus PCI có thể làm việc với tần số bus cố định mà không phụ thuộc vào tần số xung của bộ vi xử lý Nói cách khác, bus PCI hoàn toàn có thể làm việc với các họ vi xử lý có tần số làm việc khác nhau mà không bị ràng buộc vào một loại bộ vi xử lý nhất định, khác hẳn với VL-bus bị buộc chặt vào bộ vi xử lý 8048 / 33 MHz

PCI cho phép thiết kế tối đa 5 khe cắm mở rộng (Slot)(hình 2-38), cho phép cung cấp hai mức điện áp : 5v và 3.3v - để tránh trường hợp card 3.3v bị cắm nhầm vào khe cắm 5v và ngược lại, các khe cắm được thiết kế thêm một số chân khoá (chân được đúc kín) Hơn nữa, PCI còn được hỗ trợ tính năng Plug&Play và tính năng quản lý năng lượng hệ thống Tính năng Plug&Play giúp người dùng máy PC có thể tự do cài đặt các thiết bị ngoại vi mà không bận tâm về những tranh chấp tài nguyên sẽ xảy ra Còn trong chế độ tiết kiệm điện, tần số xung của bus PCI tự động giảm xuống hoặc dừng hẳn khi thiết bị ngoại vi không hoạt động, trong khi bộ vi xử lý vẫn hoạt động bình thường

Hình 2-37: Kiến trúc bus PCI

Bus PCI hay South Bridge

CPU

Chipset PCI

Bộ nhớ RAM

FSB /North Bridge

Bus ISA, 16 bit, 8MHz

Bộ giao tiếp bus

IDE/ISA

Slot ISA

Bus IDE Slot PCI

Cache L2

Hệ thống âm thanh

(Bus CPU)

Hình 2-38: Slot PCI (32 bit) và Slot ISA(16 bit)

‰ AGP (Accelerated Graphics Port)

Đối với người dùng, bus nào cũng phải tiến tới vấn đề chung nhất là tốc độ xử lý đồ hoạ Với độ rộng 32 bit, tần số làm việc 33 MHz, bus PCI đã cung cấp băng thông rộng đến 132 MBps cho kết nối thiết bị ngọai vi, trong đó có card Video (card màn hình) Tuy nhiên, bus PCI vẫn không thỏa mãn đối với các ứng dụng đồ hoạ ba chiều (3D), bởi 3D đòi hỏi một kênh truyền nhanh để hình ảnh chuyển động trơn tru không giật, mang tính hiện thực, trong khi card mạng, card âm thanh và nhiều thiết bị khác đều đòi chia sẻ băng thông với card đồ hoạ

Hãng Intel đã đưa ra đặc tả Accelerated Graphic Port – AGP, nhằm

cung cấp một kênh dữ liệu đồ hoạ riêng biệt với tốc độ cao, băng thông rộng và hoàn toàn tách biệt với bus PCI Điều đó được coi như một giải pháp hữu hiệu dành cho các ứng dụng đồ hoạ

9 Kiến trúc bus AGP

AGP (Accelerated Graphic Port) nghĩa là cổng đồ hoạ tăng tốc, hoạt

động dựa trên tần số làm việc 33MHz của bus PCI, nhưng có thêm một số chức năng đặc biệt để tăng tốc độ truyền Dữ liệu truyền trên bus AGP tối thiểu là 8 byte (64bit) trong khi bus PCI chỉ là 4 byte (32 bit) Chipset AGP hoạt động như một bộ tăng tốc 4 cổng vì nằm giữa ngã tư nối đến bộ vi xử lý, bộ nhớ chính, các cổng vào ra trên bus PCI và cổng AGP Đặc biệt chỉ có một khe cắm mở rộng AGP được tích hợp trên mainboard (Hình 2-39)

AG

PCI

ISA slot

(32 bit)

http://www.truongltrutw2.edu.vn

Hình 2-39: Slot PCI và Slot AGP

Bus AGP là mối liên kết tay đôi giữa Chipset và card AGP mà không có bất cứ thiết bị vào ra nào xen vào, nói cách khác là bus AGP được sử dụng hoàn toàn cho ứng dụng đồ hoạ (hình 2-40a) Mặt khác, Bộ xử lý của card AGP có thể truy nhập trực tiếp vào bộ nhớ chính – đó là tính năng Direct Memory Execute (DIME) - để nạp nhanh một lượng lớn dữ liệu Texture (cỡ Megabyte) vào Video RAM, kết hợp chúng lại với nhau để hình ảnh 3D có tính hiện thực cao hơn

Hình 2-40a và hình 2-40b minh hoạ quá trình chuyển dữ liệu từ đĩa cứng tới card màn hình qua bus PCI và bus AGP Trên hình 2-40a Dữ liệu từ đĩa cứng được nạp vào RAM qua bus PCI và từ RAM qua chipset, qua bus AGP nạp vào bộ nhớ video Trong khi nếu sử dụng bus PCI (hình 2-40b), dữ liệu từ đĩa cứng qua bus PCI nạp vào RAM , dữ liệu từ RAM qua chipset, nạp vào CPU, sau đó CPU lại chuyển dữ liệu qua bus PCI tới bộ nhớ Video của card màn hình Như vậy, dữ liệu truyền tới card màn hình qua bus PCI sẽ chậm hơn so với bus AGP

do thời gian sử dụng bus PCI bị chia sẻ cho cả ổ đĩa cứng và card màn hình

9 Các phiên bản AGP

Đặc tả AGP hiện có 3 phiên bản:

ƒ Phiên bản 1.0 tương ứng với AGP 1x, AGP 2x

AGP 1x được sử dụng đầu tiên cho mainboard dùng chipset Intel 440LX Bus AGP 1x hoạt động cùng tần số với bus tuyến trước (FSB) là 66MHz, gấp đôi tần số của bus PCI (33MHz) Để truyền dữ liệu 8 byte, giao diện AGP cần đến 2 chu kỳ đồng hồ (có nghĩa là mỗi chu kỳ chỉ có thể truyền được 4 byte

dư liệu) và đạt băng thông tối đa là 266 MBps

Với AGP 2x, cũng hoạt động với tần số 66 MHz, nhưng dữ liệu được truyền tại cả sườn trước và sườn sau xung đồng hồ, tức là 8 byte dữ liệu được truyền trong một chu kỳ đồng hồ Như vậy tần số làm việc của bus AGP được nâng lên đến 133MHz và băng thông được tăng lên gấp đôi là 533 MBps

Graphic processor

Tốc độ nhanh nhất là 6.4GBps (AGP x8)

Video RAM

FRAME BUFFER

Màn hình

TEXTURE

Hình 3-40a

Hình 3-40b

ƒ Phiên bản 2.0 tương ứng với AGP 1x, AGP 2x, AGP 4x Băng thông AGP 4x được nâng lên gấp 4 lần so với AGP 1x, nhằm tăng tốc độ truyền dữ liệu đồ hoạ, nâng cao chất lượng hình ảnh mà không ảnh hưởng đến tốc độ hiển thị

ƒ Phiên bản 3.0 tương ứng với AGP 4x, 8x Phiên bản này không chỉ nâng cao băng thông dữ liệu mà còn bổ sung một số tính năng như : Truy xuất trực tiếp đến bộ nhớ hệ thống, thực hiện tối ưu chất lượng tín hiệu, cho phép truyền đồng thời dữ liệu dạng video, âm thanh để nâng cao khả năng xử lý các ứng dụng đồ hoạ phức tạp , đặc biệt là xử lý hình ảnh chuyển động trong không gian 3 chiều

Bảng bên dưới cung cấp một số thông tin về đặc tính của bus AGP

Bảng 2-7 Các đặc tính cơ bản của bus AGP

‰ PCI Express ( PCIe hoặc PCIx )

Hè năm 2001, Intel phát triển công nghệ mới mang tên Third-Generation Input/Output (3GIO), sau đó công nghệ này được chuyển giao cho PCI SIG và

PCI 32 bit (4 Byte) 33 MHz 132 MB/s (33 MHz x 4 Byte)

AGP 1x 32 bit 66 MHz 266 MB/s (66 MHz x 4 Byte)

AGP 2x 32 bit 133 MHz 533 MB/s (133 MHz x 4 Byte)

AGP 4x 32bit 266 MHz 1064 MB/s (266 MHz x 4 Byte)

AGP 8x 32 bit 533 MHz 4.2 GB/s (533MHz x 8 byte)

AGPx8 32bit 800 MHz 6.4 GB/s (800MHz x 8 byte)

Graphic processor

Nạp dữ liệu từ đĩa cứng vào CPU chuyển dữ liệu qua

bus PCI vào RAM màn

I/O mới cho các hệ thống máy tính Desktop, mobile, server và thông tin liên lạc với tốc độ truyền dữ liệu cao hơn

PCI Express có đặc tính sau:

o Kiến trúc bus PCI Express là kết nối nối tiếp hai chiều truyền dữ liệu dưới hình thức các gói nhỏ (Packet) giống như cách truyền trong kết nối mạng Ethernet Nhưng nó không chỉ là một đường đơn nối tiếp mà có thể bao gồm cả nhiều dây dẫn nối tiếp Như vậy, Bus có thể gồm1 đường dẫn, 2, 4, 8, 16 hoặc 32 đường dẫn (ký hiệu x1, x2, …x32) nhằm thích ứng với các yêu cầu khác nhau Khác hẳn với PCI là kiến trúc kết nối song song với độ rộng bus dữ liệu là 32 hoặc 64 bit

o Băng thông trên mỗi đường dẫn theo một hướng truyền là 2.5Gbps (xấp xỉ 250MBps) PCIe 8 đường, băng thông sẽ là 2GBps và 16 đường là 4-5GBps

o Cho phép thiết lập mạng giao tiếp điểm- điểm (Peer to Peer) giữa các thiết bị trong hệ thống truyền thông (hình 2-41) thay thế cho kiểu một-nhiều của kiến trúc song song Do đó PCIe không còn cần đến bộ điều khiển bus nữa

Hình 2-41: Kết nối PCIe theo điểm - điểm

o Đáp ứng được băng thông rộng (4GBps) cho các ứng dụng đồ hoạ, bằng cách sử dụng PCIe 16 đường (PCI Express x16), trong khi AGP 8x chỉ cung cấp băng thông là 2.1GBps Điều này làm cho PCIe trở thành chuẩn giao tiếp có khả năng đáp ứng được nhu cầu băng thông cho các thiết bị ngoại vi tương lai Hình 2-42 giúp bạn phân biệt loại card đồ hoạ AGP 8x và PCIe x16 Hơn nữa, PCI Express x16 cung cấp điện năng tới 75Wcho các card đồ họa , còn AGP 8x chỉ cho phép tối đa là 42W

Hình 2-42 Các chân cắm của card đồ họa AGP và PCI Express

o Cho phép tháo lắp / thay thế nóng

o Hoàn toàn tương thích với phần mềm với các thiết bị chuẩn PCI 2.2