Slide Bài giảng Phần cứng và Lắp ráp máy tính

Mục tiêu môn học  Giới thiệu lịch sử phát triển máy tính  Giới thiệu chức nguyên tắc hoạt động thiết bị máy tính  Thực hành lắp ráp hồn chỉnh máy tính  Có khả chọn lựa linh kiện để nâng cấp lắp máy tính  Cài đặt hồn chỉnh giải số thường gặp WindowsXP  Nắm vững số thiết bị mạng cách kết nối Nội Dung Môn Học          PHẦN I: PHẦN CỨNG VÀ LẮP RÁP MÁY TÍNH Lịch sử phát triển máy tính Phân loại máy tính Chi tiết phần cứng máy tính Lắp ráp máy tính BIOS - Cấu hình CMOS Cài đặt cấu hình WindowsXP Quản lý thiết bị & Xử lý cố PHẦN II: GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ MẠNG   Giới thiệu số thiết bị mạng Cách kết nối thiết bị Các đơn vị cần lưu ý  Các đơn vị đo cần ý:  Đơn vị liệu: bit -> byte -> KB ->MB -> GB -> TB (Chú ý: phân biệt kí hiệu b/B)  Đơn vị tần số: Hz -> KHz -> MHz -> GHz Lịch sử phát triển máy tính  Máy tính Blaise Pascal (1623-1662) chế tạo  Các hệ tiếp nối máy tính     Máy tính khí tinh vi Máy tính dùng điện Máy tính điện tử Máy tính lượng tử tương lai Máy tính cá nhân Máy tính cá nhân IBM  Năm đời: 1982  Giá: 1.565 USD  Bộ vi xử lý 8088 tiếng Intel, tốc độ MHz, nhớ 40K, nhớ sử dụng 16-256K, hình đơn sắc 11,5 inch Các hệ máy tính  Thế hệ (1946-1957): Máy tính ENIAC Các hệ máy tính Thế hệ  ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer      Có khả thực 5.000 phép toán cộng giây   dài 20 mét cao 2,8 mét rộng vài mét ENIAC bao gồm: 18.000 đèn điện tử, 1.500 công tắc tự động cân nặng 30 tấn, tiêu thụ 140KW Cơng việc lập trình tay cách đấu nối đầu cắm điện dùng ngắt điện Giáo sư toán học John Von Neumann thiết kế máy tính Von Neumann Lịch sử phát triển máy tính Thế hệ thứ hai (1958-1964)  Cơng ty Bell phát minh transistor vào năm 1947     Sử dụng bóng Transitor Máy tính nhỏ Tiêu hao lượng Xữ lý nhanh  Ngôn ngữ cấp cao xuất     FORTRAN năm 1956 COBOL năm 1959 ALGOL năm 1960 Hệ điều hành Lịch sử phát triển máy tính Thế hệ thứ ba (1965-1971)  Xuất IC: Integrated Circuit  Mạch tích hợp SSI: Small Scale Integration  Mạch in nhiều lớp  Bộ nhớ bán dẫn  Máy tính đa chương trình  Hệ điều hành chia thời gian Mainboard Hệ thống Bus  Trong kiến trúc Dual Independent Bus (DIB - hai tuyến bus độc lập)  Bus hệ thống: dùng chung tách thành Frontside Bus Backside Bus  FSB nhịp cầu quan trọng nối xử lý với nhớ tuyến bus ngoại vi Đơi lúc, thuật ngữ FSB system bus xem  BSB tập trung chuyển tải liệu xử lý với đệm thứ cấp Tách bus hệ thống thành kênh độc lập góp phần tăng hiệu xử lý nhờ cho phép xử lý truy xuất đồng thời hai kênh giao tiếp quan trọng  Bus ngoại vi: có nhiều dạng khác chuyên biệt hóa theo yêu cầu ứng dụng ISA Bus thuộc loại lâu đời bị thay hoàn toàn từ năm 2000 PCI Bus giới thiệu lần đầu hệ thống Pentium vào năm 1993 AGP chuẩn bus thiết kế để đáp ứng yêu cầu băng thông xử lý đồ họa PCI Express có nhiều ưu điểm, đặc biệt không gây xáo trộn lớn lên kiến trúc PCI Mainboard Hệ thống Bus - ISA  ISA: Lần xuất máy tính, bus ISA thiết kế dạng 8bit, sử dụng tần số 4,77MHz (bằng với xung xử lý) Sau nhiều năm cải tiến, chuẩn thức công nhận mang tên Industry Standard Architecture (ISA) vào năm 1982 Trong hệ thống IBM PC/AT 80286, bus ISA nâng lên 16bit Vào lúc này, tốc độ bus hệ thống đạt 6MHz; sau khơng lâu đạt 8MHz Mainboard Hệ thống Bus - ISA  Bus ISA dùng giao tiếp 16bit, xung 8MHz (mức xung chuẩn xử lý) đạt tốc độ truyền liệu lý thuyết 16MBps Tuy nhiên, tốc độ thực tế bị giảm nửa (cịn 8MBps) cần dành đường bus cho địa đường bus khác cho liệu 16bit  Thiết bị dùng khe mở rộng ISA phát triển cuối thập niên 1990 khả đáp ứng thiết bị ngoại vi lúc mức 5MBps  Nhưng xử lý trở nên nhanh cần băng thông liệu lớn chuẩn ISA khơng đáp ứng Cuối thập niên 90, hầu hết card ISA lại mang tính đại diện cho cơng nghệ 8bit Cái chết ISA thức văn hóa tài liệu PC99 System Design Guide Intel Microsoft biên soạn vào năm 1999 Mainboard Hệ thống Bus - PCI  PCI (Peripheral Component Interconnect) nguyên thủy dùng xung 33MHz, sau nâng lên 66MHz (phiên PCI 2.1) để nhân đôi băng thông lý thuyết (đạt 266MBps); nhanh gấp 33 lần bus ISA PCI cho phép thiết lập chuyển đổi bus 32bit 64bit linh hoạt nên chấp nhận card 32bit lẫn 64bit Việc thực 64bit lên bus tốc độ 66MHz vào năm 99 nâng băng thông lý thuyết lên 524MBps Độ trễ bus PCI thấp nên tốc độ hệ thống nâng lên Từ năm 1995, thiết bị cần tốc độ yếu máy tính chuyển sang sử dụng bus PCI Phổ biến card điều khiển đĩa cứng đồ họa; lúc tích hợp bo mạch chủ lẫn cắm khe mở rộng  PCI cho phép thiết kế tối đa cổng nối mở rộng lại cho phép thay cổng hai thiết bị tích hợp Kiến trúc cịn cho phép xử lý hỗ trợ thêm mạch cầu  Khơng có đặc tả chặt chẽ, chuẩn cịn cung cấp hai mức điện áp khác nhau: 5V 3,3V Vì thế, khe cắm thiết kế thêm số chân khóa (chân đúc kín) để tránh trường hợp card 3,3V bị cắm nhầm sang khe 5V ngược lại Mainboard Hệ thống Bus – Các loại khe cắm PCI Mainboard Hệ thống Bus – AGP  AGP (Accelerated Graphic Port): Chipset AGP hoạt động cầu trung gian xử lý đệm cấp Trong kiến trúc Single Edge Contact Cartridge Pentium II, chipset AGP gọi tăng tốc Quad Port (4 cổng) nằm ngã tư nối đến xử lý, nhớ chính, I/O cổng AGP  Ban đầu hoạt động tần số 66MHz với bus xử lý (FSB), gấp đôi tần số PCI đạt băng thông tối đa 264MBps Để hỗ trợ xử lý đồ họa, phiên AGP 2X, liệu truyền cạnh lên xuống xung nên tần số lên đến 133MHz (gấp đôi xung đồng bộ) đạt băng thông 528MBps  Băng thơng AGP cịn nâng lên gấp bốn (AGP 4X), gấp tám (AGP 8X) xung hệ thống nhằm tăng tốc độ truyền liệu đồ họa tạo hội triển khai ứng dụng đồ họa cao cấp, nâng cao chất lượng hình ảnh mà khơng sợ ảnh hưởng đến tốc độ hiển thị Mainboard Hệ thống Bus – Các loại khe AGP  Đặc tả AGP có ba phiên bản:  1.0 (AGP 1X, 2X)  2.0 (AGP 1X, 2X, 4X)  3.0 (AGP 4X, 8X)  1X (266MB/s)  2X (533MB/s)  4X (1,07GB/s)  8X (2,1GB/s) AGP 2x slot (3.3v) AGP 4x/ 8x slot (1.5v) Universal AGP slot Mainboard Hệ thống Bus – Nhận biết loại khe AGP Mainboard Hệ thống Bus – PCI Express    PCI Express dùng liên kết nối tiếp Bus nối tiếp có băng thơng/kênh rộng kiến trúc bus song song dễ mở rộng lên băng thông lớn Chuẩn cho phép thiết lập mạng theo giao tiếp điểm-điểm thiết bị, thay cho kiểu một-nhiều kiến trúc song song nên không cần điều khiển bus (tác nhân làm chậm ngăn cản khả thay nóng) Kiến trúc PCI Express cịn giúp thu nhỏ 50% diện tích bo mạch chủ Một phiên khác PCI Express phát triển để thay cho tuyến cầu nam chipset Một kết nối điểm-điểm theo kiến trúc PCI Express Architecture với 32 đường liệu có khả cung cấp băng thông 16GBps Phần cứng máy tính Mainboard – Hệ thống Bus Phần cứng máy tính Mainboard – Giao tiếp input/output  Cổng serial đạt băng thông tối đa 115,2 Kbps  Cổng parallel đạt khoảng 500 Kbps (tùy dạng)  Hầu hết PC có hai cổng COM cổng parallel Có tăng số lượng cổng COM parallel hệ thống phải chấp nhận hy sinh IRQ  USB 1.1 đạt tốc độ 12 Mbps  USB 2.0: Hi-Speed đạt băng thông 480 Mbps; 12 Mbps 1,5 Mbps  Firewire - IEEE 1394: hỗ trợ tốc độ truyền liệu 12,5, 25, 50 Mbps, tốc độ giao tiếp cáp đạt 100, 200, 400 Mbps Cổng nối cáp IEEE 1394 có sẵn đường dẫn điện bên thiết kế an tồn, khơng gây giật Phần cứng máy tính Bộ nguồn (PSU)  Nguồn điện máy tính có chức chuyển đổi nguồn điện 110V/220V thành nguồn điện chiều ±3, 3V, ±5V ±12V cung cấp cho tồn hệ thống máy tính Cơng suất trung bình nguồn khoảng 200W Cơng suất tiêu thụ số thành phần sau:         Mainboard : 20W - 35W CD-ROM : 20W - 25W Ổ đĩa mềm : 5W - 15W Ổ đĩa cứng : 5W - 15W Ram : 5W /MB Card : 5W - 15W CPU : Tùy theo mức độ làm việc nhiều hay Các số liệu mang tính chất tham khảo, xu hãng sản xuất đưa thiết bị tiêu thụ điện nhỏ Bên cạnh đó, tùy thuộc vào số lượng thiết bị mà máy tính sử dụng nhều hay điện Phần cứng máy tính Bộ nguồn (PSU)  Ðầu cắm ATX có 20 chân  Ðể kiểm tra nhanh nguồn có hoạt động hay khơng, bạn kích nối tắt đường tín hiệu 14 15 (chập nhả liền) hay ăn cắm đầu nối nguồn vào Mainboard kích nối tắt chấu Jumper PowerSw mainboard (khi thử cần có nguồn mainboard ATX đủ, khơng cần thêm nữa) Chân Tín hiệu +3.3v +3.3v Chân Tín hiệu 11 +3.3v 12 -12v Ðất (Ground) 13 Ðất (Ground) +5v 14 PW_ON (mở nguồn) Ðất (Ground) 15 Ðất (Ground) +5v 16 Ðất (Ground) Ðất (Ground) 17 Ðất (Ground) PWRGOOD (nguồn tốt) 18 -5v +5vSB 19 +5v 10 +12v 20 +5v Phần cứng máy tính Bộ nguồn (PSU)     Do có số tính điều khiển từxa nên nguyên tắc nguồn phải luôn cấp điện Ta không thấy công tắc Power tự giữ theo kiểu AT (Sau bấm, công tắc tự giữ trạng thái bấm lần để thay đổi trạng thái), thay vào nút bấm kích (tự động trở vị trí ban đầu sau ngưng bấm) tương tự nút Reset Khi bấm nút nầy, đường tín hiệu thứ 14 đầu cắm nguồn (PW_ON) nối đất để tạo tín hiệu mở máy máy tình trạng tắt (hay tắt máy máy tình trạng mở) Chú ý: Khi mở máy bạn cần kích nút Power (bấm nhả ngay) đặc biệt tắt, tùy theo mainboard ta phải bấm giử sau giây nhả (do xác lập Bios) Khi tình trạng tắt, thực nguồn tiêu thụ lượng điện nhỏ để trì hoạt động cho mạch điều khiển tự động mở máy (theo xác lập Bios hay chương trình điều khiển) Chỉ bạn rút dây cắm nguồn hay tắt điện công tắt phía sau nguồn máy ngắt điện hồn toàn ... Nội Dung Môn Học          PHẦN I: PHẦN CỨNG VÀ LẮP RÁP MÁY TÍNH Lịch sử phát triển máy tính Phân loại máy tính Chi tiết phần cứng máy tính Lắp ráp máy tính BIOS - Cấu hình CMOS Cài đặt... triển máy tính  Máy tính Blaise Pascal (1623-1662) chế tạo  Các hệ tiếp nối máy tính     Máy tính khí tinh vi Máy tính dùng điện Máy tính điện tử Máy tính lượng tử tương lai Máy tính cá... lịch sử phát triển máy tính  Giới thiệu chức nguyên tắc hoạt động thiết bị máy tính  Thực hành lắp ráp hồn chỉnh máy tính  Có khả chọn lựa linh kiện để nâng cấp lắp máy tính  Cài đặt hồn