Giáo trình Phần cứng máy tính (Nghề Tin học văn phòng Trung cấp)

Mục tiêu của giáo trình này nhằm cung cấp cho sinh viên một tài liệu tham khảo chính về mô đun Phần cứng máy tính, trong đó giới thiệu cho học sinh nắm được các thành phần cơ bản của máy

Trang 2

2

Yêu cầu có các tài liệu tham khảo cho sinh viên của khoa Kinh tế - Trường Cao đẳng Cơ giới ngày càng trở nên cấp thiết Việc biên soạn tài liệu này nằm trong kế hoạch xây dựng hệ thống giáo trình các mô đun của Khoa

Mục tiêu của giáo trình này nhằm cung cấp cho sinh viên một tài liệu tham khảo chính về mô đun Phần cứng máy tính, trong đó giới thiệu cho học sinh nắm được các thành phần cơ bản của máy tính, đồng thời trang bị những kiến thức về hoạt động của máy giúp các em lĩnh hội tốt những mô đun về lập trình và mạng máy tính

Mặc dù đã có những cố gắng để hoàn thành giáo trình theo kế hoạch, nhưng do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm soạn thảo giáo trình, nên tài liệu chắc chắn còn nhiều khiếm khuyết Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong Khoa cũng như các bạn sinh viên và những ai sử dụng tài liệu này

Xin chân thành cảm ơn trước!

Quảng Ngãi, ngày tháng năm 20

Tham gia biên soạn

1 Nguyễn Ngọc Quỳnh Chủ biên

2 …………

3 ……… …

Trang 3

3

ỤC LỤC

Bài 1.Cấu trúc máy tính

1 Các khái niệm cơ bản

2 Các loại máy tính thông dụng

3 Cấu trúc máy tính 11 11 16 18 Bài 2.Hộp máy và bộ nguồn 1 Hộp máy

1.1 Chức năng 1.2 Phân loại

1.3 Cách chọn mua

2 Bộ nguồn

2.1 Chức năng 2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

2.3 Cách chọn mua 21 22 22 22 24 25 25 26 28 Bài 3.Bo mạch chủ 1 Chức năng

2 Các thành phần trên bo mạch chủ

3 Nguyên lý hoạt động

4 Các mạch cơ bản trên bo mạch chủ 31 32 33 37 39 Bài 4.Bộ nhớ máy tính 1 Ổ cứng

1.1 Chức năng

1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

1 Ram

2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 45 46 46 47 50 51 52 53 Bài 5.Màn hình - bàn phím - Chuột 1 Màn hình

1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

2 Bàn phím

2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 3 Chuột

56

57

59

61

62

63

Trang 5

+ Là mô đun chuyên ngành bắt buộc

- Ý nghĩa và vai trò của mô đun

+ Là mô đun không thể thiếu của nghề Tin học văn phòng Môn phần cứng máy tính cung cấp cho học sinh, sinh viên cấu tạo, nguyên lý hoạt động của toàn bộ linh kiện máy tính phục vụ chính cho học tập và công việc của học sinh, sinh viên của nghề này

Mục tiêu của mô đun:

- Về kiến thức :

A1 Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các linh kiện máy tính A2 Mô tả các bước lắp ráp máy tính

Về kỹ năng:

B1 Lắp ráp thành thạo các thành phần của máy tính

B2 Hiểu cấu trúc của bộ xử lý trung tâm: tổ chức, chức năng và nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong bộ xử lý Mô tả diễn tiến thi hành một lệnh mã máy và một số kỹ thuật xử lý thông tin: ống dẫn, siêu ống dẫn, siêu vô hướng

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

C1 Rèn luyện kỹ năng sử dụng, lắp ráp các linh kiện máy tính cẩn thận chu đáo

Trang 6

Thực hành/thực tập/thí nghiệm/bài tập

Kiểm tra

I Các mô đun chung/ đại

MĐ 13 Lập trình cơ bản và nâng cao 3 135 37 93 5

Trang 7

1 Bài mở đầu: Những hiểu biết cơ bản về

3 Điều kiện thực hiện mô đun:

3.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn về chuyên môn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ, máy

chiếu

3.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện:

Trang 8

8

+ Các hình vẽ ví dụ minh hoạ

+ Tài liệu hướng dẫn mô đun Phần cứng máy tính

+ Tài liệu hướng dẫn bài học và bài tập thực hành môn Phần cứng máy tính + Giáo trình Môn Phần cứng máy tính,

* Dụng cụ:

+ Dây cáp tín hiệu các loại;

+ Các linh kiện máy tính và dụng cụ lắp ráp;

+ Phấn, bảng đen

* Vật liệu:

+ Bộ tranh bằng giấy phim trong dùng để dạy Phần cứng máy tính

3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các mô hình máy tính

4 Nội dung và phương pháp đánh giá:

4.1 Nội dung:

- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

4.2 Phương pháp:

Người học được đánh giá tích lũy mô đun như sau:

4.2.1 Cách đánh giá

- Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư

số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội

- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau:

Trang 9

9

+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)

+ Điểm thi kết thúc mô đun 60%

4.2.2 Phương pháp đánh giá

Phương pháp

đánh giá Phương pháp tổ chức Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu ra đánh giá cột Số Thời điểm

kiểm tra

Thường xuyên Viết/

Thuyết trình Trắc nghiệm/ Tự luận/

5 Hướng dẫn thực hiện mô đun

5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Kỹ thuật sửa chữa

& lắp ráp máy tính

5.2 P hương pháp giảng dạy, học tập mô đun

5.2.1 Đối với người dạy

Trang 10

10

thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm…

* Thực hành:

- Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra

- Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học

- Sử dụng các mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa các bài tập ứng dụng các linh kiện máy tính, các loại thiết bị cơ bản để cấu thành máy tính

* Th ảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra

* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên

trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm

5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:

- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học mô đun này (trang web,

thư viện, tài liệu )

- Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả

- Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp Nếu người học vắng >30%

số giờ tích hợp phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau

- Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành Mỗi người học

sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm

- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ

- Tham dự thi kết thúc mô đun

Trang 11

11

6 Tài li ệu tham khảo

- Trần Quang Vinh, Cấu trúc máy tính, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 2005;

- Nguyễn Văn A, Phần cứng máy tính, NXB Thống kê, 2005;

- Nguyễn Nam Trung, Cấu trúc máy tính &Thiết bị ngoại vi, NXB Khoa học

kỹ thuật, 2005;

- Lê Minh Trí, Kỹ thuật phần cứng máy tính, NXB Đồng Nai, 2006;

Trang 12

là một nghành khoa học chuyên nghiên cứu việc thu thập và xử lý thông tin dựa trên công

cụ là máy tính điện tử

Mục tiêu: Sau khi học xong bài này, học sinh sinh viên có khả năng:

- Trình bày được lịch sử phát triển của máy tính

- Trình bày được các thành phần cơ bản của một máy vi tính

- Biết được các thành tựu của máy tính

- Trình bày đượ c khái niệ m về thông tin

- Nắm được các cách biến đổi cơ bản của hệ thống số, các bảng mã thông

dụng được dùng để biểu diễn các ký tự

Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu

- Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn

giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các giá trị đại lượng, đơn vị của các đại lượng

- Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học

Điều kiện thực hiện bài học

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu, máy tính và các thiết bị dạy học khác

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài

liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

Ki ểm tra và đánh giá bài học

- Nội dung:

 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng

 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

Trang 13

13

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

- Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có

Kiểm tra định kỳ thực hành: không có

Nội dung chính:

I Khái niệm về cơ bản:

Thông tin là gì? (Information)

Trong cuộc sống hàng ngày, con người thường xuyên thu nhận, xử lý và trao đổi thông tin Vậy thông tin là gì?

Có nhiều định nghĩa về thông tin, với đặc thù là sinh viên nghành tin học, chúng ta có thể hiểu thông tin là khái niệm như sau:

Thông tin là một khái niệm trừu tượng, chỉ những gì đem lại hiểu biết cho con người

Khái niệm trừu tượng có nghĩa là chúng ta chỉ có thể cảm nhận được mà không thể mô tả được

Tin học là gì? (IT: Information Technology)

Máy tính ngày càng trở nên phổ biến trong xã hội, chúng ta cũng có thể hiểu rằng tin học là ngành khoa học về máy tính Nhưng nếu chỉ hiểu một cách đơn giản như vậy thì chúng ta không thể nắm được rằng đối tượng nghiên cứu của ngành tin học là gì

Tin học là một nghành khoa học chuyên nghiên cứu việc thu thập và xử lý thông tin dựa trên công cụ là máy tính điện tử

Đối tượng nghiên cứu của ngành tin học đó là những công nghệ về thu thập thông tin, công nghệ về xử lý thông tin và những công nghệ truyền tải thông tin

Máy tính (Computer) là gì?

Trang 14

Máy tính là công cụ cho phép xử lý thông tin một cách tự động theo những chương trình (program) đã được lập sẵn từ trước

Mục đích làm việc của máy tính là xử lý thông tin, trong đó chương trình

đã được lập sẵn quy định máy tính sẽ tiến hành xử lý thông tin như thế nào

Chương trình là một dãy các lệnh (tập các lệnh: set of instructions) theo một trình tự nhất định để thực hiện một công việc nào đó từng bước một theo ý muốn của người lập trình

Như vậy, chương trình là một tập các chỉ thị để ra lệnh cho máy tính thực hiện công việc nhằm đạt đến mục tiêu hay kết quả của việc thực hiện chương trình Muốn máy tính thực hiện chương trình tự động thì máy tính phải có chức năng “nhớ” tập lệnh của chương trình

Đơn vị lưu trữ thông tin (Units) là gì?

Thông tin trong máy tính được mã hoá dưới dạng hệ nhị phân Đơn vị nhỏ nhất để lưu trữ thông tin là số nhị phân (Binary digIT: BIT)

Ở đây, chúng ta có đề cập đến vấn đề mã hoá thông tin, vậy thì mã hoá thông tin là gì và mã hoá thông tin dùng để làm gì?

Để làm sáng tỏ điều này, chúng ta đi từ bản thân con người chúng ta Con người tiếp thu thông tin của thế giới bên ngoài qua 5 giác quan của mình Cụ thể:

Mắt : Thông tin về hỉnh ảnh

Tai: Âm thanh Mũi, lưỡi: mùi, vị Da: sự tiếp xúc, nhiệt độ…

Ngoài ra, con người còn cảm nhận được thông tin dạng sự kiện hay hiện tượng, chẳng hạn: cũng hình ảnh trái bóng lăn vào lưới nhưng chúng ta biết được sự kiện đội nào đang thắng…vv

Các thông tin từ thế giới bên ngoài này được não cảm nhận, hay “sự phản ánh thế giới khách quan vào não của con người” Và thông tin này được não phân tích, lượng hoá (mức độ hoá như: với nhiệt độ có nóng, rất nóng, lạnh, mát…) Đây là dạng thông tin trừu tượng nằm trong não của con người Không thể truyền thông tin này một cách trực tiếp từ não người này sang người khác

Để truyền được thông tin này, trước tiên, con người thực hiện truyền thông tin bằng ra hiệu Thời kỳ sau đó, con người thực hiện mã hoá thông tin bằng ngôn ngữ nói, có nhiều quy tắc mã hoá thông tin trong não của con người nên có nhiều ngôn ngữ nói hay tiếng nói trên thế giới

Ngôn ngữ nói chỉ được dùng để sử dụng trong việc truyền thông tin thông qua giao tiếp: hai người gần nhau và nói chuyện với nhau Như vậy, những người

ở xa nhau không thể “nói chuyện” với nhau được Ngôn ngữ ký hiệu, chữ viết ra

Trang 15

về công nghệ thông tin như hiện nay

Đối với con người, những thông tin khác nhau có những ý nghĩa khác nhau Thông tin nhiều ý nghĩa có giá trị hơn những thông tin ít có giá trị Để có thể đo được giá trị thông tin, người ta đã tiến hành lượng hoá thông tin

Cần phân biệt thông tin và dữ liệu (data), thông tin được ẩn chứa trong các

dữ liệu (có thể được hiểu là những mẩu thông tin thô và ít ý nghĩa) Nếu hiểu nhà

là thông tin thì có thể hiểu gạch, sắt, thép… là dữ liệu

Trang 16

Tín hiệu tương tự dùng trong trường hợp thông tin được gửi vào sóng truyền tin dưới dạng biên độ, tần số, hay pha của sóng điện từ hay sóng điện trong dây dẫn điện

Tín hiệu số (còn gọi là tín hiệu nhị phân Binary Digital Signal) dùng trong trường hợp truyền thông tin dưới dạng nhị phân Phù hợp trong môi trường dẫn điện, để truyền một BIT bằng 0 thì tín hiệu điện trên đường truyền có điện áp 0V

(không có điện áp) và ngược lại, để truyền một BIT có giá trị bằng 1 thì tín hiệu điện trên đường truyền có điện áp 5V (hoặc 3,3V…) (có điện áp)

Dữ liệu tương tự có thể được chuyển đổi thành dữ liệu số và ngược lại thông qua một vi mạch chuyển đổi gọi là ADC (Analog Digital Coverted) hay DAC (Digital Analog Coverted) Thiết bị chuyển đổi còn gọi là MODEM (MOdulation and DEModulation)

BIT là đơn vị nhỏ nhất để lưu trữ thông tin Một BIT hay một chữ số nhị phân chỉ có thể nhận một trong hai giá trị là 0 hay là 1 Nếu dùng 1 BIT để mã hoá thông tin nào đó thì thông tin đó chỉ có tối đa 2 giá trị hay rất ít có giá trị Chẳng hạn nếu dùng 1 bit để lưu trữ màu của một điểm ảnh trên màn hình thì màn hình đó chỉ có tối đa là 2 màu Nhưng nếu ghép các bit lại với nhau để lưu trữ thông tin thì có thể lưu trữ được những thông tin có ý nghĩa hơn Trong thực

tế người ta đã ghép 4 bit (1 Nibble) và hiện tại là 8 bit (1Byte)

Ví dụ:

+ Để mã hoá ký tự (Char): dùng 8 bit (1 Byte) đối với mã ASCII và hiện nay thường dùng 16 bit (2 Byte) đối với mã UNICODE

+ Để mã hoá số nguyên: dùng 2 Byte, số thực dùng 4 Byte, …

+ Để mã hoá màu của một điểm ảnh trên màn hình: dùng 8 bit (256 Color),

16 bit (HighColor), 24 bit (TrueColor) hay 32 bit (TrueColor)

Dung lượng của bộ nhớ (hay thiết bị lưu trữ ) là khả năng nhớ tối đa của bộ nhớ (hay thiết bị lưu trữ) Để dễ dàng so sánh giữa các mức dung lượng khác nhau người ta thường dùng những đơn vị đo sau:

II Cấu trúc máy tính:

Có nhiều chủng loại máy tính khác nhau, được phân biệt theo tín hiệu xử

lý, theo khả năng, theo kiểu thiết kế hay theo công dụng

Theo tín hiệu xử lý:

Trang 17

+ Minicomputer: máy tính nhỏ, khả năng lưu trử, tốc độ … kém hơn siêu máy tính Thường dùng để chứa cơ sở dữ liệu trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ Giá cỡ vài triệu đôla

+ MicroComputer: máy vi tính, khả năng xử lý, lưu trữ…phù hợp với cá nhân nên được dùng cho PC (Personal Computer : máy tính cá nhân) Có giá từ vài trăm đến vài ngàn đôla

Theo công dụng, có một số thuật ngữ sau:

+ Mainframe (máy chính) – terminate (máy trạm): máy chính dùng để chứa toàn bộ cơ sở dữ liệu và được cài đặt một hệ điều hành đa xử lý (Multiproccessor Operating System: chẳng hạn MAC OS, Unix) Máy trạm đơn giản chỉ là một thiết bị đầu cuối (Gồm bàn phím để nhập, màn hình hoặc máy in để xuất nối vào Mainframe dùng làm hệ thống nhập xuất Mọi công việc xử lý đều thuộc về máy chính

+ Server (Máy chủ) – Client (Máy khách): Máy chủ chứa cơ sở dữ liệu server (Server Database), cài đặt một hệ điều hành chạy được trên nền server (Windows NT, Windows 2000 server…) Máy khách có thể hiểu đơn giản là một

PC, cài đặt một hệ điều hành client (Win9x, 2000, XP ) và cài đặt các giao thức mạng để có thể truy xuất đến cơ sở dữ liệu của máy chủ

Theo kiểu thiết kế họ phần cứng máy tính cá nhân IBM: các đặc tính kỹ thuật và các chuẩn dành cho PC vào thuở ban đầu đều do IBM đưa ra Từ những

hệ thống đời đầu như IBM PC, XT(eXTended) và AT(Advanced Technology) cùng với nhiều chuẩn mà các hệ thống ngày nay sử dụng đều phải phù hợp với chuẩn mà IBM đã đưa ra Bao gồm các nhân tố về bo mạch chủ, cách thiết kế thùng máy và bộ nguồn, cấu trúc bus, cách thức sử dụng tài nguyên hệ thống, cấu trúc và cách thức ánh xạ bộ nhớ, các giao tiếp hệ thống, bộ nối, chân cắm vv

Các hệ thống PC được giới thiệu dưới đây ngày nay đang được thịnh hành:

Trang 18

Desktop Computer: Máy tính cá nhân để bàn

Laptop Computer : Máy tính cá nhân xách tay

Palmtop Computer: Máy tính cá nhân thu nhỏ

III Cấu trúc máy tính:

1 Phần cứng

Phần cứng nói đến cấu tạo của máy tính về mặt vật lý Bao gồm toàn bộ các thiết bị, linh kiện điện tử của máy tính Còn có những quan điểm cho rằng nguyên lý hoạt động của máy tính cũng là một bộ phận của phần cứng máy tính

Trang 19

o Các trình điều khiển thiết bị (device driver)

- Các phần mềm ứng dụng (Application): giúp người sử dụng thực hiện một ứng dụng nào đó

Ngoài ra, còn phải kể đến một loại phần mềm rất đặc biệt trong máy tính Đó

là các ngôn ngữ lập trình Đây là phần mềm dùng để viết ra phần mềm

Sau đây là danh sách một số phần mềm điển hình được dùng cho máy cá nhân PC:

+ Hệ điều hành: Win9x, 2000, XP

+ Phần mềm dùng để bảo trì ổ đĩa: ScanDisk (kiểm tra đĩa lưu trữ), Disk Cleanup (dọn dẹp ổ cứng), Disk Defracmenter (chống phân mảnh đĩa cứng) + Phần mềm bảo trì máy và ngăn ngừa virut: Norton AntiVirus, BKAVxxxx …

+ Phần mềm chế bản văn bản: bộ Office của Microsoft, NotePad…

+ Phần mềm học tiếng anh: MTD của Lạc Việt, Just ClickSee, English Study, EvaTran …

+ Phần mềm nén tập tin: WinZip, WinRad…

+ Phần mềm multimedia (xem phim, nghe nhạc): Winnap, Herosoft, Windows Media Player, JetAudio…

+ Phần mềm tạo và làm việc với cơ sở dữ liệu: Access, Oracle…

+ Phần mềm duyệt web: Internet Explore…

+ Phần mềm tạo CD ảo: Virtual Driver Manager

+ Phần mềm lập trình: C, C++, Visual Basic…

+ Phần mềm giải trí, … vv

Trang 20

CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP Câu 1: Nêu khái biệm cơ bản về các thành phần của thông tin và CNTT?

Câu2: Trình bày mô hình sơ lược cấu tạo nên máy tính?

Câu 3: Nêu các loại máy tính cơ bản được sử dụng phổ biến hiện nay? Cho ví dụ

minh họa

Trang 21

- Nắm được các cách biến đổi cơ bản của hệ thống số, các bảng mã

thông dụng được dùng để biểu diễn các ký tự

Phương pháp giảng dạy và học tập bài 2

- Nội dung:

Trang 22

Kiểm tra định kỳ thực hành: không có

Nội dung chính

I Hộp máy: (Case máy tính)

1 Chức năng:

Hộp máy (Case máy tính) không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc

tạo hình của máy tính, chúng cũng sẽ là nơi bảo quản cho các linh kiện bên trong

được an toàn cũng như thể hiện cá tính của bạn Vậy Case máy tính là gì và tại

sao nó lại ảnh hưởng tới tuổi thọ lẫn hiệu năng của CPU?

Case máy tính (hay còn gọi là thùng hoặc vỏ máy tính) là một bộ phận bên ngoài có tác dụng bao bọc cho các linh kiện bên trong của máy tính, tránh được các tác động không mong muốn từ bên ngoài

Case máy tính cần phải chắc chắn, bền vững để đảm bảo định vị tốt các

thiết bị bên trong Đối với các ổ quang, ổ cứng và ổ mềm có thể không cần đến sự

cứng chắc, bền vững bởi bản thân chúng đã có thể chịu đựng sự va đập nhưng đối với các bo mạch cần yêu cầu sự cứng chắc của case máy tính bởi tính chất này có thể làm ảnh hưởng đến chúng Nếu case máy tính có thể bị biến dạng hoặc dễ bị

vặn vẹo thì các bo mạch được định vị chắc chắn vào chúng sẽ bị vặn xoắn dẫn

- Mini Tower: đây là loại case máy tính đứng với kích thước nhỏ gọn, thường cao

từ 35cm tới 40cm Phía trong case thường có từ 1 đến 2 khay cho ổ đĩa quang –SDD và HDD Chính vì kích thước khá hạn hẹp nên thường chỉ gắn được motherboard M-ATX (micro ATX)

Số lượng card đồ họa máy tính có thể gắn trong mini tower chỉ có 1, tuy nhiên cũng có một số case có chỗ cho cả 2 card đồ họa

Trang 23

Mid Tower có thùng máy với kích thước vừa phải, bên trong khá thoáng mát, việc đi dây cũng dễ dàng hơn nhờ không gian rộng rãi, tuy nhiên không phải case nào cũng vậy vì còn tùy vào nhà sản xuất có tập trung tối ưu cho phần đi dây hay không

Full Tower

- Full Tower: loại vỏ case này có kích thước khá lớn Vỏ case Full Tower thường cao từ 56cm – 86cm và có hơn 5 khay để bạn gắn ổ đĩa quang – SDD và HDD các loại Case máy tính Full Tower luôn luôn bao thầu motherboard từ ATX trở xuống

và thường gắn được các loại motherboard E-ATX (extented ATX), một số loại lớn hơn thì bạn có thể gắn được XL-ATX (extra large ATX)

Case Full tower hầu như đều có thể gắn tản nhiệt nước một cách thoải mái, đặc biệt

là custom Đi dây trong case Full Tower khá dễ dàng vì không gian rộng nên có thể

đi dây theo mong muốn

Trang 24

Full Tower có ưu điểm dễ vệ sinh và tháo lắp linh kiện nhưng lại có giá khá đắt Ngoài ra, Full Tower chỉ nên sử dụng khi có nhu cầu lắp nhiều thứ vào trong thùng máy bởi đáp ứng nhu cầu cao của người sử dụng nhưng lại không phải là thiết yếu

Ultra Tower / Super Tower

- Ultra Tower / Super Tower: đây là một trong những loại case có kích thước khá lớn Case loại này thường cao từ 68cm trở lên, chính vì có kích thước khủng long nên không gian bên trong sẽ rộng thênh thang, số khay để ổ đĩa các loại sẽ nhiều hơn full tower (thường giảm số khay ổ đĩa quang và tăng số lượng khay cho SSD

và HDD) Ultra Tower sẽ thầu được tất cả các loại motherboard, từ nhỏ cho tới đại như SSI CEB và SSI EEB

Case Ultra Tower thường được vì giống như “một cái tủ lạnh mini” Mọi nhược điểm của các loại case khác như đi dây, vệ sinh, tản nhiệt… đều được tối ưu hóa

ở loại Ultra Tower / Super Tower này

Ngoài các dòng phổ biến bên trên thì case máy tính còn 1 số loại đặc biệt như: SFF; HTPC; Wall Mount; Bench Table / Test Bench; Lan Box; Mod Tower; Modular Case…

3 Cách chọn mua:

- Đối với người dùng văn phòng

Với những bạn là người dùng văn phòng, laptop là thiết bị ít nhiều sẽ phù hợp hơn

là PC máy bàn Tuy nhiên, nếu bạn vẫn muốn một chiếc máy với các thành phần bàn phím, chuột rời rạc thì Khỏe có chia sẻ như sau

Trang 25

+ Case máy tính nên chọn loại micro-tower (tháp nhỏ) hoặc cube (hình lập phương) Lý do đến từ các linh kiện đáp ứng cho nhu cầu sử dụng của bạn hết sức đơn giản

+ Có nhiều kích thước và thường nhỏ nên bạn không cần phải tốn kém với thùng máy lớn làm gì

+ Ngoài ra các hệ thống nâng cấp như tản nhiệt, cổng giao tiếp và vẻ ngoài có thể

bỏ qua Việc này giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều, giá tiền bộ case có nguồn sẽ rời tầm 400K, mức giá rất hợp lý

- Đối với game thủ, người làm đồ họa

+ Với người dùng có nhu cầu ép máy tính xử lý hình ảnh nhiều thì việc sử dụng CPU và GPU cao cấp là không thể thiếu Tuy nhiên, ở mức độ hoạt động cao thiết bị sẽ sinh ra nhiệt rất nhiều Vì vậy, giải pháp là nâng cấp hệ thống tản nhiệt tương ứng với loại và số lượng linh kiện Có thể là quạt công suất lớn hoặc tản nhiệt dung dụng, khí Chi phí có thể dao động từ 3 – 7 triệu đồng

+ Bề ngoài của case cũng được chú trọng ở phân khúc người dùng này Tùy vào sở thích có thể độ chế hệ thống đèn LED bên trong, sơn, cắt, dán trang trí vỏ bên ngoài Chi phí có thể dao động khoảng 1 – 3 triệu đồng

- Đối với máy chủ, server

Với những máy tính phục vụ làm máy chủ thì ngoài cấu hình cao, các cổng kết nối cũng kết sức quan trọng Vì vậy, bên cạnh việc cung cấp tản nhiệt thì các khe cắm, cổng giao tiếp bổ sung cũng cần được trang bị đầy đủ Không cần quá chú trọng tới

bề ngoài nên giá sẽ dao động từ 3 – 10 trệu đồng mà thôi

II Bộ nguồn máy tính:

1 Chức năng:

PSU là viết tắt tiếng anh của Power Supply Unit, được gọi là bộ nguồn của

máy tính Nó cung cấp năng lượng cho toàn bộ các linh kiện trong PC của các bạn (CPU, ổ cứng, mainboard, bàn phím, card màn hình và chuột) Chính vì thế bộ nguồn rất quan trọng với máy tính Nếu như không có bộ phận nào thì máy tính không hoạt động

2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

a/ Cấu tạo của bộ nguồn máy tính:

Một bộ nguồn ATX có cấu tạo bao gồm các thành phần co bản như sau:

 Quạt tản nhiệt: Bộ phận này được trang bị ở mặt sau, có chức năng hút khí nóng bên trong bảng vi mạch và làm mát bộ nguồn máy tính

Trang 26

 Cống cấp nguồn điện: Có chức năng lấy điện từ ổ cắm trong nhà của bạn và cung cấp PSU

 Công tắc nguồn: Được sử dụng để bật, tắt PSU

 Bộ biến áp: Làm nhiệm vụ hạ điện áp của dòng điện xoay chiều xuống mức phù hợp với thiết bị

 Bộ chỉnh lưu: Có tác dụng chuyển đổi điện thế xoay chiều thành một chiều, cung cấp điện cho những bộ phận khác

 Bộ lọc nhiễu: Tăng khả năng an toàn cho thiết bị nhờ vào việc lọc các nhiễu điện và xung điện tác động không tốt đến máy tính

 Bộ ổn áp: Làm nhiệm vụ ổn định dòng điện áp chạy trong các thiết bị khi dòng điện đột ngột bị tăng lên hay giảm xuống

 Bộ bảo vệ: Bảo vệ an toàn cho thiết bị của bạn khi gặp sự cố như quá áp, quá dòng,

b/ Nguyên lý hoạt động:

Cách thức hoạt động của bộ nguồn máy tính:

 PSU hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển mạch tự động Theo đó, dòng điện xoay chiều đi vào từ nguồn điện, được bộ chỉnh lưu chuyển thành dòng điện một chiều

Trang 27

 Sau đó, dòng điện này được các bộ lọc gợn sóng (tụ điện với dung lượng lớn) làm cho phẳng lại, trở thành dòng điện một chiều được cấp cho cuộn sơ cấp của biến áp xung

 Các dòng điện nạp cho biến áp xung được điều khiển bởi công tắc bán dẫn (transistor).Các transistor hoạt động dưới sự quản lý của khối dò sai/hiệu chỉnh

 Lúc này từ trường biến thiên được tạo ra trên biến áp xung dựa vào các transistor hoạt động theo nguyên tắc điều chế độ rộng xung PWM

 Các xung điều khiển được tạo thành có tần số từ 30 đến 150 KHz (30 nghìn đến 150 nghìn chu kỳ/ giây) Những xung này sẽ được giữ ổn định trong quá trình hoạt động và sẽ được hiệu chỉnh khi cần thiết

 Từ trường được tạo ra trên cuộn sơ cấp theo nguyên lý cảm ứng điện từ ban đầu sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều cảm ứng tại cuộn thứ cấp Dòng điện này sẽ được hiệu chỉnh lại thêm một lần qua các bộ lọc trước khi cung cấp cho các bộ phận trong máy tính

 Sự sai lệch về điện áp sẽ được nhận biết nhờ vào đường hồi tiếp dò sai gửi tín hiệu phản hồi về bộ dò sai/ hiệu chỉnh Bộ phận hiệu chỉnh sẽ nhận tín hiệu sai lệch và so sánh với điện áp chuẩn, từ đó gia giảm độ rộng xung để điều chỉnh lại điện thế đầu ra, hoặc cắt xung hoàn toàn làm cho bộ nguồn ngưng chạy

3 Cách chọn mua bộ nguồn:

Để mua và sử dụng nguồn máy tính hiệu quả, bạn cần lưu ý những yếu tố sau đây:

- Thời gian duy trì điện:

Trang 28

Thông số này được tính bằng mili-giây, nói lên giá trị thời gian mà bộ nguồn có thể duy trì nguồn điện khi nguồn điện đột ngột bị cắt (chẳng hạn như mất điện) Giá trị này rất hữu ích đặc biệt khi bạn sống trong môi trường có nguồn điện không

ổn định Khi nguồn điện chập chờn, máy tính của bạn vẫn sẽ hoạt động bình thường

- Mức năng lượng cực đại và năng lượng liên tục:

Năng lượng liên tục là thông số chỉ khả năng cung cấp mức điện của nguồn trong khoảng thời gian dài Còn năng lượng cực đại dùng để chỉ mức điện tối đa trong khoảng thời gian ngắn

 Ví dụ: Như khi bạn cắm một loạt các thiết bị có tổng công suất là 450W vào

bộ nguồn có mức năng lượng liên tục là 400W Các thiết bị vẫn có thể hoạt động được trong thời gian ngắn nếu mức năng lượng cực đại của bộ nguồn là 450W Tuy nhiên sau một khoảng thời gian ngắn, các thiết bị này sẽ bị trục trặc

- Bộ điều chỉnh hệ số công suất (PFC)

PFC cho bộ nguồn khả năng tiết kiệm điện năng, cũng như giảm sức tải cho các đường dây điện trong nhà Do đó, bạn không nên sử dụng các thiết bị Non PFC, điều này có rủi ro khá lớn

- Chiết áp điều chỉnh điện thế

Trong quá trình sử dụng, bạn có thể điều chỉnh điện thế bộ nguồn thông qua các chiết áp nhỏ được tích hợp bên trong để đảm bảo toàn bộ hệ thống được hoạt động

ổn định

Tuy nhiên, bạn không nên tùy tiện điều chỉnh Chỉ nên sử dụng chiết áp khi bạn am hiểu về lĩnh vực này và biết rõ mình đang làm gì

Soft Power và tín hiệu chờ 5V

Ngoài cách bật tắt công tắc để kích hoạt bộ nguồn, người dùng còn có thể kích hoạt chúng bằng cách sử dụng chế độ Soft Power Bạn cũng có thể điều khiển hệ thống phần mềm thông qua tính năng này Bất cứ khi nào bộ nguồn được kích hoạt thì đường điện +5V Standby sẽ hiện tín hiệu

Trang 29

Tín hiệu điều khiển quạt: Cho phép hệ thống thay đổi tốc độ quạt của bộ nguồn Theo đó, hệ thống quạt sẽ tắt khi máy ở trạng thái nghỉ, thay đổi tốc độ quạt phụ thuộc vào nhiệt độ linh kiện máy tính PC

Theo dõi trạng thái quạt: Đây là bộ phận đồng hành với tính năng điều khiển quạt Nhiệm vụ chính là theo dõi tốc độ quay của cánh quạt trong bộ nguồn và thông báo nếu có cánh quạt gặp trục trặc

Trang 30

Câu 3: Các nguyên tắc cơ bản khi thử bộ nguồn là gì?

Câu 4: Trình bày nguyên lý hoạt động của bộ nguồn? Khi tháo lắp cần lưu ý những

gì?

Trang 31

- Nắm được các cách biến đổi cơ bản của hệ thống số, các bảng mã

thông dụng được dùng để biểu diễn các ký tự

Phương pháp giảng dạy và học tập bài 3

- Nội dung:

Trang 32

 Kiểm tra định kỳ thực hành: 1 điểm kiểm tra (hình thức: thực hành) Nội dung chính

I Chức năng

Trong máy tính có nhiều thành phần phần cứng khác nhau, để máy tính có thể hoạt động được, mỗi thành phần cần phải có một nguồn cấp điện ổn định,

kế đến là phải có các đường kết nối để vận chuyển thông tin

Trong quá trình xử lý vào ra, CPU thực hiện lệnh bằng cách điều khiển thành phần phần cứng thích hợp Như vậy CPU được dùng chung trong hệ thống, do đó các thành phần khác không thể gắn vào CPU một cách trực tiếp Câu hỏi đặt ra là cần phải thiết kế các đường cấp điện, các đường vận chuyển thông tin và các thành phần bổ trợ khác như thế nào? Các thành phần phần cứng được gắn kết với hệ thống để có thể làm việc với CPU như thế nào?

Để giải quyết vấn đề này, các nhà chế tạo đã tạo ra một bảng mạch bằng nhựa cứng (gọi là bảng mạch chính) Các đường cấp điện, các đường vận chuyển dữ liệu hay các thành phần phụ trợ khác… được hàn chết trên đó Các thành phần khác có thể được hàn chết, hay thông qua các đế cắm, các khe cắm trên bảng mạch

Như vậy, bất cứ thành phần nào trong máy tính muốn hoạt động được đều phải được gắn vào bảng mạch này Do tính chất quan trong như vậy, bảng mạch chính còn được gọi là bảng mạch mẹ (Mother board) hay bảng mạch hệ thống (System board)

Trên MainBoard có nhiều thành phần phần cứng, phần kế tiếp là các thaàn phần chủ yếu trên mainboard:

MAINBOARD

Trang 33

II Các thành phần trên Mainboard

 Đế cắm chíp (socket) hay khe cắm chíp (slot):

+ Socket 370 pins cho PIII hay Celeron 1.13/1.1/1.2/1.3 GHz

+ Socket 478 pins cho PIV, Celeron 1.7/1.8/2.0/2.4 GHz + Socket 462 pins cho AMD K6 , PIV

+ Slot 1 cho PII

+ Slot 2 cho PIII

DIMM Slot AGP Slot

ISA Slot

PCI

slot

Đế cắm chip (Socket)

Chipset cầu bắc và quạt làm mát (FAN)

IDE conector

Trang 34

 Các khe cắm chíp RAM:

+ SIMM 30/72 pins cho SIMM RAM

+ DIMM 168 pins cho DIMM RAM

+ SDRAM 168 pins, cho SDRAM

SIMM slot

DIMM Slot

SDRAM slot

Trang 35

+ DDR SDRAM 184 pins, cho DDR SDRAM

 Các khe cắm card mở rộng (Expansion Slot):

+ AGP slot: màu nâu

+ PCI slot: màu trắng

+ ISA slot: màu đen

 Chấu cắm nguồn để nuôi mainboard:

+ Mainboard AT: AT connector gồm có hai chấu: P8&P9

+ Mainboard ATX: ATX connector gồm một chấu đơn

 Bộ nhớ RAM và ROM BIOS:

+ SIMM RAM 30/72 pins, 4/8/16/32 MB, hiện đã lạc hậu, không còn bán trên thị trường

+ DIMM RAM 168 pins, 32/64 MB

+ SDRAM 168 pins, 128/256/512 MB

DDR SDRAM

Trang 36

+ DDR SDRAM 184 pins, 128/256/512 MB, 1 GB

 Một tập hợp các bus, dùng để kết nối bộ vi xử lý với bộ nhớ của nó và

với các bộ điều hợp để cho phép liên kết với các thiết bị khác thông qua các cổng của chúng hoặc các khe cắm mở rộng

 Một tập hợp các bộ điều hợp (ADAPTER) cho thiết bị: một bộ điều

hợp gồm có một chip điều khiển (Controller Chip), một đầu nối bus (Bus Connector), bộ đệm dữ liệu (ví dụ:Video RAM), ROM BIOS (trong Video Card, Net Card), bộ chuyển đổi tín hiệu từ số - tương tự DAC

 Các Card mở rộng: dùng để bổ xung thiết bị, mở rộng khả năng làm việc của máy tính:

+ AGP card: dùng cho màn hình, Ví dụ: Nvidia-Gefore2, ATI …

+ PCI card: dùng cho màn hình (VGA card), card âm thanh (Sound card), card Tivi (Tivi Tune), card mạng (Net Card, LAN card)…

+ ISA card: dùng cho card âm thanh ISA (cũ), card mạng ISA

 Các cổng, là những chỗ giao tiếp phần cứng (các đầu nối vật lý được tạo

bởi các bộ điều hợp để hỗ trợ cho việc kết nối với các thiết bị I/O:

hoá các cổng vào ra, Jumper xác lập điện thế hoạt động cho CPU… Để có thể thiết lập jumper cho mainboard (gọi là Set Jumper), chúng ta cần phải tham khảo tài liệu hướng dẫn của mainboard cung cấp kèm theo khi mua

 Các cầu chuyển: DIP Switch: SW1 để xác lập tốc độ hệ thống, SW2

để xác lập tốc độ của CPU Tham khảo tài liệu hướng dẫn của mainboard

Ở phần sau, chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn các thành phần gắn trên MainBoard

Trang 37

III Nguyên lý hoạt động

Bộ phận quan trọng nhất gắn trên bảng mạch chính là bộ vi xử lý của máy tính còn gọi là CPU Là nơi tiến hành việc xử lý thông tin và phát ra tín hiệu điều khiển mọi hoạt động của máy tính, trong quá trình làm việc của đó, CPU

có thể trao đổi dữ liệu với bộ nhớ chính hay các thiết bị qua hệ thống vào ra

1 Các thành phần cơ bản của CPU

 Đơn vị điều khiển (CU: control unit)

=> Điều khiển hoạt động của hệ thống theo chương trình đã dịch sẵn

 Đơn vị số học & Logic (ALU)

=> Thực hiện phép toán số học và logic

 Tập các thanh ghi (Registry)

=> Dùng để chứa thông tin tạm thời phục vụ cho các hoạt động hiện tại của CPU Gồm có các thanh ghi địa chỉ, thanh ghi dữ liệu, thanh ghi lệnh và các thanh ghi cờ trạng thái

Đơn vị số học và lôgic chỉ thực hiện các phép toán số học đơn giản như phép cộng, trừ, nhân, chia Để CPU có thể xử lý dữ liệu với các số thực với độ chính xác cao và các phép toán phức tạp như sin, cos, tính tích phân…, các CPU thường được trang bị thêm bộ đồng xử lý toán học (FPU: Floatting Point Unit ) còn được gọi là bộ xử lý dấu chấm động

2 Các kiến trúc bộ vi xử lý

Theo nguyên tắc làm việc của máy tính thì để thực hiện chương trình, CPU lần lượt đọc các lệnh, giải mã lệnh và thực hiện lệnh

Vậy thì việc giải mã lệnh ở đây được hiểu như thế nào?

Đối với một hệ máy tính, một lệnh được chia thành các mức độ khác nhau, mức thứ nhất đó là mức lệnh của người sử dụng Đây là những câu lệnh dạng gần gũi với ngôn ngự tự nhiên của con người và máy tính không thể hiểu được

Để máy tính có thể hiểu được, lệnh của người sử dụng được HĐH hay trình dịch ngôn ngữ phiên dịnh thành lệnh ở dạng ngôn ngữ máy và CPU có thể đọc

và hiểu được

Khi CPU đọc lệnh dạng mã máy, nó thực hiện việc phiên dịch lệnh này thành các vi lệnh để các thành phần của CPU có thể hiểu và thực hiện được Quá trình này gọi là giải mã lệnh

Tập các vi lệnh của CPU cũng là một yếu tố đánh giá khả năng làm việc của CPU, khi trang bị một CPU vào hệ thống người ta thường quan tâm đến vấn đế kiến trúc của CPU, có hai loại kiến trúc CPU, đó là:

 CPU với kiến trúc CISC: (Complex Instruction Set Computer) máy tính

với tập lệnh đầy đủ Trong kiến trúc CISC, máy tính cần sử dụng rất ít thanh ghi

Trang 38

 CPU với kiến trúc RISC: (Reduced Instruction Set Computer) máy tính

với tập lệnh rút gọn Trong kiến trúc RISC, máy tính cần sử dụng nhiều thanh ghi Đây là kiến trúc được các bộ vi xử lý Intel ngày nay sử dụng

Chúng ta có thể lấy một ví dụ để phân biệt giữa SISC và RISC như sau:

Ví dụ: Cộng 1 vào một vùng địa chỉ Trong CISC, lệnh tương ứng phải thực hiện ba chức năng sau: đọc vùng bộ nhớ, cộng thêm 1, ghi trả lại kết quả

Trong RISC, mỗi chức năng trên là một lệnh Điều khác biệt là trong CISC không cần tới nhiều thanh ghi, với lệnh trên CISC có thể đọc giá trị tại vùng nhớ vào ALU, thực hiện tăng lên 1 và trả kết quả vào vùng nhớ Còn đối với CPU RISC, nếu giá trị cần đọc đã có sẵn ở thanh ghi thi không cần phải đọc

nó từ bộ nhớ, giá trị sau khi tăng lên 1 có thể chứa ở thanh ghi mà không cần phải ghi kết quả vào bộ nhớ

3 Nguyên lý thao tác giữa CPU và Mainboard

Khi gắn CPU vào mainboard, cần quan tâm đến những vấn đề sau đây:  CPU và Mainboard phải tương thích với nhau, nghĩa là phải cắm loại CPU được mainboard hỗ trợ

 Mỗi CPU có thể hoạt động với những tốc độ xử lý khác nhau Tốc độ do nhà sản xuất cung cấp là tốc độ hoạt động tối ưu Thường thì mainboard có chế độ auto tự động nhận dạng, tốc độ hoạt động của CPU Người sử dụng có thể thiết lập tốc độ của CPU và tốc độ hệ thống nhờ có các cầu chuyển DIP Switch Các trường hợp đẩy tốc độ CPU lên quá tốc độ hoạt động tối ưu (Overlock CPU) thường được khuyến cáo là không nên vì CPU có thể bị hỏng

do sinh nhiều nhiệt Cần tham khảo tài liệu hướng dẫn mainboard trước khi thực hiện công việc này

4 Tốc độ của CPU

 Tốc độ được hiểu như thế nào?

Đối với những người đã từng mua và sử dụng máy tính, điều thường quan tâm nhất vẫn là tốc độ làm việc của máy tính Vậy tốc độ máy tính được hiểu như thế nào?

Máy tính bao gồm nhiều thành phần, mỗi thành phần đều có tốc độ khác nhau, khi nói đến tốc độ là nói đến tốc độ thực hiện hay thời gian thực hiện xong một nhiệm vụ Thời gian thực hiện càng ngắn thì tốc độ càng cao và ngược lại

Trong máy tính, có thể hiểu về tốc độ qua sự liệt kê sau đây:

+ Số lần thực hiện một lệnh trên một giây: đơn vị là Hz, MHz, GHz Ví dụ: tốc độ xử lý CPU, tốc độ truyền dữ liệu trên bus

+ Số lượng dữ liệu vận chuyển được trên một giây: đơn vị là bps (bit per second: bit trên giây), Kbps, Mbps, MBps Ví dụ: tốc độ truyền của bus, tốc độ đĩa mềm, đĩa cứng, đĩa CD

Trang 39

+ Thời gian chờ đợi tính từ lúc yêu cầu cho đến khi được đáp ứng: đơn vị

đo là nanôgiây (ví dụ: tốc độ đọc ghi bộ nhớ RAM) hoặc đo bằng miligiây (ví dụ: tốc độ đọc/ghi ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ CD)

+ Số lần quay trên một phút: đơn vị tính là rpm (rotal per minuted) Ví dụ: tốc độ quay ổ mềm, đĩa cứng, đĩa CD

 Tốc độ của CPU

Đối với CPU, do việc xử lý thông tin trong CPU là hoàn toàn tự động theo những chương trình có sẵn trong bộ nhớ, CPU cần phải biết thời điểm đọc lệnh, đọc lệnh xong thì mới chuyển đến thời điểm CPU tiến hành giải mã lệnh, giải mã lệnh xong thì CPU mới tiến hành việc thực hiện lệnh Thực hiện xong thì CPU mới tiến hành việc đọc lệnh kế tiếp

Đây là các công đoạn khi CPU thực hiện và không thể lẫn lộn được mà phải được thực hiện một cách tuần tự

Để giải quyết vấn đề này, trong CPU cần phải có một bộ tạo nhịp thời gian làm việc (CPU Clock) Tại nhịp thời gian này, CPU thực hiện việc đọc lệnh, tại nhịp thời gian tiếp theo, CPU thực hiện việc giải mã lệnh…

Nhịp thời gian càng ngắn, tốc độ CPU thực hiện lệnh càng nhanh Chẳng hạn với một CPU pentium MMX 233 MHz, điều đó có nghĩa là bộ tạo nhịp của CPU đó tạo ra 233 triệu nhịp làm việc trong 1 giây

Ví dụ: việc phân chia thời gian thực hiện lệnh đối với một CPU (đời cũ) có thể mô tả như sau:

Với CPU làm việc như vậy chúng ta có thể thấy rằng mỗi lệnh phải thực hiện trong 3 nhịp thời gian Tại nhịp t2 thì chỉ có bộ phận giải mã là bận rộn còn

bộ đọc lệnh thì nhàn rỗi Trong thời điểm t3 thì cả hai bộ phận đọc lệnh và giải

mã đều rỗi Do đó hiệu năng làm việc của CPU thấp

Trang 40

Một CPU xử lý lệnh theo nhịp thời gian như vậy còn gọi là bộ vi xử lý ở chế độ đơn dòng lệnh và chỉ gặp ở các CPU đời cũ Để tăng tốc độ làm việc của CPU hay tăng hiệu suất làm việc, các CPU thế hệ thứ 3 đều trang bị chế độ xử lý xen kẽ dòng mã lệnh (pipelining)

Ngày nay, các CPU đều được hỗ trợ chế độ xử lý xen kẽ dòng mã lệnh Một

số CPU đời mới có đến 5 đường ống xử lý lệnh Tốc độ CPU được tính bằng GHz, tương đương với hàng tỉ phép tính trên một giây

IV Các mạch cơ bản trên Mainboard

Để chuyển đổi mã quét của phím X này thành mã nhị phân tương ứng với

kí tự X, trên main board cần phải có một bộ phận đảm nhận việc chuyển đổi này và chuyển dữ liệu nhị phân tương ứng chuyển đến bus trong hệ thống Bộ phận này gọi là bộ điều hợp của bàn phím

Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản một bộ điều hợp của một thiết bị ( hay Card điều hợp) trên đó có một bộ xử lý dùng để tạo ra giao diện hay môi trường làm việc của thiết bị và hệ thống Nó là một tập các mạch điện phần cứng cho phép kết nối với các bus của máy tính và chuyển đổi mỗi bus thành một cổng giao tiếp, hay nói cách khác bộ điều hợp là một cầu nối giữa bus của máy và thiết bị cần kết nối vào máy

Như vậy trên main gồm có:

 Bộ điều hợp bàn phím và chuột: Keyboard Mouse Adapter

 Bộ điều hợp màn hình: Display Adapter (hay card màn hình)

 Bộ điều hợp máy in: Printer Adapter

 Bộ điều hợp ổ đĩa cứng: Hard disk Adapter

Tiêu đề	Giáo Trình Phần Cứng Máy Tính
Tác giả	Nguyễn Ngọc Quỳnh
Trường học	Trường Cao đẳng Cơ giới
Chuyên ngành	Tin học văn phòng
Thể loại	giáo trình
Năm xuất bản	20.....
Thành phố	Quảng Ngãi

Định dạng
Số trang	80
Dung lượng	1,22 MB