Báo cáo thực tập phần cứng potx

Trong đó những thiết bị ngoại vi cũng đã được nâng cấp và biến đổi rất nhiều.Phải kể đến như chuột, bàn phím, màn hình… cũng đã được nâng cấp và pháttriển nhằm nhiều mục đích của con ngư

BÁO CÁO THỰC TẬP

PHẦN CỨNG

MỤC LỤC

Chương I: MỘT SỐ THIẾT BỊ NGOẠI VI MÁY TÍNH 4

1.1: Bàn phím, cấu tạo và nguyên lý hoạt động 4

1.1.1: Giới thiệu bàn phím 4

1.1.2: Cấu tạo của bàn phím và nguyên lý hoạt động 4

1.1.3: Hư hỏng và sửa chữa hư hỏng 5

1.2: Chuột, cấu tạo và nguyên lý hoạt động 7

1.2.1: Chuột bi 8

1.2.2: Chuột quang 12

1.3 Màn hình Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 15

1.3.1 Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của màn hình CRT 15

1.3.2 Màn hình tinh thể lỏng LCD 19

Chương II: QUÁ TRÌNH KHỞI ĐỘNG MÁY TÍNH 30

2.1 Quá trình post máy 30

2.2 Các mã beep sai 30

2.3 Quá trình khởi động 31

KẾT LUẬN 36

Tài liệu tham khảo 37

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thập kỷ gần đây ngành công nghệ thông tin phát trển một cách nhanhchóng và có những bước tiến nhảy vọt Ở Việt Nam ngành công nghệ thông tintuy còn non trẻ nhưng tốc độ phát triển và đang dần được ứng dụng trong cáclĩnh vực của nền kinh tế góp phần thúc đẩy sự phát triển của xã hội

Hiện nay với sự phát triển của xã hội, máy tính cũng được nâng cấp nhiềuhơn so với trước, những bộ phận máy tính cũng được nâng cấp nhằm đáp ứngnhu cầu làm việc của con người

Trong đó những thiết bị ngoại vi cũng đã được nâng cấp và biến đổi rất nhiều.Phải kể đến như chuột, bàn phím, màn hình… cũng đã được nâng cấp và pháttriển nhằm nhiều mục đích của con người như gọn nhẹ, tiết kiệm điện năng, độphân giải tốt…

Mục đích của em là tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý làm việccủa một số thiết bị ngoại vi thường gặp, để mình biết những lỗi thường gặp cũngnhư cách sửa chữa Ngoài ra em còn tìm hiểu về quá trình khởi động của mộtmáy tính khi ta ấn nút bật nguồn

Do thời gian có hạn nên em không thể tìm hiểu hết được những ứng dụngcũng như cấu tạo của chúng Em rất mong có được sự giúp đỡ và đóng góp ýkiến của các thầy cô giúp cho bài viết của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viênHoàng Kim Tiến

Chương I: MỘT SỐ THIẾT BỊ NGOẠI VI MÁY TÍNH

1.1: Bàn phím, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

1.1.1: Giới thiệu bàn phím

Bàn phím là thiết bị nhập thông tin vào cho máy tính xử lý, thong tin từ bànphím là các ký tự, số và các lệnh điều khiên

1.1.2: Cấu tạo của bàn phím và nguyên lý hoạt động

Mỗi phím bấm trên bàn phím tương ứng với một công tắc đấu chập giữa mộtchân hang A và chân cột B, như vậy mỗi phím có một địa chỉ hang và cột duynhất, người ta lập trình cho các phím này để tạo ra các mã nhị phân 11bit gửi vềmáy tính khi phím được nhấn

Trong dữ liệu 11bit gửi về có 8bit mang thong tin nhị phân (gọi là mã quétbàn phím) và 3 bít mang thông tin điều khiển 8bit mang thong tin nhị phân đó

dược quy ước theo tiêu chuẩn quốc tế để thống nhất cho các nhà sản xuất bànphím.

Bảng sau là ví dụ khi ta nhấn một số phím, bàn phím sẽ gửi mã quét ở dạngnhị phân về máy tính như sau

Tên phím Mã quét nhị phân MãASCII tương ứng

Mã quét bàn phím được nạp vào bộ nhớ đệm trên RAM sau đó hệ điều hành

sẽ dịch các mã nhị phân thành ký tự theo bảng mã ASCII

Khi bấm phím A => bàn phím gửi mã nhị phân cho bộ nhớ đệm sau đó hệ điều

hành sẽ đổi sang mã ASCII và hiển thị ký tự trên màn hình

1.1.3: Hư hỏng và sửa chữa hư hỏng

Bàn phím thường gặp phải vấn đề hư hỏng là đứt dây và kẹt phím

Tháo nắp sau bàn phím để kiểm tra

+ Dùng đồng hồ vạn năng để thang x 1Ω đo các sợi dây trong cáp tín hiệu

từ mối hàn trên bàn phím đến các chân ở đầu nối, ta đo từ một mỗi hàn để tất cảcác chân phải có một chân thong mạch

+ Nếu phát hiện thấy cáp tín hiệu đứt thì bạn thay một cáp tín hiệu khác

+ Trường hợp các phím hay bị kẹt bởi bụi bẩn ta có thể tháo bàn phím ra,tách phần mạch điện ra khỏi các phím bấm, có thể dung nước xà phòng rửa sạchcác phím bấm sau đó phơi khô rồi lắp lại.

c Đã thay bàn phím mới nhưng máy vẫn không dung được bàm phím

Nguyên nhân: Biểu hiện trên là do hỏng IC giao tiếp với bàn phím trênMainboard

Khắc phục:

+ Dùng đồng hồ vạn năng để dò từ chân cắm PS2 của bàn phím trênmainboard xem thông mạch với IC nào gần đo => IC thông mạch với đầu cắmPS2 là IC giao tiếp bàn phím

IC giao tiếp nằm gần khu vực các cổng giao tiếp

+ Sử dụng mỏ hàn khò để thay IC

1.2: Chuột, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Chuột là thiết bị trỏ trên màn hình, chuột xuất hiện trong màn hình Windowsvới giao diện đồ họa, các trình điều khiển chuột thường được tích hợp trong hệđiều hành, hiện nay trên thị trường có 2 loại chuột phổ biến nhất là chuột bi vàchuột quang

1.2.1: Chuột bi

a Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chuột bi

Cấu tạo bên trong chuột bi

Cấu tạo: Bên trong chuột bi có một viên cao su tỳ vào hai trục bằng nhựađược đặt vuông góc với nhau, khi ta di chuột thì viên bi quay làm cho hai trụcxoay theo, hai trục nhựa được gắn với bawnhs răng nhựa có đục lỗ, mỗi bawnhsrăng được đặt lồng vào trong một cảm biến bao gồm một Diode phát quang vàmột đèn thu quang.

Bộ cảm biến trong chuột bi

Diode phát quang phát ra ánh sáng hồng ngoại chiếu qua bánh răng nhựa đục

lỗ chiếu vào đèn thu quang, khi bánh răng xoay thì ánh sáng chiếu vào đèn thuquang bị ngắt quãng, đền thu quang đổi ánh sáng này thành tín hiệu điện đưa về

IC giải mã tạo thành tín hiệu điều khiển cho con trỏ dịch chuyển trên màn hình

Bộ cảm biến đổi chuyển động cơ học của bi thành tín hiệu điện

Trong chuột bi có hai bộ cảm biến, một bộ điều khiển cho chuột dịch chuyểntheo phương ngang, một bộ điều khiển theo phương dọc màn hình.

Hai bộ cảm biến đưa tín hiệu về IC giải mã, giải mã thành tín hiệu nhị phân đưa về máy tính

Bên cạnh các bộ cảm biến là các công tắc để nhán phím chuột trái hay chuộtphải

Công tắc để nhấn trái chuột hay phải chuột

b Hư hỏng của chuột bi

 Khi di chuyển chuột thấy con trỏ di chuyển giật cục và rất khó khăn

Nguyên nhân: Trường hợp trên thường do hai lăn áp vào viên bi bị bẩn vì vậychúng không xoay được

Khắc phục: + Tháo viên bi ra, vệ sinh sạch viên bi và hai trục lăn áp vào viên

bi, sau đó lắp lại

 Chuột chỉ di chuyển theo một hướng ngang hoặc dọc

Nguyên nhân: Oo một trục lăn không quay, có thể do bụi bẩn, do hỏng một

bộ cảm biến

Khắc phục:

+ Vệ sinh các trục lăn bên trong

+Tháo viên bi ra và dung tay xoay thử hai trục, khi xoay trục nào mà thấychuột không di chuyển là hỏng cảm biến ăn vào trục đó Ta có thể sử dụng bộcảm biến từ một con chuột khác lắp sang thay thế

 Máy không nhận chuột di chuột trên bàn con trỏ không dịch chuyển

Nguyên nhân:

+ Trường hợp này thường do dduets cáp tín hiệu

+ Một số trường hợp là do hỏng IC giải mã bên trong chuột

Khắc phục:

+kiểm tra sự thông mạch của cáp tín hiệu bằng đồng hồ vạn năng để thangx1Ω, nếu có một sợi dây đứt thì cần thay dây cáp

+ Nếu không phải do dây cáp thì bạn hảy thử IC trong chuột

 Bấm công tắc chuột trái hoặc phải mất tác dụng

Nguyên nhân:

+ Nguyên nhân thường do cong tắc không tiếp xúc, bạn thóa chuột ra vàkiểm tra sự tiếp xúc của công tắc khi bấm, nếu công tắc không tiếp xúc hãythay công tắc khác

+ Nếu công tắc vẫn tiếp xúc tốt thì nguyên nhân là do IC hỏng, bạn cầnthay một IC mới

1.2.2: Chuột quang

a Cấu tạo của chuột quang

 Chuột quang hoạt động theo nguyên tắc quang học, chuột không có bi màthay vào đó là một lỗ để chiếu và phản chiếu ánh sáng đỏ

Chuột Quang

 Cấu tạo bên trong chuột quang:

+ Bộ phận quan trọng nhất của chuột quang là hệ thống phát quang vàcảm quang, Diode phát ra ánh sáng chiếu lên bề mặt bàn, ảnh bề mặt sẽ dượcthấu kính hội tụ, hội tụ trên bộ phận cảm quang

+ Bên cạnh bộ phận quang học là bi xoay và các công tắc như chuột thôngthường

Bên trong chuột quang

 Nguyên tắc hoạt động của chuột quang

Bộ phận quang học trong chuột quang

Diode phát quang phát ra ánh sáng đỏ chiếu lên đề mặt của tấm di chuột,ảnh của bề mặt tấm di chuột được thấu kính hội tụ lên bề mặt bộ phận cảmquang, bộ phận cảm quang sẽ phân tích sự dịch chuyển của bức ảnh tạo thành tínhiệu điện gửi về máy tính

+ Diode phát quang có hai chế độ sáng, chế độ sáng yếu Diode được cungcấp khoảng 0,3v Chế độ sáng mạnh Diode được cung cấp khoảng 2,2v

+ Khi ta không di chuyển chuột thì khoảng 3 giây Diode sẽ tự chuyển sangchế độ tối để giảm cường độ phát xạ làm tăng tuổi thọ của Diode

b Hư hỏng thường gặp của chuột quang

 Máy không nhận chuột

Nguyên nhân:

+ Trường hợp này thường do chuột bị đứt cáp tín hiệu

+ Một số trường hợp do hỏng IC giao tiếp trên chuột

Khắc phuc:

+ Dùng đồng hồ vạn năng để thang 1Ω đo sự thông mạch của cáp tín hiệu,nếu thấy đứt một sợi thì bạn thay cáp tín hiệu khác

+ Nếu cáp tín hiệu bình thường thì cần thay thử IC giao tiếp (là IC ở cạnhgần bối dây cáp tín hiệu)

 CHuột không phát ra ánh sáng đỏ, không hoạt động được

Nguyên nhân

+ Đứt cáp tín hiệu làm mất Vcc cho chuột

+ Hỏng Diode phát quang

Khắc phục:

+ Kiểm tra và thay cáp tín hiệu nếu đứt cáp

+ Kiểm tra Diode phát quang (đo như Diode thường) nếu đứt thì thay mộtDiode khác

1.3 Màn hình Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Màn hình là một thiết bị xuất dữ liệu của máy tính, thông tin mà ta nhập từbàn phím hay chuột được hiển thị trên màn hình Hiện nay trên thị trường có 2loại màn hình chủ yếu là màn hình loại tinh thể lỏng LCD và màn hình CRT.Ngoài ra còn một số màn hình ít được biết đến như màn hình cảm ứng, màn hình

sử dụng công nghệ Oled

1.3.1 Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của màn hình CRT

a Đặc điểm của chất huỳnh quang

Những chất khi ta bắn một chum tia điện tử vào, thì bức xạ ánh sáng có bướcsong thấp nhất định – quyết định mầu sắc phát ra được gọi là chất huỳnh quang.Sau khi ngừng tác động của chùm tia điện tử chất huỳnh quang cũng ngừng phát

ra ánh sáng sau một khoảng thời gian nhất định, thời gian này tùy thuộc vào chấthuỳnh quang cụ thể Người ta chọn chất huỳnh quang có hiệu suất phát quangcao, ánh sáng phát ra phù hợp với thị giác của con người để chế tạo ra CRT

b Đèn hình

Đèn hình là một chuông thủy tinh được rút chân không, bên trong có các bộ

bắn trên toàn màn hình, theo từng dòng của mành Cường độ tia điện tử đượcđiều chế bởi tín hiệu hình ảnh Đáy chuông thủy tinh là màn hình mà chúng tacần hiển thị thông tin lên đó Mặt trong của màn hình được phủ một lớp chấthuỳnh quang Bộ phận điều khiển tin điện tử quét trên màn hình thường nằm bênngoài đèn hình, đó là hệ thống lái tia.

c Súng điện tử

Súng điện tử bao gồm một số bộ phận bên trong đèn hình, có nhiệm vụ tạo ramột chùm tia điện tử mạnh, chuyển động đủ nhanh bay lên đập vào một điểmcủa lớp huỳnh quang trên màn hình, làm cho điểm đó phát sáng Sau đây ta xétmột số bộ phận của súng diện tử

 Ca – tốt (Cathode): Ca – tốt của CRT dược đốt nóng sẽ phát xạ ra mộtđám mây điện tử

 Các điện cực gia tốc cho chùm điện tử: Điện cực chính (anode) để gia tốcchùm điện tử nằm ở phía màn hình, điện áp của nó rất cao (14000v –25000v) Đám mây điện tử bị hút về ohias anode của đèn hình nhưngkhông bị hút vào chính anode do nó có hình dạng đặc biệt (hình nón cụt)với đáy lớn là màn hình

 Hệ thống các điện cực hội tụ chùm tia điện tử: trên đường chuyển độngcủa tia điện tử gần cathode, người ta bố trí các điện cực có hình dạng phùhợp và đặt các diện áp thích hợp, tạo nên một thấu kính điện tử, có tácdụng làm cho chùm tia điện tử hội tụ lại thành một tia rất mảnh Ngoài tácdụng hội tụ, các điện cực này còn có chức năng gia tốc cho chùm tia điệntử

d Hệ thống lái tia điện tử

Gần cổ đèn hình người ta đặt 2 cặp cuộn dây song song với nhau và cho cácdòng điện có dạng biến thiên phù hợp và tần số nhất định chạy qua, từ trường

sinh ra tác động lên các tia điện tử làm chúng lệch hướng theo quy luật của dòngđiện trong các cuộn dây.

e Nguyên lý tổng hợp mầu sắc và cấu tạo đèn hình màu

Phố tần số của ánh sáng – 3 màu cơ bản

Khi phân tích chùm sáng trắng, người ta thấy rằng nó là tổ hợp của các màu:

đỏ, da cam, lục, lam, chàm, tím… người ta cũng nghiên cứu và thấy rằng nếuđem 3 chùm tia đỏ, lục, lam trộn lại theo các tỷ lện nhất định, thì sẽ có thể tạo racảm giác của tất cả các màu có trong thiên nhiên, chính vì vậy 3 màu đỏ, lục,lam được gọi là 3 màu cơ bản

Thời kỳ đầu của công nghệ CRT màu, người ta bố trí 3 hạt màu trên đỉnh củamột tam giác đều, cách bố trí này tạo cảm giác màu tổng hợp rất tốt nhất nhưng

có nhược điểm là hiệu suất đèn hình thấp

Hãng sony đưa ra giải pháp bố trí 3 hạt màu nằm trên đường thẳng ngang,toàn màn hình là một ma trận gồm các hang và các cột giữa chúng có các giảiphân cách để tránh hiện tượng nhòe màu Trong công nghệ Trinitron, sự cảm thụmàu tổng hợp không tốt bằng tam giác màu, nhưng hiệu suất đèn hình lớn hơnnhiều (khoảng 60% so với 20%), do đó dòng cao áp giảm ngoài ra việc hội tụcũng đơn giản hơn nhiều Công nghệ Trinitron giúp giảm giá thành của CRT vàtăng độ tin cậy lên nhiều Ngày nay, màn hình của các tivi màu và các máy tínhđều được chế tạo theo công nghệ này

f Khả năng hiển thị màu sắc và độ phân giải của các loại màn hình

Số tổ hợp màu nhận được phụ thuộc vào cường độ của từng màu cơ bản, để

có thể hiển thị được nhiều màu hơn, cần phải dung nhiều bộ nhớ để lưu trữ thôngtin về thuộc tính của các pixel

Nếu 3 màu cơ bản chỉ có 2 mức sáng, tối thì số tổ hợp màu khác nhau có thể

có là: 23=8 (số giá trị có thể có của một số nhị phân 3 chữ số)

Nếu 3 màu cơ bản, mỗi màu có 3 mức sáng và 1 mức tối, thì số tổ hợp màukhác nhau có thể là số các giá trị có thể của một số nhị phân có 6 chữ số: 26 =64.

Nếu 3 màu cơ bản, mỗi màu có 4 múc sáng và 1 mức tối thì số tổ hợp màu khácnhau có thể là: 26 + 3*26 = 256 màu (mỗi màu có mức sáng thể hiện bởi 3bit:

000, 001, 010, 011, 100)

g Làm tươi hình ảnh bằng phương pháp DMA

Hiển thị thông tin lên màn hình là quá trình hình ảnh lặp đi lặp lại lien tục vớimột tầm suất đủ lớn (làm tươi hình ảnh), để mắt không cảm thấy hình ảnh bị lòe.Thực chất trong máy tính đó là quá trình chuyển nội dung của bộ nhớ hiển thị lênmàn hình, việc này có thể thực hiện bằng phương pháp thâm nhập trực tiếp bộnhớ DMA

Làm tươi hình ảnh bằng phương pháp DMA, đòi hỏi phải có đơn vị điềukhiển DMA (DMA controller), một cặp bộ đệm dòng (thường là một phần củađơn vị điều khiển màn hình CRT), và bộ nhớ hiển thị (là một phần của bộ nhớ

trong hệ VXL) Cặp bộ đệm dòng được sử dụng trong quá trình chuyển số liệubằn DMA giữa bộ nhớ trong của hệ và bộ phận hiển thị.

Khi DMA nạp số liệu vào bộ đệm dòng số 1, bộ đệm dòng số 2 đã được nạpđầy trước đó lần lượt đẩy nội dung của mình ra bộ tạo chữ Thời gian để bộ đệmlòng đẩy hết nội dung ra ngoài thường lướn hơn thời gian nạp đầy bộ đệm vì tốc

độ chuyển DMA rất cao

Khi bộ đệm dòng thứ 2 đã đẩy hết nội dung ra ngoài thì bộ đệm dòng số 1chắc chắn đã nạp đầy và quá trình làm tươi lại tiếp tục với sự đổi hướng hai bộMUX

1.3.2 Màn hình tinh thể lỏng LCD

a LCD là gì?

Tinh thể lỏng (liquid crystal) mang đặc tính kết hợp giữa chất rắn và chấtlỏng được Friedrich Reinitzer, nhà thảo mộc người áo phát hiện vào năm 1898.Trong tinh thể lỏng, trật tự sắp xếp của các phần tử giữ vai trò quyết định mức

độ sáng xuyên qua Dựa trên trật tự sắp xếp phân tử và tính đối xứng trong cấutrúc, tinh thể lỏng được phân thành 3 loại: nematic, cholesteric (chiral nematic)

và smectic; nhưng chỉ tinh thể nematic được sử dụng trong màn hình LCD haymàn hình tinh thể lỏng

b Cấu trúc LCD và nguyên tắc hoạt động

 Cấu trúc LCD

- Polarizing file (bộ lọc phân cực): Điều khiển ánh sáng đi vào vàthoát ra

- Glass substrate (hợp chất thủy tinh đặc biệt): Lọc chặn điện từ cácđiện cực

- Transparent electrodes (điện cực trong suốt): là các thanh dẫn điệntrong suốt cho phép ánh sáng xuyên qua

- Alignment layer (sắp xếp lớp): là hai bề mặt có rãnh, ở giữa là cácphân tử tinh thể lỏng, các phân tử được sắp xếp theo hình soắn ốc90°

- Liquid crystals (các tinh thể lỏng)

- Spacer (khoảng trống): Duy trì khoảng cách đều giữa các tấm kính

- Color filter (bộ lọc màu): màu được lọc và thể hiện khi dùng các bộlọc R, G và B

- Backlinghting (ánh sáng ohias sau): Ánh sáng được chiếu từ phíasau màn hình xuyên qua các lớp trên, ở màn hình điện thoại, người

ta sử dụng ánh sáng chiếu từ xung quanh sau đó dung lớp phản xạ