Giáo án phần cứng

Khối thiết bị nhập Input UnitLà gồm các thiết bị dùng để đưa các thông tin vào trong máy tính như: bàn phím, chuột, máy quét, micro, webcam... Khối thiết bị xuất Output UnitBao gồm

Máy tính là một thiết bị tiếp nhận dữ liệu mà con người đưa vào xử lý cho ra một kết quả mới.

1 GiỚI THIỆU:

Là một máy tính được thiết kế đơn giản riêng lẻ với kích thước phần cứng nhỏ gọn và phần mềm cần thiết Máy

tính gồm có 2 phần:

–Phần cứng

–Phần mềm

1.2 Máy tính cá nhân

Các loại máy tính cá nhân

Máy tính Desktop

Máy tính Machintosh

Máy tính PDA ( Personal Data

Assistant)

Máy Laptop hay Notebook

1.3 Các loại máy tính khác

–Workstation

–Mini-Computer

–Mainframe

Workstation

Mini-Computer

Mainframe

Khối Thiết Bị Nhập Và Xuất

MÁY TÍNH

2 CÁC KHỐI PHẦN CỨNG MÁY TÍNH

Khối thiết bị nhập ( Input Unit)

Là gồm các thiết bị dùng để đưa các thông tin vào trong

máy tính như: bàn phím,

chuột, máy quét, micro,

webcam

Bàn Phím

Máy Quét

Khối xử lý ( Processing Unit)

Là đầu não trung tâm của máy

tính có chức năng tính toán, xử lý

dữ liệu, quản lý hoặc điều khiển

các hoạt động của máy tính như: CPU (Central Processing Unit).

CPU Intel

CPU AMD

Khối thiết bị xuất ( Output Unit)

Bao gồm các thiết bị dùng để xuất thông tin hay kết quả dữ

liệu được xử lý từ khối nhập

như: máy in, máy fax, màn hình, projector, …

Khối bộ nhớ và thiết bị lưu trữ

( Memory – Storage Unit)

Là các thiết bị lưu trữ tạm

thời hay cố định những thông

tin, dữ liệu trong máy tính như: Ram, Rom, ổ cứng, đĩa mềm,

đĩa CD/DVD, flash disk, …

Khối thiết bị nhập và xuất

Có thể gọi chung là các thiết

bị ngoại vi (Peripherals)

như: bo mạch chủ, card màn hình, card âm thanh, card

mạng, card tivi …

3 Phần mềm máy tính

Hệ điều hành

Trình điều khiển thiết bị

Phần mềm

lập trình

Phần mềm

ứng dụng

3.1 Hệ điều hành

Là một phần mềm đặc biệt được thiết kế nhằm mục đích quản lý

nền tảng phần cứng máy tính hoạt động để phục vụ theo yêu cầu của người hành Các hệ điều hành

thông dụng hiện này là WindowXP, Window Vista, Linux.

3.2 Trình điều khiển thiết bị ( Driver)

3.3 Phần mềm ứng dụng ( Application Software)

Phần mềm dùng để phục vụ cho con người với các nhu cầu công

việc khác nhau như: chương trình

xử lý ảnh, xử lý văn bản, quản lý

dữ liệu, xem phim nghe nhạc, thiết

kế đồ họa, truy cập internet, chat.

khác Ví dụ: Turbo Pascal, Visual

Basic, Borland C++, Delphi, Visual Studio.NET, …

4 Nguyên lý hoạt động của máy tính

4.1 Sơ đồ khối máy tính

4.2 Đơn vị cơ bản của máy tính

4.3 Nguyên lý hoạt động

4.4 Xử lý dữ liệu

4.5 Quá trình khởi động của máy tính

4.1 Sơ đồ khối máy tính

4.2 Đơn vị cơ bản của máy tính

Các máy tính hiện nay là các máy

tính điện tử vì vậy nó chỉ có thể hiểu được 2 trạng thái sau: có điện –

không có điện -> đúng – sai.Có điện Đúng

Không có điện Sai

• Để biểu diễn 2 trạng thái đó ở số học thì

người ta dùng hệ nhị phân với 2 phần tử

là 0 và 1 Mỗi phần tử 0 hoặc 1 này được qui ước trong ngành máy tính là một bit

lường thông tin như sau:

1 Byte = 8 bit (tương ứng 1 ký tự trong mã ASCII)

1 KiloByte = 210 Byte = 1024 Byte

1 MegaByte = 210 Kbyte = 1024 Kbyte

1 GigaByte = 210 Mbyte = 1024 Mbyte

1 TByte = 210 Gbyte = 1024 Gbyte

Với qui ước b = bit, B = Byte.

4.3 Nguyên lý hoạt động

BƯỚC 4

BƯỚC 3

BƯỚC 2 BƯỚC 1

MÁY TÍNH

4.4 Xử lý dữ liệu

Máy tính có 2 kiểu xử lý dữ liệu:

một bằng phép tính toán học và hai là bằng phép tính luận lý.

4.5 Quá trình khởi động của máy tính

1 BO MẠCH CHỦ

1.2 Giới thiệu

Bo mạch chủ là bo mạch chính (trung tâm) được tạo thành từ các

thành phần linh kiện điện tử và

đường kết nối làm nhiệm vụ cung

cấp các kết nối vật lý và luận lý giữa các thiết bị khác nhau trong một hệ thống máy tính.

Đế Cắm CPU (Socket)

Dạng chân cắm (socket) là một khối hình vuông gồm nhiều chân Hiên nay đang sử dụng socket 370, 478, 775

tương ứng với số chân của CPU

Khe cắm trên bo mạch chủ

Khe cắm là một dãy được gắn

dính vào phía dưới bên trái của bo mạch chủ được gọi là khe cắm mở rộng, các card mở rộng được gắn vào chúng.

Các Kiểu Khe Cắm AGP Và PCI Express

Khe cắm card màn hình AGP viết tắt từ Array

Graphic Adapter Dùng để cắm card đồ họa AGP 1X,

2X, 4X, 8X

Khe cắm card màn hình AGP viết tắt từ Array

Graphic Adapter Dùng để cắm card đồ họa

Khe Cắm RAM

Slot là dùng để cắm RAM trong đó các loại khe cắm RAM gồm các loại như sau: SDRAM, DDRAM, DDRAM II

IDE Và SATA

Viết tắt Intergrated Drive Electronics - là đầu cắm 40 chân,

có đinh trên mainboard để cắm các loại ổ cứng PATA, CD

SATA viết tắt của từ Serial ATA là đầu cắm 7 chân,

cố định trên mainboard để cắm các loại ổ cứng SATA.

Các Cổng Kết Nối Ngoài

Cổng PS/2 Và USB Port

– Cổng PS/2: Cổng dùng để gắn chuô ôt và bàn

phím

Nhâ ôn dạng: 2 cổng tròn nằm sát nhau Màu

xanh đâ ôm để cắm dây bàn phím, màu xanh lạt

để dây chuô ôt, số chân của cổng là 6 chân.

– Cổng USB viết tắt từ Universal Serial Bus

Dùng để cắm các thiết bị ngoại vi như máy in, máy quét, webcame Cổng USB dẹp và

thường có ít nhất 2 cổng nằm gần nhau và có

ký hiệu mỏ neo đi kèm

Cổng COM Và LPT Port

–Cổng tuần tự - COM viết tắt từ

Communications Dùng để cắm các loại thiết bị

ngoại vi như máy in, máy quyét,modem ngoài Cổng có 9 chân (Pin).

–Cổng LPT là cổng song song, cổng cái, cổng có

25 chân - LPT viết tắt từ Line Printer Terminal

Thường dành riêng cho cắm máy in.

Cổng AGP

–Card màn hình hay VGA viết tắt từ Video

Graphic Adapter là thiết bị giao tiếp giữa màn

hình và mainboard.

–Nhân dạng: card màn hình tùy loại có thể có

nhiều cổng với nhiều chức năng, nhưng bất kỳ card màn hình nào cũng có mô ôt cổng màu xanh

đă ôc trưng như hình trên để cắm dây dữ liê ôu của màn hình.

1.3 Các thành phần của bo mạch chủ

Chip là một vi mạch điện tử được tích hợp lên các bo mạch dùng để thực hiện một nhiệm

vụ hay một chức năng nào đó.

Bảng kết nối

Là nơi để kết nối với các dây tín hiệu và điều khiển của thùng máy với bo mạch

chủ.

Front USB Panel

Front Audio Panel

System Bus and Bandwidth

Bus trong hệ thống máy tính là kênh truyền kết nối giữa các thiết bị với nhau để truyền

dữ liệu hay tín hiệu điều khiển.

Băng thông = (độ rộng của dữ liệu x tốc đôô đồng hồ

bus của thiết bị)/8

1.4 ROM BIOS

Là tên gọi thông thường của người

dùng khi muốn nói đến con chip nhớ

(ROM) nằm trên bo mạch chủ dùng để lưu trữ chương trình BIOS (Basic Input Output System: hệ thống xuất nhập cơ bản của

máy tính), giao diện điều khiển của

chương trình CMOS Setup Utility, chương trình tự khởi động và kiểm tra máy tính lúc khởi động máy (POST – Power On Self

Test).

PIN CMOS Và Jumper

Là viên pin 3V nuôi những thiết lập

riêng của người dùng như ngày giờ hệ

thống, mật khẩu bảo vệ

Jumper là một miếng Plastic nhỏ trong có chất dẫn điện dùng để cắm vào những

mạch hở tạo thành mạch kín trên

mainboard để thực hiện một nhiệm vụ nào

đó như lưu mật khẩu CMOS.

Jumper là một thành phần không thể

thiếu để thiết lập ổ chính, ổ phụ khi bạn gắn 2 ổ cứng, 2 ổ CD, hoặc ổ cứng và ổ

CD trên một dây cáp.

FAN Connector

Bạn phải xác định được các loại đầu cắm cáp nguồn trên main:

+ Đầu lớn nhất để cắm dây cáp nguồn cho Mainboard Thường có 20

Pin và 24 Pin

+ Đối với main dành cho PIV trở lên có một đầu cáp nguồn vuông 4 dây cắm vào main cấp nguồn cho CPU

1.5 Chipsets

Chipsets là bộ chip chính của bo

mạch chủ, làm cầu nối chính cho tất

cả các thành phần còn lại trên bo

mạch, thường được bán nguyên bộ

cho các nhà sản xuất Mainboard

–Chip cầu bắc –Chip cầu nam

Chip cầu bắc: có nhiệm vụ là

kênh truyền kết nối tới CPU và

giúp CPU kết nối tới bộ nhớ chính (RAM), card màn hình onboard

hoặc khe cắm rời, kênh truyền tới chip cầu nam.

Chip cầu nam: làm nhiệm vụ dẫn

truyền tính hiệu từ các thiết bị như ổ cứng,

ổ CD/DVD, ổ mềm, cổng USB, nối tiếp,

xong xong, khe cắm PCI, chip Lan, chip

âm thanh, BIOS, … đến chip cầu bắc và

ngược lại

1.6 Các đặc trưng của nhà sản xuất bo

mạch chủ

• Nhà sản xuất chip âm thanh: Cmedia,

Realtek, Intel, Creative, …

• Nhà sản xuất chip Lan: Realtek, Intel,

Broadcom, …

• Nhà sản xuất chip card màn hình:

Intel, Via, Sis (được tích hợp trong

chip cầu bắc), nVidia, S3, …

• BIOS: Phonix, Award, Ami, …

2.1 Giới thiệu

Bộ vi xử lý là thành phần

quan trong nhất trong máy tính

có chức năng điều khiển mọi

hoạt động của máy tính, tính

toán và xử lý dữ liệu.

Tốc độ xung nhịp

• Cache gồm có 2 loại cache đó là

cache L1 và cache L2 mỗi cache

điều có cách hoạt động khác nhau.

–Cache L1

•Data cache : để lưu trữ dữ liệu

•Code cache : để lưu trữ mã lệnh

–Cache L2

Công nghệ chế tạo

• CPU chế tạo bằng công nghệ 130, 90

hay 65nm?

• Loại CPU máy chủ, để bàn hay laptop?

• CPU sử dụng kiến trúc nào: NetBurst

hay Core?

• Dòng CPU một lõi hay đa lõi?

• CPU 32bit hay 64bit?

2.4 Các bộ vi xử lý của Intel, AMD

• AMD

2.5 Chẩn đoán và khắc phục sự cố bộ vi

xử lý

3 BỘ NHỚ CHÍNH - RAM

3.1 Giới thiệu

3.2 Đặc tính của bộ nhớ RAM 3.3 Phân loại bộ nhớ RAM

3.4 Chẩn đoán và khắc phục

sự cố bộ nhớ RAM

3.1 Giới thiệu

• Ram (Random Access Memory) là

bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên cung cấp nơi lưu trữ tạm thời các thông tin trong quá trình xử lý Thông tin

sẽ bị mất khi không còn nguồn

điện cung cấp

3.2 Đặc tính của bộ nhớ RAM

Bus RAM là tốc độ đường truyền dữ liệu từ RAM tới chip cầu bắc của bo

mạch chủ Bus càng lớn thì tốc độ

truyền dữ liệu càng nhanh

Băng thông của RAM thường được ghi lên nhãn của thanh RAM.

–Băng thông RAM = (Bus RAM x độ

rộng dữ liê ôu)/8

3.3 Phân loại bộ nhớ RAM

• SRAM là loại RAM lưu giữ dữ liệu mà

không cần cập nhật thường xuyên

(Static).

• DRAM là loại RAM cần cập nhật dữ

liệu thường xuyên (high refresh rate).

Các chủng loại DRAM thông dụng

• SDR SDRAM (Single Data Rate

Synchronous Dynamic RAM).

•DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous

Dynamic RAM).

•DDRAM II (Double Data Rate II Synchronous

Dynamic RAM).

3.4 Chẩn đoán và khắc phục sự cố bộ

nhớ RAM

4.1 Giới thiệu

Bộ nhớ phụ là bộ nhớ lưu trữ dữ liệu Đặc điểm có dung lượng lưu

trữ lớn, kích thước lớn hơn bộ

nhớ chính, không mất thông tin khi không có điện.

• Bản ghi khởi động (Boot Record)

• Chuẩn giao tiếp và thông số đặt trưng

–Chuẩn giao tiếp

–Thông số đặc trưng

• Chẩn đoán và khắc phục sự cố ổ đĩa

cứng

Cấu trúc ổ cứng

HDD

Track - Rãnh chứa dữ liệu

Là một đường tròn đồng tâm dùng để chứa

dữ liệu trên bề mặt đĩa cứng, bao quanh một trục quay (spindle) Đĩa cứng được tổ chức

thành các Track và Sector trong quá trình định dạng cấp thấp (low-level format).

Cylinder - Liên cung

Các track đồng vị trên nhiều đĩa cứng sẽ tạo thành một Cylinder có hình trụ (thường được gọi là liên cung) Các cylinder lại được chia

nhỏ thành từng sector (cung) nhỏ khoảng 512 B/cung.

Tổ chức luận

lý của ổ cứng

Bo mạch điều khiển

Sector là gì Phân vùng

Bản ghi khởi động (Boot Record)

– Duy trì các thư mục và tên tập tin theo logic

– Theo dõi vị trí tập tin được lưu trữ vật lý trên đĩa.

Chuẩn giao tiếp và thông số đặt trưng

• Chuẩn giao tiếp

– IDE -> PATA

– Số Pin truyền dữ liệu là 40 Pin

– Điện nguồn cung cấp là 4 Pin

– SATA (Serial ATA) -> SATA

• Số Pin truyền dữ liệu là 7 Pin

• Điện nguồn cung cấp là 15 Pin

–Đỏ là 5V –Đen là dây âm –Vàng 12V

– Tốc độ truy xuất dữ liệu

–SATA1 – 150 MB/s –SATA2 – 300 MB/s

SCSI (small computer system

Interface): đây là chuẩn cao cấp chuyên dùng cho server có tốc độ rất cao từ

10,000 vòng trên phút trở lên.

SO SÁNH CD VÀ DVD

Chẩn đoán và khắc phục sự cố ổ đĩa cứng

5 Bộ nguồn và thùng máy

5.1 Giới thiệu

5.2 Bộ nguồn

5.4 Thùng máy

5.1 Giới thiệu

Bộ nguồn (Power Supply) là một phần

rất quan trọng trong máy tính có chức

năng cấp nguồn điện cho máy tính.

Thùng máy (CASE) dùng để chứa các

thiết bị gắn bên trong một máy tính như bo mạch chủ, ổ cứng, card mở rộng, …

5.2 Bộ nguồn

Chẩn đoán và khắc phục sự cố bộ nguồn

5.4 Thùng máy

6.1 Giới thiệu

• Màn hình là thiết bị ngoại vi dùng hiển thị

thông tin từ PC đến người sử dụng.

• Hiện nay màn hình phổ biến là các loại

dùng công nghệ CRT (Cathode Ray Tube), LCD (Liquid Crystal Display).

• Một số hãng sản xuất màn hình như:

SAMSUNG, IBM, DELL, …

6.2 Màn hình CRT

Đặc tính kỹ thuật của các kiểu đầu nối:

– Màn hình CRT: chuẩn kết nối VGA (D-Sub) – Màn hình LCD: chuẩn kết nối DVI (Digital

Visual Interface).

–Kích thước màn hình

–Dot pitch

–Pixel

–Chuẩn kết nối VGA

–Cách hiển thị trên màn hình CRT

Chẩn đoán và khắc phục sự cố màn hình

CRT

• Ưu điểm là phẳng, cho hình ảnh sáng,

chân thật và tiết kiệm năng lượng.

• Thành phần và thông số màn hình LCD

• Cấu tạo:

– Kính lọc phân cực thẳng đứng để lọc ánh sáng

tự nhiên đi vào.

– Lớp kính có các điện cực ITO Hình dáng của

điện cực là hình cần hiển thị.

– Lớp tinh thể lỏng.

– Lớp kính có điện cực ITO chung.

– Kính lọc phân cực nằm ngang.

– Gương phản xạ lại ánh sáng cho người quan sát

Chẩn đoán và khắc phục sự cố màn hình

LCD

• Một số điểm trên màn hình không có tín

hiệu: Chết điểm ảnh.

• Màu sắc hình ảnh có hiện tượng đổ màu

với những vệt màu chết loang lổ do:

– Ăn màu - cháy hình

– Hiện tượng bóng ma

– Điểm chết

6.4 Sử dụng các nút chức năng của màn hình

Bàn phím là gì?

Bàn phím là thiết bị nhập, dùng để nhập dữ liệu vào máy tính Ngoài ra còn có thể thay thế chuột điều khiển máy tính thông qua các tổ hợp phím chức năng.

Thành phần của bàn phím

Chẩn đoán và khắc phục sự cố bàn phím

8 CHUỘT

• Giới thiệu

– Chuột là thiết bị nhập, dùng để điều khiển các

đối tượng trên màn hình Được kết nối vào bo mạch chủ thông qua cổng I/O

• Thành phần của chuột

– Cổng kết nối

• Chẩn đoán và khắc phục sự cố chuột

Thành phần của chuột

• Cổng kết nối:

– Cổng PS/2

– Cổng USB

Chẩn đoán và khắc phục sự cố chuột

– Đặc tính kỹ thuật của các kiểu đầu nối

– Đầu nối chuẩn DVI

– Như thế nào thì gọi là Card màn hình tốt ?

– Vấn đề lưu ý khi sử dụng card màn hình

9.3 Chẩn đoán và khắc phục sự cố Card màn hình

9.1 Giới thiệu

Card màn hình có công việc hết sức phức tạp, nhưng nguyên lí và những thành phần cấu thành nó

rất dễ dàng để hiểu

9.2 Thành phần và thông số Card màn hình

• Thành phần của Card màn hình

Trong Card màn hình có 4 phần chính

– Kết nối với Mainboard.

– Kết nối với màn hình hiển thị để xem kết quả

cuối cùng.

– Bộ vi xử lí (GPU) để quyết định làm như thế

nào đối với mỗi Pixel trên màn hình.

– Bộ nhớ, để giữ thông tin về mỗi một Pixel và

lưu trữ hình ảnh tạm thời những bức hình

hoàn chỉnh.

Thông số

Nhà sản xuất chip: ATI, Matrox, Nvidia, S3, Intel Điện áp:

Tốc độ tính theo đơn vị X, 1X tương với

khoảng 266MB/giây đối với loại card màn hình khe cắm AGP Khe cắm PCI Express MB/giây.

Khe cắm và cổng kết nối

Khe cắm AGP: AGP (Accelerated Graphics

Port) Là một khe cắm dành riêng cho card màn hình được thiết kế trên MainBoard, có các loại 2x, 4x, 8x.

Băng thông = tốc độ X* tốc độ xử lý AGP 2X tốc độ xử lý 133MHZ, hiệu điện thế 3.3V AGP 4X tốc độ xử lý 266MHZ, hiệu điện thế 1.5V AGP 8X tốc độ xử lý 533MHZ, hiệu điện thế 0.8V PCI Express 1, 4,8,16X tốc độ xử lý 200MB/s,

hiệu điện thế 1.5V.

Đặc tính kỹ thuật của các kiểu đầu nối

Interface).

khiển tất cả các hoạt động của Card màn

hình Một số nhà SX GPU: ATI, nViDIA, SIS.

đều được hiểu là Card màn hình.

Một vài thông số của Card màn hình

FPS - Frames Per Second (khung hình/giây): Biểu thị số ảnh (toàn màn

hình) mà card đồ họa có khả năng tạo

ra trong một giây (còn được gọi là

framerate), và là đơn vị truyền thống

thể hiện hiệu năng xử lý 3D của card

đồ họa