quan ly he thong may tinh

d.Bảng mạch chính.Bảng mạch chính Main board hay bảng mạch mẹ Mether board hay bảng mạch hệ thống System board là nơi liên kết tất cả các vi mạch, các thành phần của hệ thống máy tính vớ

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MÁY TÍNH

CÁ NHÂN

I Một số mốc lịch sử quan trọng về sự

phát triển của máy tính

- Abacus là dụng cụ tính toán ra đời sớm nhất cách đây 2000 năm ở Trung quốc.

- Năm 1642 Pascal đã chế tạo ra chiếc máy tính

cơ học đầu tiên thực hiện được phép cộng,

phép trừ…

- Năm 1822 Babbage một giáo sư toán học

thuộc trường đại học Cambridge của Anh, đã

- Năm 1946 máy tính ENIAC ra đời có 18000 bóng đèn điện

tử, chiếm diện tích 167m 2 và tiêu thụ điện 140KW/h

- Thứ 4 ngày 12/08/1981 hãng máy tính IBM cho công bố chiếc máy tính cá nhân IBM PC đầu tiên.

- 1998 ra đời dòng Celeron cho PC thường

và Xeon cho máy chủ và trạm làm việc

II Các thành phần cơ bản của hệ thống

+Cung cấp năng lượng.

+Chuyển dòng điện xoay chiều 220/110V từ ổ cắm điện thành các dòng điện 1 chiều với hiệu điện thế thích hợp cho các bộ phận máy tính.

b.Bộ nhớ trong.

Bao gồm các vi mạch nằm trên bảng mạch

chính và trên các thanh Ram được cắm vào các khe cắm trên bảng mạch chính Bộ nhớ trong có chức năng lưu giữ các chương trình và dữ liệu.

c Bộ xử lí trung tâm (CPU/ bộ xử lí/ bộ vi xử

lí) CPU là bộ não của máy tính, là vi mạch lớn nhất và cũng là đắt nhất trên bảng mạch chính CPU có nhiệm vụ xử lí, tính toán và điều khiển mọi hoạt động của hệ thống máy tính.\

d.Bảng mạch chính.

Bảng mạch chính (Main board) hay bảng

mạch mẹ (Mether board) hay bảng mạch hệ thống (System board) là nơi liên kết tất cả các vi mạch, các thành phần của hệ thống máy tính với nhau

e.Các bảng mạch mở rộng.

Cho phép người dùng mua thêm các phụ

kiện để mở rộng chức năng của máy tính

Ví dụ: Video card, Sound card, …

mỏng, gọn nhẹ, tiêu thụ ít năng lượng, giá

b.Bàn phím

Bàn phím(Keyboard) là thiết bị vào Người dùng đưa trực tiếp thông tin vào máy.

c.Chuột

Chuột(Mouse) thiết bị vào có hình dáng

giống như con chuột.

Chuột cơ: có viên bi phía dưới.

Chuột quang: có ánh đèn phía dưới.

3.Một số điều cần lưu ý khi lắp đặt hệ

thống máy tính

a.Môi trường lắp đặt hệ máy tính.

bếp điện,…

b.Đường điện cung cấp cho hệ thống máy.

Điện áp phải ổn định không quá cao, quá

thấp Chúng ta nên sử dụng ổn áp hoặc UPS

để ổn định dòng điện cho hệ thống máy

Tất cả các bảng mạch chính hiện đại đều

có một chip ROM đặc biệt chứa một bộ các chương trình, bao gồm bốn chức năng sau: POST, BIOS SETUP, BOOTSTRAP và BIOS.

a.POST (Power On Self Test – tự kiểm tra khi bật máy)

Các bước chính của một POST chuẩn:

1/Xóa bộ nhớ: bộ nhớ RAM và các bộ nhớ

Cache sẽ bị xóa.

2/Khởi động Bus: CPU gửi tín hiệu thông qua bus hệ thống đến các bộ phận của hệ thồng máy tính, để báo rằng máy đang vận hành.

3/Kiểm tra màn hình: POST kiểm tra bộ nhớ trên Card màn hình

4/Kiểm tra bộ nhớ

5/Khởi động các thiết bị ngoại vi chuẩn được nối với máy vi tính

6/Tạo các vector ngắt.

7/Kiểm tra xem có ROM mở rộng không.

8/Gọi chương trình tải Bootstrap.

b.BIOS SETUP

Sẽ được kích hoạt nhờ nhẫn một phím hay tổ

hợp phím đặc biệt trong quá trình Post Sau khi được kích hoạt, chương trình cho phép chúng ta cấu hình các thiết bị có mặt trong hệ máy tính.

c.Bootstrap

Là thủ tục đọc đĩa để tìm và thực hiện sector

khởi động chính – sector (1, 0, 0) trên đĩa hệ

thống

Trên bảng mạch chính thường bao gồm các

trình điều khiển các thành phần cơ bản của hệ thống như: bàn phím, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng các cổng, …

Một số card mở rộng thường có trong ROM BIOS trên nó như: video card, card điều khiển SCSI, card mạng, …

2.Một số lưu ý về ROM BIOS

1/Vì BIOS là phần mã chính được lưu trữ

trong loại ROM này nên người ta thường gọi

3/BIOS Plug and Play: đây là một công nghệ được thiết kế nhằm giúp người sử dụng có thể

dễ dàng mở rộng chức năng của hệ thống máy tính Một hệ máy tính bao gồm ba thành phần chính sau đây:

-BIOS Plug and Play.

-Extended System Configuration Data (ESCD) -Hệ điều hành Plug and Play.

3.Các nhà sản xuất ROM BIOS

-AMI (American Megstrends Inc).

-Award Software.

-Phoenix Software.

*Gần đây hãng Phoenix đã kí hợp đồng cung cấp ROM BIOS cho hãng Intel, vì vậy các bảng mạch chính

của Intel (chiếm 80% thị trường bảng mạch chính

của PC hiện nay) dùng ROM BIOS của Phoenix

Ngoài ra, một số công ti đang phát triển ROM BIOS cho riêng họ như: Compaq, AT&T, …

II.RAM CMOS

1.Cơ bản về RAM CMOS

Các thông tin về cấu hình hệ thống được ghi ở trong ROM là cố định, không thay đổi Nhưng việc kết nỗi với các thiết bị phần cứng của mỗi

hệ thống máy tính là khác nhau về số lượng và chủng loại, cho nên các nhà sản xuất không

thể kết nỗi cứng trong ROM được

Để giải quyết vấn đề này, các máy tính trước đây sử dụng các công tắc điều khiển để chọn các bộ phận có trong hệ máy tính Ngày nay, người ta có một phương pháp tốt hơn là bổ sung một vi mạch có tên là RAM CMOS

(Random Access Memory Complementary Metal Oxide Semiconductor) để lưu giữ các thông tin cấu hình của hệ thống máy tính

Khi máy ở trong quá trình POST, nếu

chương trình POST phát hiện thấy một số thông số phần cứng trong hệ thống không

khớp với các thông tin được lưu giữ trong RAM CMOS thì nó sẽ nhắc ta chạy chương

3.Chạy chương trình BIOS SETUP

a.Vào chương trình BIOS SETUP

Việc vào chương trình BIOS SETUP tùy thuộc vào BIOS mang nhãn hiệu nào

4.Nâng cấp ROM BIOS

Các máy PC được sản xuất từ năm 1996 trở lại đây Trên bảng mạch chính đều có

1 chip flash ROM để chứa BIOS Flash

ROM cho phép người dùng có thể tải

chương trình Update ROM BIOS của nhà sản xuất bảng mạch chính từ trên trang

Web của họ để cập nhật những phiên bản mới nhất của BIOS

Ví dụ: Nâng cấp ROM BIOS của nhà sản xuất bảng mạch

3 Chọn: aflash221.zip (phiên bản mới nhất khi biên soạn giáo trình này).

4 Chọn: Save this file to disk, chọn: OK

5 Chọn thư mục, tên file để lưu file tải về Chọn Save.

6 Giải nén file tải về theo các bước sau:

+ Chọn: Start\ Winzip\ Winzip 8.1, chọn I Agree.

+ Chọn: Open trong cửa sổ Winzip

+ Chọn: Tên file vừa tải xuống trong cửa sổ Open Archive để giải nén

+ Chọn Extract trong cửa sổ Winzip

+ Chọn thư mục để chứa các file sau khi

giải nén

7 Copy các file vừa được giải nén sang đĩa mềm khởi động A

8 Khởi động máy tính từ ổ đĩa A.

9 Gõ tên file: aflash (có kèm theo đường

dẫn)

10 Chọn [1] để tiến hành lưu BIOS hiện tại vào 1 file để phòng việc Update không

thành công phải sử dụng lại

11 Chọn [2] để tiến hành Update BIOS

CHƯƠNG 3:

BỘ NGUỒN BÊN TRONG MÁY TÍNH

Trong hệ thống máy tính, bộ nguồn đóng vai trò rất quan trọng, vì nó làm nhiệm vụ chuyển đổi và cung cấp năng lượng cho hầu hết các

thành phần khác trong hệ thống.

1 Chức năng của bộ nguồn.

Chức năng cơ bản của bộ nguồn là biến đổi dòng điện xoay chiều lấy từ ổ cắm thành các dòng điện một chiều cung cấp cho các bộ phận của máy tính Thông thường các thành phần

điện tử và các mạch trong hệ thống máy tính

sử dụng nguồn +3,3V và +5V Các mô tơ (ổ

đĩa, quạt) sử dụng nguồn +12V.

2 Nguyên lí hoạt động

a Bộ nguồn nuôi tuyến tính.

Trong các máy tính cũ thường sử dụng bộ

nguồn nuôi tuyến tính Nó dùng một biến áp

hạ thế to và nặng nề để hạ áp từ điện áp lưới dòng điện xoay chiều (AC – Alternating

Current) xuống điện áp AC thấp cho các mạch chỉnh lưu và lọc Sau khi được chỉnh lưu và

lọc, qua mạch điều chỉnh, nó được đưa xuống bus điện áp dòng điện một chiều (DC – Direct Current) chưa ổn áp (raw DC – DC thô) Việc

ổn định sẽ được thực hiện tiếp theo tại một ổn

áp trên bảng mạch chính.

* Ưu và nhược điểm của bộ nguồn nuôi tuyến tính.

Bộ nguồn nuôi tuyến tính có cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa Tuy nhiên, nó có nhược điểm là phát ra nhiều nhiệt, cồng kềnh, đặc tuyến một chiều chưa tốt, …

b Bộ nguồn nuôi chuyển mạch.

Trong bộ nguồn nuôi chuyển mạch, điện áp AC lưới được chỉnh lưu và lọc ngay thành điện áp cao DC Sau đó, nó

được đóng/ngắt với tốc độ 20 – 40 KHz tạo ra một điện áp

AC và đưa vào cuộn sơ cấp của máy hạ thế điện áp.

Máy hạ thế Chỉnh lưuvà lọc Máy điều

chỉnh

DC thổ

Điện áp ở cuộn thứ cấp lại được chỉnh lưu và

lọc rồi đưa đến lối ra của nguồn nuôi Một

thành phần của điện áp ra được đưa ngược trở lại bộ điều biến độ rộng xung để điều khiển

đóng ngắt kiểm soát điện áp cung cấp cho cuộn

sơ cấp Nếu điện áp một chiều ở đầu ra tăng, thì thời gian đóng mạch ngắt lại (Xung hẹp lại)

làm cho năng lượng qua máy biến áp giảm đi

và điện áp một chiều ở đầu ra cũng giảm đi

Khi điện áp đầu ra giảm thì quá trình diễn ra

ngược lại Bộ nguồn trong hầu hết các máy tính thế hệ sau đều là loại ổn áp chuyển mạch

(switching regulator)

*Ưu nhược điểm của bộ nguồn nuôi chuyển mạch + Ưu điểm:

nhiệt, nó chỉ đóng mạch phần công suất cần thiết

cho lỗi ra mà thôi Điều đó có tác dụng như một ổn áp.

điện dung và do đó đặc tuyến một chiều sẽ tốt lên rất nhiều.

+ Nhược điểm:

- Cấu tạo phức tạp, khó tìm chỗ hỏng hóc và sửa chữa.

3 Các loại bộ nguồn nuôi

Có 7 loại bộ nguồn nuôi chính có thể được gọi là chuẩn công nghệ, đó là:

PC/XT style, AT/Desk style, AT/Tower style, Baby-AT style, LPX style, SFX style.

*Trong các máy PC thế hệ mới thì bộ nguồn LPX là chuẩn cho hầu hết các hệ thống cho tới khi loại ATX ra đời, cho tới nay thì ATX cùng với SFX đang chiếm lĩnh trên thị trường.

Cần lưu ý là kiểu bộ nguồn thường đi với kiểu

bảng mạch chính ngoài ra nó còn thường đi với Case (hộp máy) Vì vậy, khi mua một bộ nguồn riêng, bạn phải đảm bảo chắc chắn là nó sẽ nằm gọn được trong hộp máy mà bạn hiện có.

* Bộ nguồn nuôi ATX

Bộ nguồn nuôi ATX là một trong những loại

mới và phổ biến nhất hiện nay được lắp đặt

trong các hệ thống máy tính PC ATX được Intel đưa ra vào năm 1995, nó thường được đi kèm

với bảng mạch chính ATX Bộ nguồn nuôi ATX

có một số đặc trưng kĩ thuật chính sau đây:

1.Một trong những cải tiến của ATX là kết hợp quạt của bộ nguồn làm mát các bộ phận phát nhiệt gắn trên bảng mạch chính như CPU, bộ nhớ, … làm giảm bớt quạt CPU, giảm tiếng ồn

4 Bộ nguồn ATX còn có thêm tín hiệu

Power_On (PS_On) và 5V_Standby (5VSB) còn thường được gọi là Soft Power.

4 Công suất của các bộ nguồn nuôi.

Các bộ nguồn nuôi không giống nhau trong các

máy vi tính khác nhau Trị số công suất của nguồn nuôi là tổng số công suất mà nó đưa ra được tính bằng watt.

Việc xác định nguồn nuôi là một yếu tố rất quan trọng khi xây dựng một hệ máy mới hoặc nâng

cấp một hệ máy cũ.

Để xác định công suất cho bộ nguồn nuôi, chúng

ta phải cộng công xuất tiêu thụ của bảng mạch

chính, Card màn hình, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, …

và thường phải cộng thêm 25% đến 50% để đảm

Loại thiết bị Dòng tiêu thụ Bảng mạch chính

+5V*1A +5V*0.75A +12V*5A(Khi khởi động)

5 Điện áp ra và các đầu nối của bộ nguồn

a Đối với bộ nguồn nuôi AT

Trong bộ nguồn nuôi AT có một quạt làm mát thổi về phía sau máy dùng điện áp +12V, bộ nguồn tạo ra 4 điện áp một chiều: ±12V, ±5V

b Đối với bộ nguồn nuôi ATX

Bộ nguồn nuôi ATX có đầu ra cung cấp điện cho bảng mạch chính là một giắc có 20 dây

Bộ nguồn ATX phải kiểm tra và thử nghiệm bên trong trước khi cho phép hệ thống khởi

động

Một số máy có bảng mạch chính ATX,

microATX, NLX có tính năng PS_On

có thể được sử dụng để tắt bộ nguồn gọi là tắt mềm Tính năng này thực sự có ích khi ta sử dụng hệ điều hành Windows, khi ta chọn

Shutdown Computer, Windows sẽ tự động tắt máy tính

6 Công tắc nguồn

Hầu hết các bộ nguồn ngày nay đều có một

công tắc nguồn từ xa ở mặt trước của thùng

máy (thường có chữ Power) Công tắc từ xa

nối với bộ nguồn thông qua cáp nối 4 đường dây Các đầu mút của dây cáp này lắp vào bộ nối dạng vấu của công tắc Màu của 4 dây

được mã hóa như sau:

+ Các dây màu nâu và xanh là dây nguồn và

trung tính nối từ ổ cắm tới công tắc Các dây này luôn có điện khi giắc nguồn được cắm vào

ổ cắm trên tường

+Các dây màu đen và trắng, mang dòng điện từ công tắc tới bộ nguồn, các dây

này chỉ có điện khi nguồn được cắm và công tắc được bật

Chỉ cần các dây xanh, nâu nằm trên cùng một tập đầu cắm, còn các dây đen, trắng nằm trên tập đầu kia thì bộ nguồn sẽ làm việc đúng Nếu cắm sai, sẽ gây đoản

mạch dẫn đến nổ cầu chì ổ cắm và có thể làm hư hỏng các thiết bị của máy tính

7 Một số điều cần lưu ý và một số sự cố

thông thường.

a Lợi ích của một bộ nguồn tốt.

Một hệ thống có một bộ nguồn công suất

lớn và chất lượng cao sẽ bảo vệ hệ thống

của bạn và sẽ không bị ảnh hưởng khi có

một tình trạng sau xảy ra:

+ Mất điện bất thường

+ Nguồn yếu.

+ Một xung điện cao lên đến 2500V đặt trực

tiếp vào vòng xoay chiều (ví dụ như sét)

1 Làm cho các con chíp được cắm vào đế cắm

có thể tách dần ra, hơi ẩm có thể lọt vào gây ôxi hóa dẫn đến lỗi tiếp xúc.

2 Các đường dây và công tắc có thể bị gẫy, các

c Một số chú ý

AT tuyết đối không được cắm ngược, mặc dù các đầu nối đều có chốt đánh dấu nhưng các chốt có thể bị gãy và chúng ta vì thế mà có thể cắm ngược Điều đó có thể gây hỏng bảng mạch chính và các card mở rộng khác khi bật máy.

+ Lưu ý công tắt chuyển điện áp 110V/220V,

nhất là các máy từ Mỹ về sao cho phù hợp

với điện lưới

+ Loa trong máy tính được nối với bảng

d Sự cố về bộ phận nguồn và cách xử lí.

+ Một lỗi bất kì khi khởi động hệ thống.

+ Tự khởi động lại hay treo máy khi

đang hoạt động + Quạt ổ đĩa cứng hay quạt nguồn không

quay.

+ Máy quá nóng.

TÓM TẮT CHƯƠNG

Qua tìm hiểu về bộ nguồn của máy tính, chúng ta thấy mặc dù giá thành của bộ

nguồn là không đáng kể so với giá thành

của toàn hể thống máy tính, nhưng vai trò

của nó rất quan trọng Ngày nay người ta ít khi sửa chữa bộ nguồn (trừ trường hợp hỏng nhẹ) vì chi phí sửa và mua mới không

khác nhau bao nhiêu Hơn nữa, do tầm quan trọng của bộ nguồn với thiết bị khác của

toàn bộ hệ thống máy tính cho nên người ta luôn chọn giải pháp có một bộ nguồn mới bảo đảm an toàn cho toàn bộ hệ thống máy tính

CHƯƠNG 4:

BỘ NHỚ TRUY CẬP NGẪU NHIÊN

Access Memory _ RAM), là loại bộ nhớ quan trọng trong các loại bộ nhớ của

máy tính Nó là một nhân tố có ảnh

hưởng đáng kể đến hiệu suất hoạt động của máy tính.

I Tổng quan về bộ nhớ, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên.

xử lí làm nhiệm vụ thực hiện các thao tác

số học và logic được gọi là bộ nhớ thao

tác Tiếp theo là bộ nhớ bán dẫn, bao gồm hai loại: một loại làm nhiệm vụ lưu trữ

tạm thời chương trình và dữ liệu được gọi

là RAM; một loại khác làm nhiệm vụ lưu trữ lâu dài các chương trình và dữ liệu

được gọi là ROM Cuối cùng là bộ nhớ

làm nhiệm vụ lưu trữ lâu dài một số

lượng lớn các chương trình và dữ liệu, đó

là các loại đĩa khác nhau của máy tính

2 Khái niệm bộ nhớ truy cập ngẫu

nhiên.

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên là không gian làm nhiệm vụ của bộ vi xử lí RAM là nơi cất giữ tạm thời các chương trình và dữ

liệu trong khi máy hoạt động vì dữ liệu

chỉ tồn tại trong thời gian máy làm việc

và không bị khởi động lại, khi khởi động lại hay tắt máy, dữ liệu trong RAM sẽ bị mất

II Các loại RAM

1 DRAM (Dynamic Random Access

Memory – Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên

động) được cấu tạo từ những phần tử nhớ

cơ bản là những tụ điện, biểu hiện trạng thái bằng việc tích trữ các điện tích, vì

các tụ điện thường xuyên bị giảm điện

tích trong thời gian rất ngắn nên để ngăn ngừa dữ liệu đã lưu trữ trong DRAM bị thay đổi, cứ vài mini giây (ms) chúng

phải được làm tươi một lần (nạp điện

tích) vì vậy gọi là “RAM động”

Các DRAM có cấu trúc đơn giản (chỉ cần

một transistor và một tụ điện để lưu trữ một bít thông tin) nên mật độ của nó rất dày, cho phép kiến trúc nhỏ gọn, đạt dung lượng lớn, giá

thành rẻ, nhưng tốc độ truy cập chậm

Hiện có một số loại DRAM thông dụng sau:

FPM DRAM, EDO RAM, BEDO RAM