Biểu diễn thông tin trong máy tính - Ngời ta dùng mã nhị phân 2 giá trị 0 và 1 để biểu diễn thông tin trong máy tính - Các linh kiện điện tử trong máy tính chỉ thể hiện đợc 2 trạng thái
Trang 1Giáo án môn học: Lắp đặt và Bảo trì máy tính
Phần 1: Hệ thống máy vi tính chơng 1: Những khái niệm cơ bản
I Định nghĩa và khái niệm
1 Định nghĩa: Tin học là một ngành khoa học nghiên cứu, xử lý thông tin bằng máy vi tính
2 Khái niệm về Công nghệ thông tin(CNTT): CNTT là hệ thống các tri thức
và phơng pháp khoa học, các công cụ và phơng tiện kỹ thuật hiện đại, các giải pháp công nghệ, v.v đợc sử dụng để thu thập, lu trữ, xử lý, sản xuất
và truyền bá thông tin nhằm giúp con ngời nhận thức, tổ chức khai thác
và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thông tin
3 Thông tin và xử lý thông tin trong máy tính
a Thông tin
- Thông tin là một khái niệm trìu tợng Thông tin dùng để mô tả, phản ánh
về một sự vật hiện tợng trong tự nhiên, thông tin có thể đợc thu nhận bằng nhiều cách khác nhau(thị giác, thính giác, cảm giác, khứu giác, v.v )
- Thông tin đa vào trong máy tính : văn bản, chữ , ký tự, số, hình ảnh, v.v
đ-ợc biểu diễn bằng mã nhị phân(2 giá trị 0 và 1) cơ số 2, 6, 8, 10 , 16
b Dữ liệu
Là nguồn gốc của thông tin, nó chứa đựng thông tin, sau khi xử lý (cấu trúc hoá) sẽ cho ra thông tin hữu ích
c Xử lý thông tin
Là quá trình xử lý dữ liệu để lấy thông tin hữu ích ra phục vụ con ngời Quá ttrình xử lý thông tin là quá trình biến đổi những thông tin cha biết thành thông tin có ích
d Biểu diễn thông tin trong máy tính
- Ngời ta dùng mã nhị phân (2 giá trị 0 và 1) để biểu diễn thông tin trong máy tính
- Các linh kiện điện tử trong máy tính chỉ thể hiện đợc 2 trạng thái đóng mạch(on) và mở mạch(of) tức là có điện áp vào hoặc không có
+ Bộ nhớ, CPU thờng đợc thiết kế bằng các hệ công tắc(cácTransitor):
+ Bộ nhớ ngoài (HDD, FDD,v.v ) thờng đợc thiết kế bằng vật liệu Oxít sắt từ gọi là các hạt từ (nam châm):
Nam Bắc Nam Bắc
II Cấu trúc máy vi tính
Cấu trúc một máy tính điện tử gồm các thành phần sau:
- +
Khối
điều khiển
Các thiết bị
vào
(Keyboard,
Mouse,
Scan, v.v )
Các thiết bị
ra (Mornitor, Printer, v.v )
Khối tính toán ALU
Các thanh ghi Ram + Rom
Bộ nhớ ngoài ( HDD, FDD, v.v )
Clock tạo xung
Trang 21 Các thiết bị vào:
Là các thiết bị gián tiếp mục đích đa các yêu cầu, thông tin, dữ liệu vào máy tính
2 Các thiết bị ra:
Là các thiết bị hiển thị, xuất ra các kết quả xử lý của máy tính
3 Khối tính toán (ALU):
Là khối thực hiện các phép tính toán số học và logic
4 Khối điều khiển:
Có nhiệm vụ điều khiển, quyết định dãy các thao tác cần phải làm với hệ thống bằng cách tạo ra các tín hiệu điều khiển mọi công việc
5 Các thanh ghi:
Các thanh ghi làm bộ nhớ trung gian đảm bảo tốc độ trao đổi thông tin giữa
bộ nhớ và CPU
6 Bộ nhớ trong (Ram + Rom): Có tốc độ trao đổi thông tin với CPU lớn
nh-ng dunh-ng lợnh-ng khônh-ng cao
- Ram : Là bộ nhớ lu trữ các dữ liệu, chơng trtình trong quá trình xử lý tính toán Dữ liệu trong Ram mất khi tắt máy
- Rom: Là bộ nhớ chỉ đọc, nó lu trữ các chơng trình hệ thống của nhà sản xuất, thông tin trong Rom không bị mất khi tắt máy
7 Bộ nhớ ngoài (HDD, FDD, Đĩa từ, băng từ, v.v ):
Bộ nhớ ngoài là thiết bị lu trữ dữ liệu có dung lợng lớn, dữ liệu đợc từ hoá và
lu trên bề mặt đĩa
chơng 2: phần cứng máy tính
1 Vỏ máy tính(Case): có 2 loại là cây đứng và cây nằm
- Cây nằm (Destop case): chắc chắn, khoẻ nhợc điểm : khó nâng cấp
- Cây đứng (Mini tower):Ưu điểm thoáng, rộng, dễ nâng cấp cây đứng có 2 loại:
+ Cây AT : Cây nhỏ, loại cây này xử dụng nguồn điện xoay chiều + Cây ATX: Cây lớn, cây này xử dụng nguồn điện một chiều
* Các laọi đèn chỉ thị:
+ Đèn xanh: đèn chỉ thị điện áp cấp cho PC
+ Đèn vàng: Trạng thái làm việc của CPU
Trang 3+ Đèn đỏ: Tốc độ truy cập vào ổ cứng (chú ý: đỏ liên tục là HDD hỏng)
2 Nguồn (Power)
Nguồn điện của máy tính có 2 loại AT và ATX, xử dụng điện áp:
+ Đầu vào từ 115v đến 230v, công suất từ 150W đến 250W
+ Đầu ra từ -12V đến +12v
Điện áp của các dây điện nguồn :
+12v : Dây màu vàng
- 12v : Dây màu xanh
+5v : Dây màu đỏ và màu cam
- 5v : Dây màu đen
0v : Dây màu trắng
Nguồn ATX: Xử dụng công tắc với mức điện áp thấp
K
Chân cắm nguồn điện vào chân Main có hình dạng nh sau:
Nguồn AT: Xử dụng công tắc ở mức điện áp cao (220v)
N Đ
Swich Chân cắm nguồn điện vào chân Main có hình dạng nh sau:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Chú ý: có 4 chân từ chân số 5 đến chân số 8 là dây điện màu đen
3 Main Board
Đợc coi nh là board hệ thống hoặc bản mạch mẹ Là board lớn nhất trong tất cả các board trong PC, bản thân nó bao gồm 2 hoặc 3 lớp mạch cách điện và xếp chồng lên nhau nó là nơi c trú của CPU và các chip hỗ trợ của nó, nh ROMBIOS Bộ nhớ hệ thống (RAM) có thể nằm ở trên bản mạch chính hoặc trên một thẻ mạch bổ sung ; các phần tử khác có thể đợc tích hợp trên ban mạch chính nh các công nối tiếp và song song, bộ phối hợp màn hình và bộ phối hợp ổ đĩa cứng, đĩa mềm, v.v Bản mạch chính
Trang 4còn đợc nối với bộ nguồn đợc phân phối điện áp một chiều (DC) thấp và một hộp làm nguội hệ thống
Có 2 loại Mainboard
1 Loại AT:
Thông thờng các loại bo AT sử dụng các đầu nối nguồn 6 dây kép, các đầu nối Com1, Com2 và LPT là các dây nối cáp đợc cắm vào bo mạch chính, ngoại trừ đầu cắm với bàn phím
Loại ATX:
Loại bo ATX đợc cấu tạo gọn gàng hơn Dây cấp nguồn sử dụng các đầu nối
20 dây Các đầu nối Com1, Com2, LPT và bàn phím đợc thiết kế dính liền trên bo mạch mà không sử dụng các dây cáp để kết nối Có thêm các cổng kết nối USB, không sử dụng các đầu nối của bàn phím truyền thống mà dùng loại ổ cắm PS/2
Trang 51.Các khe cắm :
Khe cắm RAM : Có các loại sau :
Một là loại màu đen dành cho cắm DIMM RAM
Thứ hai là loại khe cắm màu trắng dùng để cắm SIMM RAM ( các mainboard đợc sản xuất gần đây thờng không còn khe cắm SIMM RAM bởi vì tốc độ của SIMM RAM không còn phù hợp với tốc độ của CHIP hiện tại – cần đào thải)
2.Các cổng:
3.Các chip ROM BIOS, Chipset: thờng đợc cài trong các ổ cắm
và có thể đợc thay thế khi có sự cố hoặc nâng cấp
Trang 64.Các Pin CMOS/ đồng hồ: có thể thay thế chỉ cần nhét vào hoặc
kéo ra dễ dàng trên hầu hết các bản mạch chính (trừ một số loại máy cũ đợc gắn chắc vào một nơi)
6.Các chân cable:
Board chính gồm những mạch hết sức tinh vi, không thể sửa
đợc Vì thế bất cứ khi nào có vấn đề liên quan đến RAM, ROM, pin h, hoặc các việc cài đặt bộ chuyển mạch hai hàng chân/bộ nối cầu nhẩy không chính xác cần phải thay toàn bộ cả bo mạch chính
4 Chíp (CPU)
Hầu hết các chip CPU trong các máy cũ đợc cài đặt trong các ổ cắm và có thể tháo ra thay thế hoặc nâng cấp , mặc dù một số bộ vi xử lý đ ợc gắn chặt vào một nơi.Các máy hệ mới hầu hết CPU đợc cài đặt trong ổ cắm (thờng sử dụng loại ZIP ) cho phép thay đổi dễ dàng Phần lớn các bản mạch chính ,các chip đồng hồ tốc độ và bộ định thời đồng hồ tinh thể và chip đồng hồ khởi
động lại, các bộ chuyển mạch 2 hàng chân, chip CMOS, chip điều khiển bus, chip điều khiển DMA, và tất cả các ổ cắm chip đều đợc gắn liền
Các bo mạch chính đều có một chân cắm dành riêng cho Chip CPU Chân cắm Chip CPU đợc thiết kế tuỳ thuộc vào đời máy, tốc độ của chip sử dụng Tuỳ thuộc vào tốc độ chip có thể kể : Socket3, Socket5, … dành cho dành cho chip thế hệ 1 nh là máy 286(63 pins), 386(132 pins), 486(168 pins) Khe cắm Socket7 dành cho máy 586, 686, 6x86, … dành cho các dòng tơng tự Hiện tại có khe Socket370, Slot1,… dành cho dành cho chip thế hệ mới Celeron, PentiumII,
PentiumIII, … dành cho Khe Slot2 dành cho chip Athlon của Intel,v.v
Các tham số CPU: có 3 tham số
- Tốc độ
- Điện áp (khoảng từ +2v đến +5v)
- Tần số (chu kỳ của đồng hồ tạo xung)
Tốc độ = Hệ số ( thờng là: 2, 3, 3,5 7) Tần số
Trang 7Các loại chíp
5 Bộ nhớ Ram(Module bộ nhớ)
Có 2 loại Ram hiện thấy trên thị trờng hiện nay là SIMM(72 chân) và
DIMM(168 chân) Chiều hớng sử dụng cho máy tính hiện nay là loại Ram DIMM
SIMM và DIMM
a DIMM(Dual In- Line Memory Module)
Là loại bộ nhớ 2 hàng chân
b SIMM(Single In- Line Memory Module)
Là loại bộ nhớ 1 hàng chân Phần lớn bộ nhớ SIMM hiện nay là loại FPM Ram hoặc EDO Ram
c Khe cắm RAM : Có các loại sau :
Một là loại màu đen dành cho cắm DIMM RAM
Thứ hai là loại khe cắm màu trắng dùng để cắm SIMM RAM ( các mainboard đợc sản xuất gần đây thờng không còn khe cắm SIMM RAM bởi vì tốc độ của SIMM RAM không còn phù hợp với tốc độ của CHIP hiện tại – cần đào thải)
6 Các khe cắm(Slot)
Các khe cắm mở rộng ( các BUS mở rộng ) :
Trang 8 BUS ISA ( Industry Standar Association ) :
+ Bus 16bit PC xử lý 16bit
+ Tốc độ truyền: 8Mb/s
BUS EISA ( Extender ISA ) :
+ Bus 32bit
+ Tốc độ truyền: 33Mb/s
+ Nhận diện: Khe lớn, màu đen trên Mainboard
BUS MCA ( Micro Chanel Architecture ) :
+ Bus 32bit – IBM EISA
+ Tốc độ truyền: 40Mb/s
BUS cục bộ VESA ( Vesa Local Bus ) :
+ Bus 32bit ( dành cho Display card )
+ Tốc độ truyền: 50Mb/s
BUS PCI ( Peripheral Component Interconnect ) :
+ Bus 32bit của Intel
+ Tốc độ truyền: 133mb/s
+ Mở rộng: 64bit, tốc độ truyền là: 266Mb/s
+ Nhận dạng: Khe màu trắng, nhỏ trên Mainboard
+ PCI là hệ thống BUS không phụ thuộc vào bộ vi xử lý của PC, vi mạch điều khiển Bus PCI đợc đặt trong Chipset
BUS AGP ( Accelebrates Graphics Port ) :
+ Có cấu trúc vật lý nhng tốc độ nhanh gấp 2 lần chuẩn PCI Nó đợc sử dụng cho Display card
+ Card màn hình cho chuẩn AGP có khả năng truy xuất trực tiếp bộ nhớ của máy
7 Card I/O: Để điều khiển các thiết bị vào, ra: HDD, FDD, COM, LPT,v.v Card I/O đợc cắm trên Bank, theo chuẩn ISA(16 bít)
Cáp lụa : Là dây cáp nối giữa Mainboard với ổ cứng, ổ mềm, tốc độ truyền khoảng 33MHz
Trang 9Chân1 (dây đỏ) Hiện tại, Mainboard thông thờng thờng hay tích hợp cả Display card, Sound card, Modem, … dành cho Những Mainboard nh vậy tạo ra một không gian thoáng trong CPU nhng có nhợc điểm là nếu hỏng, cháy một bộ phận thì không thể thay bộ phận đó mà phải thay cả Mainboard
8 Các cổng vào ra(I/O)
Tác dụng của cổng thờng là để kết nối mainboard với các thiết bị ngoại
vi Thiết bị ngoại vi đảm nhận các chức năng nhập (Input), xuất (Output) thông tin Các thiết bị ngoại vi thông thờng nh bàn phím, màn hình, máy
in, đỉa từ, … dành cho … dành cho
Cổng nối tiếp: Com1, Com2, v.v Loại cổng này có 9 chân tín hiệu, có thể truyền tín hiệu đi xa đợc
9 Pins Chân1(màu đỏ)
Cổng song song : LPT cổng này có 25 chân tín hiệu tốc độ truyền nhanh hơn nhiều cổng nối tiếp Nhng không thể truyền xa đợc (tối đa 9m)
9 Pins
Chân1(màu đỏ)
9 Đĩa từ: ( Disk )
10 Đĩa từ đợc máy vi tính sử dụng làm vật chứa và lu trữ các tập tin chơng trình; các tập tin dữ liệu Có 2 loại đĩa từ chính: Đĩa cứng ( Hard disk ) &
Đĩa mềm ( Floppy disk )
+ Đĩa mềm ( Floppy disk ) : đĩa mềm thông thờng có 2 loại :
Loại 5,12 Inch có sức chứa chuẩn là: 360Kb hoặc 1,2Mb loại này có tên gọi là đĩa mềm mini ( Mini Floppy disk )
Loại 3,5 Inch có sức chứa chuẩn là: 720Kb hoặc 1,44Mb loại này có tên gọi là đĩa mềm Micro ( Micro Floppy disk )
Mặt khác, đĩa mềm còn đợc phân biệt theo mật độ:
Mật độ kép DD ( Double Density ) đĩa 5,12 Inch có sức chứa 360Kb, đĩa 3,5 Inch có sức chứa 720Kb
Mật độ cao HD ( High Density ) đĩa 5,12 Inch có sức chứa 1,2Mb, đĩa 3,5 Inch có sức chứa 1,44Mb
Trang 10Chú ý: Các đĩa mềm có bán trên thị trờng có ghi rõ là đĩa mật độ
kép ( 2DD, DD, 2S-2D ) hay là đĩa mật độ cao ( MD2-HD)
+ Đĩa cứng ( Hard disk ): Đĩa cứng hay đĩa cố định ( Fixed Disk )
là một kim loại kín trong đó có một hay nhiều đĩa ghép lại với nhau Đĩa cứng có tốc độ truy xuất nhanh ( tốc độ khoảng 5000 vong/phút), mật độ ghi dữ kiện trên đĩa khá dày đặc, cũng chính vì các lí do này mà ngời ta đặt nó trong hộp kín Đĩa cứng có dung l-ợng: trớc đây chỉ 20Mb, 40Mb, … dành cho còn hiện tại ổ đĩa cứng có dung lợng từ 2,1Gb đến 40Gb và còn có thể hơn nữa
11 Thiết bị ngoại vi
gồm những thiết bị thông thờng nh màn hình ( moniter ), bàn phím ( keyboard ), … dành cho , hơn nữa là máy in ( printer ), máy quét ( scanner ) … dành cho
1.Bàn phím ( Keyboard ): bàn phím là thiết bị nhập chuẩn,
dùng để đa thông tin từ bên ngoài vào Bàn phím thờng đợc chia thành các phần nh sau:
2.Màn hình ( Screen/Display ) : Màn hình là thiết bị xuất
chuẩn đợc dùng để hiển thị thông tin cho ngời sử dụng xem Khi gõ lệnh vào từ bàn phím, máy sẽ thi hành lệnh và đa ra các thông báo trên màn hình
3.Máy in ( Printer ) : Máy in là thiết bị dùng để xuất thông
tin ra giấy Hiện nay phổ biến là các loại máy in phun, máy in
Vùng các phím chức năng
Phím di chuyển
Vùng phím
số ( khi đèn Num Lock sáng ) Vùng các ký tự soạn thảo
Trang 11Laser, trớc kia có máy in kim kiểu ma trận điểm nhng tốc độ in chậm, chất lợng in không cao
5.Máy quét ( Scanner ): Là thiết bị nhập dùng để đa thông
tin từ bên ngoài có dịnh dạng hình ảnh hay gần đây là cả văn bản vào Máy quét có tác dụng chuyển hình ảnh hay văn bản từ bên ngoài, có tính chất vật lý, thành cấu trúc kỹ thuật số trong bộ nhớ của máy Hiện nay máy quét có cả khả năng quét vật thể trong không gian 3 chiều (3D) thành hình ảnh trong máy tính
chơng 3: Lắp ráp máy vi tính
Thao tác tháo cũng nh lắp một máy vi tính rất đơn giản, nh các bạn đã biết là chỉ cần một cây tuôcnơvit và một cặp panh
I/Tháo máy: Để tháo một máy tính ta làm những bớc sau
đây :
Chú ý là mỗi bộ phận có cấu tạo riêng khác nhau nên có một loại ốc vít khác nhau Nên khi tháo máy ta chu ý để riêng các loại ốc và ghi nhớ tránh lắp lại nhầm gây nguy hiểm
Và nhớ là trớc khi tháo máy bạn phải rút dây nguồn ra ở
đằng sau máy
Rút jack bàn phím, jack chuột, dây loa, máy in, … dành cho … dành cho ra khỏi máy
Tháo vỏ hộp máy
Tháo ổ cứng, chú ý là phải nhẹ nhành vì ổ cứng va đập mạnh có thể bị bad, hỏng ổ cứng
Tháo ổ đĩa mềm
Tháo ổ CD ( nếu có )
Tháo các dây cable ổ cứng, ổ mềm cắm trên mainboard
Tháo các card cắm trên mainboard
Tháo các adapter, các cổng COM, LPT, … dành cho cắm trên mainboard
Tháo dây nguồn mainboard
Vặn ốc, nhẹ nhàng nhấc mainboard ra khỏi vỏ hộp ( Case )
Trên đây là những thao tác đơn giản để tháo một máy vi tính Nhng trong quá trình tháo máy tuyệt đối phải nhẹ nhàng, tránh va chạm
II/Lắp máy:
Thao tác lắp máy cũng đơn giản nh tháo máy Có thể nói lắp máy là những thao tác ngợc lại của tháo máy Nhng chú ý đặc biệt
là mỗi bọ phận của máy tính có một cấu tạo khác nhau nên có những loại ốc vít khác nhau, lắp lẫn nhau sẽ gây hỏng ren hay nghiêm trọng hơn là chạm mạch, rất nguy hiểm cho máy tính Ví
Trang 12dụ nh ốc ổ cứng là loại ốc ren to nhng ngắn, nếu bắt vào loại ốc dài
sẽ gây chạm mạch Khi lắp vít trên mainboard thì chú ý xem mainboard có chạm mặt case không, nếu có thì thêm vào các miếng đệm ở mặt tiếp xúc
Và một chú ý nữa là khi lắp các dây cable ổ cứng, ổ mềm hay các cable cổng COM, LPT thì phải nhìn kỹ, cắm đúng đầu 1 của cable ( đầu có sợi màu đỏ )
chơng 4: tiến trình khởi động
I Quá trình tự kiểm tra khi bật máy( Power - OnSelf - Tect - Post)
Khi bạn bật máy,có vẻ không có gì xảy ra trong vài giây đầu thực ra, máy tính của bạn đang trải qua một loạt các hoạt động phức tạp để đảm bảo các
bộ phận của nó làm việc bình thờng và sẵn sàng làm việc
Quá trtình tự kiểm tra khi bật máy tính diễn ra các hoạt động theo trình tự sau:
1 Khi mở máy, một tín hiệu điện sẽ theo một đờng dẫn đợc lập trình cố
định đi đến CPU để xoá dữ liệu còn sót lại trong các thanh ghi nội của nó Tín hiệu này thiết lập lại một thanh ghi của CPU đợc gọi là bộ đếm chơng trình(Program counter) để đa một số xác định nào đó ở máy AT và PC,
số này ở hệ thập lục phân là F0000 Con số trong bộ đếm chơng trình báo cho CPU biết địa chỉ của lệnh kế tiếp cần đợc xử lý Trong trờng hợp này,
địa chỉ đó là phần đầu của một chơng trình khởi động đợc lu trữ thờng trú
ở địa chỉ F000 nằm trong các chíp nhớ chỉ đọc( Rom) các chíp nhớ Rom chứa các chơng trình xuất - nhập cơ bản của máy tính
2 CPU dùng địa chỉ này để tìm và gọi chơng trình khởi động (chơng trình tự kiểm tra khi mở máy - POST) của ROM BIOS, chơng trình này lần lợt gọi một dãy các lệnh kiểm tra hệ thống CPU đầu tiên kiểm tra chính nó và chơng trình POST bằng cách đọc mã lệnh ở những vùng nhớ khác nhau và
đối chiếu nó với bản ghi đúng đợc ghi thờng trú
3 CPU gửi tín hiệu qua bus hệ thống (bus là những mạch nối tất cả các linh kiện với nhau ) để đảm bảo tất cả chúng đều làm việc bình thờng
4 Những máy tính thế hệ trớc có chứa một phần cốt lõi của ngôn ngữ lập trình BASIC trong ROM, phần mã lệnh đó cũng đợc kiểm tra trong khi đó CPU kiểm tra bộ đếm giờ hệ thống, bộ đếm này giúp đảm bảo tất cả hoạt
động của PC đồng bộ và có trật tự
5 POT kiểm tra bộ nhớ trong mạch điều khiển màn hình(display adapter) và các tín hiệu điều khiển màn hình Tiếp đó nó làm cho mã Bios của mạch
điều khiển này trở thành một phần của chơng trình Bios và của cáu hình
bộ nhớ chung cho hệ thống đến đây ta có thể thấy những thông tin đầu tiên xuất hiện trên mà hình
6 POST thực hiện một loạt các kiểm tra để chắc chắn rằng các chíp Ram làm việc bình thờng CPU sẽ ghi dữ liệu lên mỗi chip, rồi đọc lại dữ liệu
đó và so sánh dữ liệu đang đọc với dữ liệu mà nó đã ghi lên các chip Ram
đầu tiên Dung lợng bộ nhớ đã đợc kiểm tra sẽ đợc hiển thị trên màn hình trong suốt quá trình kiểm tra
7 CPU kiểm tra để đảm bảo rằng bàn phím đã đợc nối vào máy cha và tìm xem phím nào đợc ấn không