Một số lỗi của máy tính cá nhân và biện pháp khắc phục

Hình 1.2: Các loại bus trong máy tính Vì có rất nhiều các bộ phận, khối riêng rẽ trong bản thân các Chip và các đường truyền số liệu rất đa dạng, nên một cách hợp lý ta không thể thực h

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Nhiệm vụ của đề tài là tập trung vào tìm hiểu Một số lỗi của máy tính cá nhân và biện pháp khắc phục, nội dung của đề tài bao gồm:

Nhận thức được điều đó, em đã quyết định chọn đề tài "Một số lỗi của máy tính cá nhân và biện pháp khắc phục", qua đó mong muốn phần nào có

thể cung cấp thêm kiến thức cho bản thân và cho mọi người về máy tính và khắc phục lỗi của máy tính

Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của

cô giáo Ngô Thị Vinh và các thầy cô khác Em xin gửi lời cảm ơn chân thành

đến các thầy cô đã giúp em hoàn thành đề tài này

Cho dù đã rất cố gắng, tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp, thiếu tài liệu và kinh nghiệm thực tập nên báo cáo của em còn nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô để có thể hoàn thiện mình hơn, tiếp tục con đường học tập và nghiên cứu

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan cuốn đồ án này do chính tôi nghiên cứu Hệ thống phần cứng và chương trình phần mềm do tôi thiết kế và xây dựng Các thông tin số liệu trong đồ án là hoàn toàn trung thực, chính xác và có nguồn gốc rõ ràng Trong quá trình nghiên cứu tôi có tham khảo một số tài liệu có trong danh mục tài liệu tham khảo được liệt kê cuối đồ án

Sinh viên

Nguyễn Đăng Mạnh

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

LỜI CAM ĐOAN 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY VI TÍNH 9

1.1 Sơ đồ khối của máy vi tính 9

1.1.1 Khối ngoại vi: 9

1.1.2 Khối trung tâm 9

1.1.3 Các bus trong máy tính 10

1.2 Phần cứng và phần mềm 11

1.2.1 Phần cứng 11

1.2.2 Phần mềm 13

CHƯƠNG 2: BỘ NGUỒN 19

2.1 Nhiệm vụ và đặc điểm của bộ nguồn 19

2.2 Cấu tạo của bộ nguồn 19

2.3 Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn 21

2.4 Bộ nguồn ATX 21

2.5 Công suất và hiệu suất của bộ nguồn 22

2.5.1 Công suất 22

2.5.2 Hiệu suất 23

2.6 Một số lỗi của bộ nguồn và cách khắc phục 24

2.6.1 Nguồn không đủ công suất 24

2.7 Nhận xét: 25

CHƯƠNG 3: Ổ CỨNG HDD 27

3.1 Nhiệm vụ và đặc điểm của ổ cứng HDD 27

3.1.1 Nhiệm vụ 27

3.1.2 Đặc điểm 27

3.2 Cấu tạo của ổ cứng HDD 27

3.2.1 Cấu tạo các đĩa phẳng 28

3.2.2 Cấu tạo đầu từ đọc/ghi 28

3.2.3 Cấu tạo mô tơ quay đĩa 29

3.2.4 Cấu tạo mạch điều khiển ổ đĩa 29

3.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật của ổ đĩa cứng HDD 30

3.4 Cách tổ chức thông tin trên đĩa cứng 30

3.4.1 Định dạng vật lí (định dạng cấp thấp) 30

3.4.2 Định dạng logic (Định dạng cấp cao) 31

3.5 Một số hư hỏng của ổ cứng HDD và cách khắc phục 32

3.5.1 Lỗi mô tơ quay ổ cứng 32

3.5.2 Lỗi bad sector 32

3.6 Nhận xét 34

CHƯƠNG 4: BO MẠCH CHỦ 36

4.1 Nhiệm vụ và đặc điểm 36

4.2 Cấu tạo của bo mạch chủ hiện đại 36

4.3 Các bộ phận trên bo mạch chủ 39

4.3.1 Đế cắm cho bộ vi xử lí 39

4.3.2 Chipset 39

4.3.3 Chip Super I/O 40

4.3.4 Các khe cắm cho bộ nhớ RAM 40

4.3.5 Giao diện truyền dữ liệu: IDE/ATA, Serial ATA, SCSI 40

4.3.6 Các khe cắm mở rộng 42

4.3.7 Các cổng kết nối của bo mạch chủ 43

4.4 Các lỗi của bo mạch chủ và cách khắc phục 44

4.4.1 Lỗi không lên nguồn 44

4.4.2 Lỗi treo trong quá trình POST 45

4.4.3 Lỗi phát ra tiếng kêu beep 48

4.4.4 Lỗi checksum 50

4.5 Nhận xét 50

CHƯƠNG 5: BỘ NHỚ RAM 52

5.1 Nhiệm vụ và đặc điểm 52

5.2 Cấu tạo của bộ nhớ RAM 52

5.3 Thông số của bộ nhớ RAM 53

5.3 Các lỗi của bộ nhớ RAM 54

5.3.1 Lỗi máy tính không thể khởi động 54

5.3.2 Lỗi dump màn hình xanh 54

KẾT LUẬN 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ khối của máy vi tính 9

Hình 1.2: Các loại bus trong máy tính 10

Hình 1.3: Hình ảnh bộ nguồn và các dây output 12

Hình 1.4: Giáo sư Mauchly và máy tính ENIAC 15

Hình 1.5: Giáo sư Von Neumann và máy tính ENIAC 16

Hình 1.6: Máy tính IBM System/360 17

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo của bộ nguồn 20

Hình 2.2: Bộ nguồn ATX 21

Hình 2.3: Các dây của bộ nguồn ATX 22

Hình 2.4: Bảng công suất tiêu thụ tham khảo của các linh kiện trong máy tính 25

Hình 2.5: Các tụ lọc bị phồng trong bộ nguồn 25

Hình 3.1: Cấu tạo bên trong của ổ cứng HDD 27

Hình 3.2: Mạch logic điều khiển ổ đĩa cứng HDD 29

Hình 3.3: Định dạng logic trên hệ điều hành Windows 7 31

Hình 3.4: Giao diện phần mềm HDD Regenerator 33

Hình 3.5: Giao diện phần mềm HDD Low Level Format Tool 34

Hình 4.1: Hình ảnh bo mạch chủ Z97 37

Hình 4.2: Sơ đồ khối bo mạch chủ Z97 38

Hình 4.3:Hình ảnh khe PCI Express và khe PCI trên bo mạch chủ 43

Hình 4.4: Hình ảnh các cổng giao tiếp mặt sau bo mạch chủ 44

Hình 4.5: Tụ trên bo mạch chủ bị phù 45

Hình 4.6: Hình ảnh pin CMOS và Jumper Clear CMOS 45

Hình 4.7: Hình ảnh tháo lắp RAM 46

Hình 4.8: Lựa chọn Load Optimal Defaults trong BIOS 47

Hình 4.9: Tra lại keo tản nhiệt cho CPU 48

Hình 4.10: Kiểm tra lại card đồ họa 49

Hình 4.11: Hình ảnh pin CMOS nuôi RTC/NVRAM 50

Hình 5.1: Cấu tạo của bộ nhớ RAM 52

Hình 5.2: Thông số của bộ nhớ RAM 54

Hình 5.3: Lỗi dump màn hình xanh 55

Hình 5.4: Lựa chọn Windows Memory Diagnostic 56

Hình 5.5: Event Viewer 56

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY VI TÍNH 1.1 Sơ đồ khối của máy vi tính

Hình 1.1: Sơ đồ khối của máy vi tính

1.1.1 Khối ngoại vi:

- Khối thiết bị vào: Đưa các dữ liệu vào để máy tính xử lí: bàn phím,

chuột, máy quét, camera

- Bộ nhớ ngoài: Lưu trữ hệ điều hành, các chương trình ứng dụng và dữ liệu trong thời gian dài như ổ cứng HDD (Hard Disk Drive), ổ mềm FDD

(Floppy Disk Drive), ổ quang ODD (Optical Disk Drive)

- Khối thiết bị ra: Thể hiện thông tin sau khi đã được máy tính xử lí, gồm màn hình, máy in

1.1.2 Khối trung tâm

- Khối điều khiển vào/ra: Điều khiển mọi hoạt động của máy vi tính

- Bộ nhớ trong: Gồm bộ nhớ chỉ đọc ROM (Read Only Memory) và bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM (Random Access Memory)

- Bộ xử lí trung tâm CPU (Central Processing Unit) là bộ não của máy vi tính được cấu tạo từ ba khối chính: Đơn vị xử lí số học và logic ALU (Arithmetic and Logic Unit), đơn vị điều khiển (Controller Unit) và các thanh ghi (Register)

1.1.3 Các bus trong máy tính

Một trong những hoạt động và chức năng cơ bản của máy tính là truyền số liệu (data transfer) Sự hoạt động của máy tính do các bộ vi xử lý điều khiển Bộ

vi xử lý và các chip hỗ trợ khác đến lượt mình cũng thường xuyên phải truyền số liệu giữa các khối, bộ phận trong và ngoài chúng với nhau

Hình 1.2: Các loại bus trong máy tính

Vì có rất nhiều các bộ phận, khối riêng rẽ trong bản thân các Chip và các đường truyền số liệu rất đa dạng, nên một cách hợp lý ta không thể thực hiện các đường nối giữa các bộ phận , khối từng đôi một với nhau mà ta nối chung tất cả các lối vào/lối ra của các khối riêng rẽ với nhau lên một hệ thống các đường dẫn chung hệ thống này được gọi là bus Có thể chia bus làm 3 loại như sau:

a) Bus địa chỉ (Address Bus): Truyền các địa chỉ trong hệ thống

- Chức năng: vận chuyển địa chỉ để xác định ngăn nhớ hay cổng vào/ra

- Độ rộng bus địa chỉ: Xác định không gian địa chỉ của bộ nhớ

Có n bit: An-1, An-2, A2, A1, A0 thì có thể đánh địa chỉ tối đa cho 2n ngăn

- Ví dụ: Bộ xử lý Pentium có bus địa chỉ 32 bit có khả năng đánh địa chỉ cho 232 bytes nhớ

b) Bus dữ liệu (Data Bus): Truyền các dữ liệu trong hệ thống

- Chức năng: Vận chuyển lệnh từ bộ nhớ đến CPU, vận chuyển dữ liệu giữa CPU, module nhớ, module vào/ra với nhau

- Độ rộng bus dữ liệu: Xác định số bit dữ liệu có thể được trao đổi đồng thời

M bit: DM-1, DM-2, D2, D1, D0 và M thường là: 8, 16, 32, 64, 128 bit

c) Bus điều khiển (Control Bus): Truyền các tín hiệu điều khiển trong hệ thống

- Chức năng: vận chuyển các tín hiệu điều khiển

- Các loại tín hiệu điều khiển: Các tín hiệu điều khiển đọc/ghi; Các tín hiệu điều khiển ngắt; các tín hiệu điều khiển bus

1.2 Phần cứng và phần mềm

1.2.1 Phần cứng

Gồm các linh kiện điện tử, các mạch tích hợp, cáp nối, nguồn điện Các phần cứng liên kết vật lí với nhau tạo nên một hệ thống máy tính Dưới đây trình bày tổng quan về một sô linh kiện phần cứng quan trọng trong máy tính

a) Bộ nguồn (PSU)

Là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều (AC) 110V hoặc 220V thành dòng điện một chiều (DC) cung cấp cho toàn bộ hệ thống cũng như các thiết bị ngoại vi gắn vào máy tính

Từ nguồn điện dân dụng (110Vac/220Vac xoay chiều với tần số 50/60Hz) vào PSU qua các mạch lọc nhiễu loại bỏ các nhiễu cao tần, được nắn thành điện

áp một chiều Từ điện áp một chiều này được chuyển trở thành điện áp xoay chiều với tần số rất cao, qua một bộ biến áp hạ xuống thành điện áp xoay chiều tần số cao ở mức điện áp thấp hơn, từ đây được nắn trở lại thành một chiều Sở dĩ phải có sự biến đổi xoay chiều thành một chiều rồi lại thành xoay chiều và trở lại một chiều do đặc tính của các biến áp: Đối với tần số cao thì kích thước biến áp nhỏ đi rất nhiều so với biến áp ở tần số điện dân dụng 50/60Hz

Nguồn máy tính được lắp trong các máy tính cá nhân, máy chủ, máy tính xách tay Nguồn máy tính cung cấp đồng thời nhiều loại điện áp: +12V, - 12V, +5V, +3,3V với dòng điện định mức lớn

Hình 1.3: Hình ảnh bộ nguồn và các dây output

c) Bộ xử lí trung tâm (CPU)

Bộ xử lí trung tâm CPU (Central Processing Unit) bao gồm nhiều thành phần, trong đó có thành phần chính là một hoặc nhiều bộ xử lí Là chip điện tử kiểm soát toàn bộ các chức năng quan trọng như chạy các chương trình hệ thống, phần mềm ứng dụng, xử lí các dạng thông tin như hình ảnh, âm thanh

CPU được chế tạo bởi một mạch vi điện tử có độ tích hợp rất cao, nó có nhiệm vụ đọc mã lệnh là các bit thông tin 0 hoặc 1 từ bộ nhớ chính, giải mã các lệnh này thành một chuỗi các xung điều khiển để điều khiển các khối khác thực hiện từng bước các thao tác trong lệnh Để làm được điều này bên trong vi xử lí

có các thanh ghi (registers) để chứa địa chỉ của các lệnh sắp thực hiện (lệnh kế tiếp) như thanh ghi con trỏ lệnh IP (Instruction Pointer) hay còn gọi là bộ đếm chương trình PC (Program Counter) và các thanh ghi khác dùng để lưu trữ dữ

tính số học và logic ALU (Arithmetical and Logic Unit) cho phép thực hiện các thao tác với dữ liệu Trong vi xử lí thì đơn vị điều khiển CU (Control Unit) là phần phức tạp nhất vì nó có chức năng giải mã lệnh và tạo các xung điều khiển toàn hệ thống CPU thực hiện các chức năng chính sau:

- Điều khiển ghi/đọc thông tin lên bộ nhớ

- Hiểu và thực hiện 1 tập hữu hạn các chỉ thị được thể hiện dưới dạng mã số

- Nhập tuần tự các chỉ thị từ bộ nhớ và thực thi các chỉ thị này (chức năng thực hiện chương trình đang có trong bộ nhớ)

- Điều khiển quá trình nhập thông tin từ thiết bị đầu vào và điều khiển quá trình xuất thông tin qua thiết bị đầu ra

Ổ cứng HDD (Hard Disk Drive) có nhiệm vụ lưu trữ toàn bộ phần mềm

hệ thống (hệ điều hành, chương trình ứng dụng) với dung lượng lớn Khác với bộ nhớ RAM, ổ đĩa cứng lưu trữ thông tin lâu dài do dữ liệu không bị mất đi khi ổ cứng không được cấp điện

1.2.2 Phần mềm

Để người sử dụng có thể làm việc được trên máy tính (như viết và cho chạy các chương trình ứng dụng của riêng họ) thì chỉ với các bộ phận phần cứng trên là không đủ, một phần mềm gọi là hệ điều hành phải được cài đặt sẵn trong máy tính Đó là một tập hợp các chương trình để sử dụng các chức năng cơ bản của các bộ phận phần cứng hay phần mềm trên hệ thống máy tính Khác với chương trình ứng dụng, hệ điều hành là một chương trình hệ thống đặc biệt chạy trong suốt thời gian hoạt động của máy tính Thực ra nó là một tập hợp các chương trình lo việc điều khiển hoạt động của máy tính cũng như cho phép các chương trình phần mềm khác chạy được Nó điều khiển máy tính quyết định cho

các chương trình nào chạy trong khoảng thời gian nào, quyết định nguồn tài nguyên nào (bộ nhớ, thiết bị vào/ra,…) đang được sử dụng,

Ngoài ra còn một số loại phần mềm như sau:

- Phần mềm ứng dụng: Là các phần mềm với các chức năng khác nhau, giúp người dùng khai thác máy tính Một số phần mềm phổ biến có thể kể đến như phần mềm soạn thảo văn bản, phần mềm nhạc, phim, trò chơi

- Phần mềm cơ sở được nạp vào ROM để quản lí cấu hình của máy tính và điều khiển quá trình khởi động máy

- Phần mềm điều khiển cho các thiết bị khi lắp vào máy tính: Card đồ họa, card âm thanh, card mạng

1.3 Lịch sử phát triển của máy tính

1.3.1 Thế hệ máy tính thứ nhất (1945 – 1956)

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) là máy tính điện

tử số đầu tiên do Giáo sư Mauchly và học trò của ông Eckert tại đại học

Pennsylvania thiết kế vào năm 1943 và được hoàn thành vào năm 1946 Đây là một máy tính khổng lồ với chiều dài 20 mét, cao 2,8 mét và rộng vài mét

ENIAC bao gồm: 18.000 đèn điện tử, 1.500 công tắc tự động, cân nặng 30 tấn,

và tiêu thụ 140KW/giờ Nó có 20 thanh ghi 10 bit (tính toán trên số thập phân)

Có khả năng thực hiện 5.000 phép toán cộng trong một giây Công việc lập trình bằng tay bằng cách đấu nối các đầu cắm điện và dùng các ngắt điện

Hình 1.4: Giáo sư Mauchly và máy tính ENIAC

Giáo sư toán học John Von Neumann đã đưa ra ý tưởng thiết kế máy tính IAS (Princeton Institute for Advanced Studies): chương trình được lưu trong bộ nhớ, bộ điều khiển sẽ lấy lệnh và biến đổi giá trị của dữ liệu trong phần bộ nhớ,

bộ làm toán và luận lý (ALU: Arithmetic And Logic Unit) được điều khiển để tính toán trên dữ liệu nhị phân, điều khiển hoạt động của các thiết bị vào ra Đây

là một ý tưởng nền tảng cho các máy tính hiện đại ngày nay Máy tính này còn được gọi là máy tính Von Neumann

Hình 1.5: Giáo sư Von Neumann và máy tính ENIAC 1.3.2 Thế hệ thứ hai (1958-1964)

Công ty Bell đã phát minh ra transistor vào năm 1947 và do đó thế hệ thứ hai của máy tính được đặc trưng bằng sự thay thế các đèn điện tử bằng các transistor lưỡng cực Tuy nhiên, đến cuối thập niên 50, máy tính thương mại dùng transistor mới xuất hiện trên thị trường Kích thước máy tính giảm, rẻ tiền hơn, tiêu tốn năng lượng ít hơn Vào thời điểm này, mạch in và bộ nhớ bằng xuyến từ được dùng Ngôn ngữ cấp cao xuất hiện (như FORTRAN năm 1956, COBOL năm 1959, ALGOL năm 1960) và hệ điều hành kiểu tuần tự (Batch Processing) được dùng Trong hệ điều hành này, chương trình của người dùng thứ nhất được chạy, xong đến chương trình của người dùng thứ hai và cứ thế tiếp tục

1.3.3 Thế hệ thứ ba (1965-1971)

Thế hệ thứ ba được đánh dấu bằng sự xuất hiện của các mạch kết (mạch tích hợp IC (Integrated Circuit) Các mạch kết độ tích hợp mật độ thấp SSI (Small Scale Integration) có thể chứa vài chục linh kiện và kết độ tích hợp mật

độ trung bình MSI (Medium Scale Integration) chứa hàng trăm linh kiện trên mạch tích hợp

Mạch in nhiều lớp xuất hiện, bộ nhớ bán dẫn bắt đầu thay thế bộ nhớ bằng xuyến

từ Máy tính đa chương trình và hệ điều hành chia thời gian được dùng

Dòng máy tính nổi bật trong thế hệ này là IBM System/360 (S/360) là họ

hệ thống máy tính trung tâm lớn được IBM công bố ngày 07 tháng 4 năm 1964 Đây là lần đầu tiên một họ máy tính được thiết kế để phục vụ các loại ứng dụng

đa dạng, từ nhỏ đến lớn, cả thương mại và khoa học Thiết kế đã phân biệt rõ ràng giữa kiến trúc và triển khai thực hiện, cho phép IBM để phát hành những bộ thiết kế tương thích với giá cả khác nhau Tất cả những hệ thống đắt tiền nhất được sử dụng vi mã để thực hiện các tập lệnh, trong đó đặc trưng 8-bit byte địa chỉ và tính toán nhị phân, thập phân, dấu chấm động Các phiên bản IBM

System/360 công bố vào năm 1964 có tốc độ trải từ 0,034 MIPS đến 1,700 MIPS, với 8 kB và lên đến của 8 MB bộ nhớ chính Một hệ thống lớn có thể lưu trữ chính 256 KB Thế hệ 360 đã rất thành công trên thị trường, cho phép khách hàng mua một hệ thống nhỏ hơn và họ có thể nâng cấp nếu có nhu cầu IBM System/360 được xem là một trong những máy tính thành công nhất trong lịch

sử, ảnh hưởng đến thiết kế máy tính trong những năm tới Kiến trúc sư trưởng của S/360 là Gene Amdahl, dự án đã được quản lý bởi Fred Brooks, chịu trách nhiệm bởi Chủ tịch Thomas J.Watson Jr

Hình 1.6: Máy tính IBM System/360 1.3.3 Thế hệ thứ tư (1972-ngày nay)

Thế hệ thứ tư được đánh dấu bằng các IC có mật độ tích hợp cao (LSI: Large Scale Integration) có thể chứa hàng ngàn linh kiện Các IC mật độ tích hợp rất

cao (VLSI: Very Large Scale Integration) có thể chứa hơn 10 ngàn linh kiện trên mạch Hiện nay, các chip VLSI chứa hàng triệu linh kiện

Với sự xuất hiện của bộ vi xử lý (microprocessor) chứa cả phần thực hiện và phần điều khiển của một bộ xử lý, sự phát triển của công nghệ bán dẫn các máy

vi tính đã được chế tạo và khởi đầu cho các thế hệ máy tính cá nhân

Các bộ nhớ bán dẫn, bộ nhớ cache, bộ nhớ ảo được dùng rộng rãi

Các kỹ thuật cải tiến tốc độ xử lý của máy tính không ngừng được phát triển: kỹ thuật ống dẫn, kỹ thuật vô hướng, xử lý song song mức độ cao

Hình 1.7: Máy tính hiện đại

`

CHƯƠNG 2: BỘ NGUỒN 2.1 Nhiệm vụ và đặc điểm của bộ nguồn

- Biến đổi dòng điện xoay chiều (AC) 110V hoặc 220V thành dòng điện một chiều (DC) cung cấp cho toàn bộ hệ thống cũng như các thiết bị ngoại vi gắn vào máy tính

- Cung cấp đủ công suất và có điện áp ổn định

- Thông số đặc trưng của bộ nguồn là công suất tối đa mà bộ nguồn có thể cung cấp Các mức công suất của bộ nguồn thường từ 300W đến trên 1000W Máy tính gắn càng nhiều card mở rộng và thiết bị ngoại vi thì càng cần bộ nguồn

có công suất lớn

- Nguồn máy tính là một bộ phận rất quan trọng đối với một hệ thống máy tính, tuy nhiên có nhiều người sử dụng lại ít quan tâm đến Sự ổn định của một máy tính ngoài các thiết bị chính (bo mạch chủ, bộ xử lý, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, ổ cứng ) phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn máy tính bởi nó cung cấp năng lượng cho các thiết bị này hoạt động

- Một nguồn chất lượng kém, không cung cấp đủ công suất hoặc không ổn định sẽ có thể gây lên sự mất ổn định của hệ thống máy tính (cung cấp điện áp quá thấp cho các thiết bị, có nhiều nhiễu cao tần gây sai lệch các tín hiệu trong hệ thống), hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ các thiết bị (nếu cung cấp điện áp đầu ra cao hơn điện áp định mức)

2.2 Cấu tạo của bộ nguồn

Hầu hết các bộ nguồn máy vi tính đều sử dụng phương pháp ổn áp xung nên có hiệu suất khá cao Năng lượng điện được điều tiết theo nguyên tắc đóng,

mở Trong bộ nguồn ổn áp, dòng xoay chiều được chỉnh lưu ngay thành dòng một chiều Dòng một chiều này được ngắt mở với tần số cao từ 20-40KHz Sử dụng phương pháp điều biến đổi độ rộng xung PWM (Pulse-With-Modulation)

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo của bộ nguồn

2.3 Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn

Điện áp được nắn trực tiếp nhờ 1 cầu nắn 1 đi-ốt thành điện áp một chiều

U0, cung cấp cho 2 tranzitor chuyển mạch (khóa điện tử) T1 và T2 Khóa T1 và T2 làm việc theo kiểu đẩy kéo nhờ hai dãy xung điều khiển ngược pha nhau có tần số cao (20-40KHz) do khối tạo và phân phối xung điều khiển đi qua mạch phân cách giữa mạch sơ cấp và thứ cấp, bảo vệ khối điều khiển khỏi ảnh hưởng của ổn áp

2.4 Bộ nguồn ATX

Là bộ nguồn cho các máy tính thế hệ mới và hiện đang được sử dụng rộng rãi (kể từ đời Pentium II, III, IV cho đến nay)

Hình 2.2: Bộ nguồn ATX

Các kết nối đầu ra của bộ nguồn ATX

- Đầu cắm vào bo mạch chủ (motherboard connector): là đầu cắm có 20

hoặc 24 chân tuỳ loại bo mạch chủ sử dụng Phiên bản khác của đầu cắm này là 20+4 chân để phù hợp cho cả bo mạch dùng 20 và 24 chân

- Đầu cắm cấp nguồn cho bộ xử lý trung tâm (CPU) (+12V power

connector) có hai loại: Loại bốn chân và loại tám chân (thông dụng là bốn chân, các nguồn mới thiết kế cho các bo mạch chủ đời mới sử dụng loại tám chân

- Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang (giao tiếp ATA) (peripheral connector):

Gồm bốn chân

- Đầu cắm cho ổ đĩa mềm: Gồm bốn chân

- Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang giao tiếp SATA: Gồm bốn dây

- Đầu cắm cho các cạc đồ hoạ cao cấp: Gồm sáu chân

Hình 2.3: Các dây của bộ nguồn ATX

2.5 Công suất và hiệu suất của bộ nguồn

2.5.1 Công suất

a) Công suất tiêu thụ

Là công suất mà một nguồn máy tính tiêu thụ với nguồn điện dân dụng Công suất tiêu thụ được tính bằng W là công suất mà người sử dụng máy tính phải trả tiền cho nhà cung cấp điện

b) Công suất cung cấp

Được tính bằng tổng công suất mà nguồn cấp cho bo mạch chủ, CPU và các

tính làm việc của thiết bị Công suất cung cấp thường nhỏ hơn công suất cực đại của nguồn

Công suất cung cấp của nguồn máy tính ở các thời điểm và chế độ làm việc khác nhau là khác nhau, nó không bình quân và trung bình như nhiều người hiểu Các thiết bị thường xuyên thay đổi công suất tiêu thụ thường là:

- CPU: Có nhiều chế độ tiêu thụ nhất: Khi làm việc ít, khi giảm xung nhịp Tất cả các CPU ngày nay đều có rất nhiều mức xung nhịp khác nhau dẫn tới công suất tiêu thụ của PCU liên tục thay đổi

- Card đồ hoạ: Khi cần xử lý một khối lượng đồ hoạ lớn (khi chơi games,

xử lý ảnh, biên tập video ) card tiêu tốn hơn mức bình thường

- Chipset cầu bắc (NB): linh kiện tiêu thụ năng lượng nhiều nhất trên bo mạch chủ, nếu bo mạch chủ tích hợp sẵn card đồ hoạ thì chipset cầu bắc tiêu tốn năng lượng hơn, và dao động mức tiêu thụ tuỳ theo chế độ đồ hoạ

- Ổ quang: Khi đọc hoặc ghi sẽ tiêu tốn năng lượng hơn mức bình thường

- Các quạt trong máy tính nếu có cơ chế tự động điều chỉnh tốc độ theo nhiệt độ của hệ thống

c) Công suất cực đại tức thời

Là công suất đạt được trong một thời gian ngắn Công suất này có thể chỉ đạt được trong một khoảng thời gian rất nhỏ - tính bằng mili giây (ms) Rất nhiều hãng sản xuất nguồn máy tính đã dùng công suất cực đại tức thời để dán lên nhãn sản phẩm của mình

d) Công suất cực đại liên tục

Là công suất lớn nhất mà nguồn có thể đạt được khi làm việc liên tục trong nhiều giờ, thậm trí nhiều ngày Công suất này rất quan trọng khi chọn mua nguồn máy tính bởi nó quyết định đến sự làm việc ổn định của máy tính

Thông thường một hệ thống máy tính không nên thường xuyên sử dụng đến công suất cực đại liên tục bởi khi này một trong các linh kiện điện tử trong nguồn máy tính làm việc đạt đến (hoặc xấp xỉ) ngưỡng cực đại của nó

2.5.2 Hiệu suất

Hiệu suất của nguồn máy tính được xác định bằng hiệu số giữa công suất cung cấp và công suất tiêu thụ của nguồn

Mọi thiết bị chuyển đổi năng lượng từ các dạng khác nhau đều không thể đạt hiệu suất 100%, phần năng lượng bị mất đi đó bị biến thành các dạng năng lượng khác không mong muốn (cơ năng, nhiệt năng, từ trường, điện trường ) do

đó hiệu suất của một thiết bị rất quan trọng

Trong nguồn máy tính, năng lượng tiêu hao không mong muốn chủ yếu là nhiệt năng và từ trường, điện trường

Các bộ nguồn máy tính tốt thường có hiệu suất đạt trên 80% Thông thường các nguồn được kiểm nghiệm đạt hiệu suất trên 80% được dán nhãn "sản phẩm xanh - bảo vệ môi trường" hoặc phù hợp chuẩn 80+

Chiếm đa số các nguồn máy tính trong các máy tính tự lắp ráp hiện nay trên thị trường Việt Nam là các nguồn chất lượng thấp hoặc ở mức trung bình Hiệu suất các nguồn này chỉ đạt nhỏ hơn 50-70%

2.6 Một số lỗi của bộ nguồn và cách khắc phục

2.6.1 Nguồn không đủ công suất

- Biểu hiện: Khi bật máy tính thì máy chạy, quan sát thấy quạt tản nhiệt CPU quay nhưng màn hình không có tín hiệu

- Nguyên nhân: Sau khi loại bỏ lỗi của RAM, BIOS (bằng tiếng beep), CPU, bo mạch chủ thì nguyên nhân do nguồn yếu, không đủ công suất Trường hợp này thường gặp khi máy cắm thêm card đồ họa và các loại card mở rộng khác trong khi công suất của nguồn cung cấp không đủ, sẽ khiến máy tính không thể khởi động

- Cách xử lí: Nâng cấp lên bộ nguồn có công suất cao hơn Dưới đây là bảng công suất tiêu thụ (tham khảo) ước tính của các thành phần bên trong máy tính

Ổ đĩa quang 15-30W

Hình 2.4: Bảng công suất tiêu thụ tham khảo của các linh kiện trong máy tính

2.6.2 Lỗi phần cứng của bộ nguồn

- Biểu hiện: Bật máy không chạy, quạt tản nhiệt CPU không quay

- Nguyên nhân: Bộ nguồn có thể bị các hỏng hóc như: tụ lọc nguồn vào (tụ có kích thước lớn nhất) bị phồng; tụ ở đầu ra bị phồng; chết một số đi-ốt nắn điện vào 220V và đi-ốt nắn điện ra 5V, -5V, 12V; chết Tranzitor và Mosfet công suất; chết các trở cầu chì

Hình 2.5: Các tụ lọc bị phồng trong bộ nguồn

- Cách xử lí: Đối với tụ phồng thì có thể nhận biết bằng mắt và tiến hành thay thế tụ có cùng thông số cho tụ bị hỏng Đối với đi-ốt, tranzitor, trở cầu chì thì dùng đồng hồ kiểm tra và thay thế từng linh kiện bị hỏng

2.7 Nhận xét:

Trong một bộ máy vi tính, bộ nguồn là thành phần quan trọng nhất Chất lượng của bộ nguồn ảnh hưởng đến độ ổn định của toàn hệ thống, quyết định đến

tuổi thọ các linh kiện bên trong máy Khi chúng ta xây dựng một bộ máy tính thì điều nên cân nhắc đầu tiên và ước tính tổng công suất của máy tính và chọn mua

bộ nguồn có công suất phù hợp, và quan trọng hơn là bộ nguồn có chất lượng tốt

để máy tính có thể hoạt đông ổn định nhất

CHƯƠNG 3: Ổ CỨNG HDD 3.1 Nhiệm vụ và đặc điểm của ổ cứng HDD

3.2 Cấu tạo của ổ cứng HDD

Một ổ cứng HDD gồm 4 thành phần sau

Hình 3.1: Cấu tạo bên trong của ổ cứng HDD

- Các đĩa phẳng, vật liệu làm đĩa có thể là nhôm, thủy tinh, gốm sứ và được phủ vật liệu từ tính

- Các đầu từ đọc/ghi

- Mô tơ quay đĩa: có tốc độ quay rất lớn, các tốc độ điển hình là 5400rpm (vòng/phút), 7200rpm, 10000rpm

- Mạch tích hợp điều khiển ổ đĩa

3.2.1 Cấu tạo các đĩa phẳng

Đĩa phẳng có vật liệu làm đĩa có thể là nhôm, thủy tinh, gốm sứ và được phủ một lớp tiếp xúc bám (niken) sau đó là màng lưu trữ dữ liệu (cobalt) và trên cùng được phủ một lớp chống ma sát (graphite hoặc saphia)

Để đọc/ghi dữ liệu thì đầu từ phải dịch chuyển trên bề mặt đĩa, thời gian truy cập càng nhỏ thì truy cập càng nhanh (seek time), được phân loại như sau:

- Chậm: >40ms

- Trung bình: 28-40 ms

- Nhanh: 18-28ms

- Cực nhanh: <18ms

3.2.2 Cấu tạo đầu từ đọc/ghi

Thiết kế đầu từ đọc/ghi liên tục phát triển cùng với sự tiến bộ của công nghệ ổ đĩa Muốn ổ đĩa có dùng lượng lớn, tốc độ truy cập nhanh thì đầu từ cũng luôn được cải tiến Dưới đây là một số dạng đầu từ được sử dụng trong ổ đĩa:

- Đầu từ Ferit

- Đầu từ Metal-In-Gap (MIG)

- Đầu từ phim mỏng Thin Film (TF)

- Đầu từ từ trở Megneto-Resistive (MR)

- Đầu từ Giant Megneto- Resistive (GMR)

Hiện nay hầu hết các ổ cứng sử dụng đầu từ GMR có khả năng đọc đĩa mật độ cao Do tốc độ quay nhanh của đĩa, đầu từ không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt của đĩa cứng mà được giữ cách một lớp đệm không khí (≈5µm) đượ tạo ra khi đĩa quay

Khi ra lệnh đọc/ghi dữ liệu, mô tơ đĩa bắt đầu quay với tốc độ quy định trước Khi quay với tốc độ cao trong ổ đĩa sẽ tạo ra một luồng không khí (lớp

đệm không khí) nâng đầu từ lên và có thể đọc/ghi dữ liệu

Khi ra lệnh tắt máy thì đĩa quay chậm lại, hiệu ứng đệm không khí giảm nên đầu từ sẽ từ từ hạ xuống nên dễ va chạm vào mặt đĩa Để tránh sự va chạm này đầu từ được đưa về vị trí an toàn trước khi tắt máy

Khoảng cách giữa đầu từ và mặt đĩa rất gần, vì vậy nếu có sự va chạm dù

là rất nhỏ cũng có thể gây ra hiện tượng đầu từ va chạm xuống bề mặt đĩa và làm xước đĩa, hỏng đĩa

3.2.3 Cấu tạo mô tơ quay đĩa

Trong một ổ đĩa cứng, các đĩa được xếp chồng lên nhau, được định vị trên một trục là rô to của mô tơ quay đĩa Mô tơ này quay tất cả các đĩa với cùng một tốc độ Tốc độ quay thường là 5400 rpm, 7200rpm, 10000rpm (rpm là số

vòng/phút) Nếu mô tơ bị va chạm có thể dẫn đến trục mô tơ bị vênh và ổ đĩa sẽ

bị kêu hoặc hư hỏng

3.2.4 Cấu tạo mạch điều khiển ổ đĩa

Hình 3.2: Mạch logic điều khiển ổ đĩa cứng HDD