Với mục tiêu đặt ra trong quá trình thực hiện đề tài và qua quá trình làm việc, đề tài đã đạt được một số kết quả nghiên cứu sau: Sản phẩm đã hoàn thiện. Ebook hoạt động ổn định không bị mất nội dung cũng nhưu các lỗi khác. Người dùng dễ dàng thao tác sử dụng. Có giá trị thực tiễn cao trong thực tế. Đẩy mạnh xu hướng vừa học vừa nghiên cứu khoa học trong sinh viên.
Trang 2MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH 4
LỜI MỞ ĐẦU 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH LAPTOP 7
1.1 Lịch sử pha ́ t triển của máy tính Laptop 7
1.2 Phần cứng máy tính 9
1.3 Phần mềm máy tính 32
CHƯƠNG 2 THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA MÁY TÍNH LAPTOP VÀ MỘT SỐ LỖI THƯỜNG GẶP 34
2.1 Tha ̀ nh phần cấu tạo của máy tính Laptop 34
2.1.1 Màn hình LCD 34
2.1.2 Bo cao áp 34
2.1.3 Bàn phím & Chuột Touch pad 34
2.1.4 Ổ CD ROM 35
2.1.5 Bộ nhớ RAM 35
2.1.6 Mainboard 36
2.1.7 CPU 36
2.1.8 Card Wireless 37
2.1.9 BATERY (PIN) 37
2.1.10 Chipset bắc 37
2.1.11 Chipset nam 38
2.1.12 Chip Video 39
2.2 Nguyên lý hoạt động của CPU và BIOS 39
2.3 Phân tích một số lỗi của các linh kiện thông qua dòng điện tiêu thụ của ma ́ y 41
2.4 Sửa chữa một số lỗi cơ ba ̉n của máy tính Laptop 41
2.5 Cài đặt hệ thống 49
2.5.1 Tại sao phải cài đặt hệ thống 49
2.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc cài đặt hệ thống: 49
Trang 3CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG EBOOK SỬA CHỮA MỘT SỐ LỖI THÔNG DUNG CỦA
MÁY TÍNH LAPTOP 54
3.1 Xây dựng Ebook sửa chữa các lỗi phần cứng và phần mềm máy tính 54
3.1.1 Chuẩn bị phần mềm: 54
3.1.2 Chuẩn bị nội dung 54
3.1.3: Ebook hoàn chỉnh 56
3.2 Ưu điểm và nhược điểm của sản phẩm 56
3.2.1 Ưu điểm 56
3.2.2 Nhược điểm 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
Trang 4DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình1.1.LaptopAsus……… 7
Hình 1.2 Laptop HP………8
Hình1.3.LaptopDel………7
Hình1.4.Macboo…….……….………8
Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc máy tính 9
Hình 1.6 Mainboard ASUS P5AD2-E 9
Hình 1.7 Sơ đồ khối của Mainboard và các linh kiện liên quan 10
Hình 1.7 Tản nhiệt cho Chipset cầu Bắc và cầu Nam 11
Hình 1.8 Khe cắm DDR2 SDRAM 12
Hình 1.9 Khe cắm DDR3 SDRAM 12
Hình 1.10 Các loại cổng PCI 12
Hình 1.11 Cổng IDE và cáp kết nối 13
Hình 1.12 Cổng SATA II 13
Hình 1.13 SATA III(cà phê sữa) SATA II(xanh) 13
Hình 1.14 Pin CMOS và ROM BIOS 14
Hình 1.15 Cổng giao tiếp với các thiết bị ngoại vi 14
Hình 1.16 Audio Connector 15
Hình 1.17 System Panel Connector 15
Hình 1.18 Fan Connector 16
Hình 1.19 Power Connectors 16
Hình 1.20 Mặt trước và sau cua CPU 17
Hình 1.21 Cấu trúc của CPU 17
Hình 1.22 CPU đơn nhân và CPU đa nhân 19
Hình 1.23 Chức năng của CPU 20
Hình 1.24 RAM trên máy tính 21
Hình 1.25 Tốc độ truyền tải tối đa theo lý thuyết 23
Hình 1.26 Các loại ổ cứng 23
Hình 1.27 Ổ HDD 24
Hình 1.28 Ổ SSD 25
Hình 1.29 Ổ SSHD (Solid State Hybrid Drive) 26
Hình 1.30 Màu dây và giá trị điện áp 27
Hình 1.31 Bàn phím máy tính 29
Hình 1.32 Chuột máy tính 29
Hình 1 Chuột bi 30
Hình 1.52: Chuột quang 30
Hình 1.54: Chuột không dây 30
Trang 5Hình 1.57 Ổ CD-ROM 31
Hình 1.58 Các loại phần mềm phổ biến 32
Hình 2.1: Màn hình LCD 34
Hình 2.2: Bo cao áp 34
Hình 2.3: Bàn phím & Chuột Touch pad 35
Hình 2.4: Ổ CD ROM 35
Hình 2.5: RAM 36
Hình 2.6: Mainboad 36
Hình 2.7: CPU 36
Hình 2.8: Card Wireless 37
Hình 2.9: Pin Laptop 37
Hình 2.10: Chipset bắc 38
Hình 2.11: Chipset nam 39
Hình 2.12: Chip Video 39
Hình 2.13: Máy tính bị treo 42
Hình 2.14: Laptop quá nóng 42
Hình 2.15: Khi máy chạy chậm 43
Hình 2.16 Không sạc được pin 43
Hình 2.17: Máy tính thiếu bộ nhớ RAM 44
Hình 2.18: Lỗi ổ cứng 44
Hình 2.19: Bàn phím laptop 45
Hình 2.20: Lỗi mạng không dây 46
Hình 2.21: Điểm ảnh chết 46
Hình 2.22: Lỗi hệ thống 47
Hình 2.23: Lỗi màn hình xanh 48
Hình 2.24: Màn hình bị quay ngược 48
Hình 2.25: Giao diện Onekey Ghost 51
Hình 2.26: Tạo file ghost với Onekey Ghost 51
Hình 2.27: Loại file nén 52
Hình 2.28: Bug file ghost 52
Hình 3.1 Nội dung Chuẩn bị đươc lưu dạng mht 54
Hình 3.2 Xếp theo Folder riêng 54
Hình 3.3 Import Folder vào CHM 55
Hình 3.4 Thanh.chm và ebook.cpm 55
Hình 3.5 Nội dung Ebook 55
Hình 3.6 Ebook hoàn chỉnh 56
Trang 6LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, hàng loạt các loại máy tính được ra đời với đầy đủ các chức năng và càng ngày càng hiện đại hơn, tiện ích hơn nhằm phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của con người Trong quá trình phát triển máy tính hiện nay thì laptop đang dần thay thế cho
PC trong mọi công việc Về nguyên lý thì laptop và PC giống nhau nhưng laptop nhỏ gọn và khó tháo lắp hơn dẫn đến việc sửa chữa, bảo trì laptop khó hơn PC Từ thực tiễm
trên em đã chọn đề tài: “Xây dựng Ebook sửa chữa mô ̣t số lỗi thông du ̣ng của máy tính LAPTOP” để giúp cho ngườ i sử dụng máy tính laptop có thể tự sửa một số lỗi cơ bản thườ ng gă ̣p của máy tính laptop cũng như hiểu biết về máy tính Laptop hơn
Trang 7CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH LAPTOP 1.1 Lịch sử pha ́ t triển của máy tính Laptop
So với 60 năm về trước, công nghệ máy tính thực sự đã có những bước phát triển rất nhanh chóng Từ một cỗ máy khổng lồ với kích thước tương đương như một căn phòng, những chiếc máy tính ngày nay đã có thể thu gọn như một quyển sách mà bạn
có thể mang đi bất kỳ đâu
Năm 1981, chiếc laptop đầu tiên ra đời với hình dáng một chiếc vali lớn nặng hơn 9 kg với cái tên Osborne 1 Với kích thước cồng kềnh, màn hình CRT rất nhỏ, khoảng 5 inches, không có pin Đây chính là cỗ máy tiên phong cho cuộc cách mạng Laptop
Chiếc máy tính laptop “thực sự” theo đúng nghĩa phải nói đến Compass Grid, được giới thiệu vào năm 1982 Thiết kế vỏ sò đặc trưng với màn hình phẳng có thể gấp xuống trên bàn phím đã mang lại lợi thế phát triển cực kỳ lớn cho Compass Grid
Năm 1983, Compaq Portable và Epson HX-2 được tung ra thị trường Compaq Portable là chiếc máy tính đầu tiên sử dụng hệ điều hành MS-DOS, tương thích với hầu hết các phần mềm của IBM, cho phép dễ dàng chuyển đổi dữ liệu với các hệ thống máy tính khác Epsom HX-20 có kết cấu khá đơn giản, tương đối rẻ tiền và pin có thể được sạc lại
Năm 1986, IBM PC Convertible ra đời với màn hình LCD, vi xử lý 8088 có xung nhịp 4.77 MHz, bộ nhớ RAM 256KB, nặng khoảng 5.5Kg
Năm 1988, Compaq SLT/286 giới thiệu laptop đầu tiên có màn hình hiển thị VGA Vi xử lý Intel 8086 có xung nhịp 9.55 MHz, bộ nhớ RAM 640 KB và ổ đĩa cứng
20 MB
Năm 1993, Apple PowerBook series 500 ra đời, chính là hình mẫu hoàn chỉnh của laptop hiện đại
Năm 1998, HP Jornada 820 là mẫu laptop đầu tiên thể hiện ý tưởng netbook -
loại laptop mini đang rất được ưa chuộng
Thời Năm 2006, HP Pavilion dv2000 series mở đầu cho thời kỳ laptop song hành
cùng trang và sự tinh tế
Trang 8Năm 2007, Asus Eee PC 701 xuất hiện trên thị trường, đánh dấu một xu thế phát
triển mới của thị trường laptop và ngành công nghiệp PC Sản phẩm này tiên phong cho trào lưu laptop mini hay còn gọi là netbook
Năm 2008, Apple MacBook Air khiến thị trường phải "định nghĩa lại" thế nào là laptop siêu di dộng với độ mảnh dẻ bất ngờ
Và cho đến hiện tại, có rất nhiều công ty và tập đoàn lớn sản xuất Laptop trên thế giới
Hình 1.1 Laptop Asus Hình 1.2 Laptop HP
Phần mềm: là các chương trình trên hệ điều hành đa nhiệm (Windows) và đơn
nhiệm (DOS) Và các phần mềm ứng dụng như Office, Vietkey, BKAV
BIOS-CMOS là chương trình nhập xuất cơ sở của hệ thống, được nhà sản xuất
tích hợp trên bo mạch chủ, giữ vai trò là cầu nối giữa các thiết bị phần cứng với hệ điều hành và thực hiện các lệnh ra vào cơ bản
Khi lắp ráp hoặc sửa chữa máy tính ta phải tìm hiểu các bộ phận phần cứng, cài
Trang 9Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc máy tính
Máy tính là một hệ thống gồm nhiều thiết bị được liên kết với nhau thông qua một bo mạch chủ, sự liên kết này được điều khiển bởi CPU và hệ thống phần mềm hướng dẫn, mỗi thiết bị trong hệ thống có một chức năng riêng biệt, trong đó có ba thiết
bị quan trọng nhất là CPU, Mainboard và bộ nhớ RAM
1.2 Phần cứng máy tính
1.2.1 Mainboard
➢ Khái niê ̣m về Mainboard
Mainboard (Bo mạch chủ) hay còn được gọi với những cái tên khác như mb, motherboard, mobd, backplane board, base board, main circuit board, planar board, system board, hoặc trên máy tính của Apple là Logic board Bo mạch chủ (motherboard)
là một bảng mạch đóng vai trò nền tảng của một bộ máy tính, được đặt ở vị trí trung tâm thùng máy (case) Nó phân phối điện cho CPU, RAM, và tất cả các thành phần khác thuộc phần cứng của máy tính Quan trọng nhất là bo mạch chủ tạo ra mối liên kết giữa các thành phần này với nhau
Trang 10➢ Chức năng của Mainboard
- Mainboard là một bản mạch liên kết tất cả các linh kiện và thiết bị ngoại vi thành một bộ máy thống nhất
- Mainboard điều khiển tốc độ và đường đi của luồng dữ liệu giữa các thiết bị
- Điều khiển, phân phối điện áp cung cấp cho các linh kiện gắn trên Mainboard
- Ngoài ra Mainboard còn là linh kiện quyết định đến “tuổi thọ” của nguyên một
bộ máy
Hình 1.7 Sơ đồ khối của Mainboard và các linh kiện liên quan
➢ Hoạt động của mainboard
- Giữa các thiết bị thông thường có tốc độ truyền tải rất khác nhau, còn gọi là
tốc độ Bus
- Mainboard có 2 Chipset quan trọng là Chipset cầu bắc và Chipset cầu nam, chúng có nhiệm vụ nối các thành phần cắm vào Mainboard như giữa CPU và RAM, giữa CPU và VGA Card, …
- Do tốc độ Bus giữa các linh kiện khác nhau nên chúng được đưa qua North Bridge và South Bridge để xử lý lại tốc độ Bus, chính vì thế mà máy tính có thể hoạt động được một cách thống nhất
➢ Các thành phần của Mainboard
a) North Bridge và South Bridge (NB và SB)
- Có nhiệm vụ kết nối các thành phần trên Mainboard và các thiết bị ngoại vi bằng cách thay đổi tốc độ Bus như đã nói ở trên
- Các Mainboard có Socket khác nhau thì NB Chip và SB Chip cũng khác nhau
- Đa số Chipset hiện đại ngày nay đều đã được tích hợp sẵn Sound Card và
Trang 11các Card rời hỗ trợ nữa nếu như ta không có nhu cầu Quá cao như làm đồ hoạ, chơi game yêu cầu cấu hình cao…
- Không như những Mainboard đời cũ, những Mainboard hiện đại ngày nay đều
có tản nhiệt cho Chipset
Hình 1.7 Tản nhiệt cho Chipset cầu Bắc và cầu Nam
b) Đế cắm CPU
Hiện nay có rất nhiều loại đế cắm CPU vì vậy nhiệm vụ của ta đó là cần chọn Mainboard phù hợp với CPU Ở trên mên sẽ ghi thông số socket hỗ trợ đối với các dòng CPU nhất định
Nếu thông số socket trên mainboard và CPU khác nhau, thì sẽ không thể sử dụng được Hiện tại, 2 hãng sản xuất CPU lớn nhất thế giới là Intel và AMD đều có những mẫu bộ vi xử lý và chuẩn socket phù hợp với sản phẩm của họ Do vậy, các hãy lựa chọn CPU trước rồi những thành phần khác sau
c) Khe cắm RAM
– Khe cắm DDR SDRAM:
DDR SDRAM là viết tắt của Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory
• Được dùng trong các máy đời cũ, hiện nay ít xuất hiện trên thị trường
• Tốc độ truyền tải cao nhất là 1600 MB/s
– Khe cắm DDR2 SDRAM:
DDR2 SDRAM là viết tắt của Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory thế hệ 2, nhanh hơn gấp đôi DDR SDRAM
• Không giống với DDR, DDR2 có chân cắm khác nên yêu cầu Mainboard phải
hỗ trợ loại khe cắm này
• Tốc độ truyền tải cao nhất là 3200 MB/s
Trang 12Hình 1.10 Các loại cổng PCI
e) Cổng IDE
Trang 13• Có trong các Mainboard cũ khi cổng SATA chưa ra đời, một số Mainboard mới vẫn hỗ trợ giao tiếp này
• Là cổng kết nối giữa HDD, CD Drive, DVD Drive,… và Mainboard
• Nhược điểm là tốc độ truyền tải dữ liệu thấp
Hình 1.11 Cổng IDE và cáp kết nối
f) Cổng SATA II
• Các loại HDD, DVD Drive đời mới đều sử dụng giao tiếp này
• Tốc độ truyền tải trên lý thuyết là 3 Gbit/s
Hình 1.12 Cổng SATA II
g) Cổng SATA III
SATA III là viết tắt của từ Serial Advanced Technology Attachment thế hệ III
• Chỉ xuất hiện trên một số Mainboard đời mới, cho tốc độ truyền dữ liệu cao hơn gấp đôi SATA II
• Cổng và cable SATA III không khác gì lắm so với SATA II nên chúng được phân biệt bằng màu sắc trên Mainboard
• Tốc độ truyền tải trên lý thuyết là 6 Gbit/s
Hình 1.13 SATA III (cà phê sữa) SATA II (xanh)
Trang 14• BIOS là một bộ phận quan trọng của máy tính
Hình 1.14 Pin CMOS và ROM BIOS
i) Rear Panel I/O Connectors
• Gồm các cổng giao tiếp giữa Mainboard và một số thiết bị ngoại vi như Keyboard, Mouse, Webcam, Monitor, Speaker…
• Đi kèm với Mainboard là Rear Panel I/O Shield để thuận tiện gắn vào Case
• Hiện nay trên một số máy tính PC thì các nhà sản xuất đã loại bỏ đi cổng này, thay vào đó họ thêm nhiều cổng USB hơn
Hình 1.15 Cổng giao tiếp với các thiết bị ngoại vi
Trang 15j) Internal Connectors
Dùng để kết nối với Front Panel trên Case Có nhiều loại Connector như USB 3 Connector, USB 2 Connector, Front Panel Audio Connector, Digital Audio Connector,
– USB Connector
• Có 2 loại là USB 2 Connector và USB 3 Connector
• Đối với USB 3 Connector yêu cầu Case phải hỗ trợ thì mới sử dụng được – Audio Connector:
• Có 2 loại là Front Panel Audio Connector (AAFP) và Digital Audio Connector (S/PDIF)
• Cổng AAFP dùng cho Jack cắm 3.5mm và Mic thông thường, còn S/PDIF là cổng dành riêng cho các thiết bị của Sony và Philips
Hình 1.16 Audio Connector
– System Panel Connector:
• Dùng để thực hiện việc khởi động, Reset, phát ra tiếng beep khi bật máy, chỉ thị đèn báo
Hình 1.17 System Panel Connector
– Fan Connectors:
• Cung cấp điện cho các Fan gắn vào Mainboard hoặc gắn trên Case
• Có nhiều loại như Power Fan Connector, Chassis Fan Connector, CPU Fan Connector, Assist Fan Connector
Trang 16• Nếu cung cấp điện cho Fan bằng cổng này thì ta có thể chỉnh được tốc độ của Fan bằng phần mềm SpeedFan
➢ Khái niệm CPU
Được gọi là bộ xử lý, bộ xử lý trung tâm, hoặc bộ vi xử lý, CPU (Central Processing Unit) là bộ xử lý trung tâm của máy tính CPU xử lý tất cả các lệnh mà nó nhận được từ phần cứng và phần mềm chạy trên máy tính
➢ Tổng quan về CPU
Hình ảnh1.20 là một ví dụ về mặt trước và mặt sau của một bộ xử lý Intel Core i7 Bộ vi xử lý được đặt và bảo mật vào một đế cắm CPU (CPU socket) tương thích được tìm thấy trên bo mạch chủ Bộ xử lý sản sinh nhiệt, vì vậy chúng được phủ một tản nhiệt
để giữ mát và chạy trơn tru
Trang 17Hình 1.20 Mặt trước và sau cua CPU
Như thấy trên hình, chip CPU thường có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật và
có một góc nhỏ để đặt chip đúng vào đế cắm CPU Ở dưới cùng của con chip là hàng trăm chân nối được nối vào mỗi lỗ tương ứng trong đế cắm CPU Ngày nay, hầu hết các CPU đều giống với hình ảnh được hiển thị ở trên Tuy nhiên, Intel và AMD có khe cắm
bộ vi xử lý lớn hơn và trượt vào khe trên bo mạch chủ Ngoài ra, qua nhiều năm, đã có hàng chục loại đế cắm khác nhau trên bo mạch chủ Mỗi đế cắm chỉ hỗ trợ các loại bộ
xử lý cụ thể và mỗi bộ đều có cách bố trí chân riêng
CPU đầu tiên được phát triển tại Intel với sự giúp đỡ của Ted Hoff và những người khác vào đầu những năm 1970 Bộ xử lý đầu tiên được Intel phát hành là bộ vi
xử lý 4004 như hình bên dưới
➢ Cấu trúc của CPU
Trong CPU, các thành phần chính là ALU (bộ số học và logic - Arithmetic Logic Unit) thực hiện các hoạt động toán học, logic, thao tác và CU (Bộ điều khiển - Control Unit) điều khiển tất cả các hoạt động của bộ xử lý
Hình 1.21 Cấu trúc của CPU
Trong lịch sử bộ xử lý máy tính, tốc độ (tốc độ xung nhịp - clock speed) và khả năng của bộ xử lý đã cải thiện đáng kể Ví dụ, bộ vi xử lý đầu tiên là Intel 4004 được phát hành ngày 15 tháng 11 năm 1971 có tới 2.300 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện 60.000 thao tác/giây Bộ xử lý Intel Pentium có 3.300.000 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện khoảng 188.000.000 lệnh mỗi giây
Trang 18➢ Các loại CPU
Trước đây, bộ vi xử lý máy tính sử dụng số để xác định bộ xử lý và giúp xác định
bộ vi xử lý nhanh hơn Ví dụ, bộ vi xử lý Intel 80486 (486) nhanh hơn bộ vi xử lý 80386 (386) Sau khi giới thiệu bộ vi xử lý Intel Pentium (được coi là 80586), tất cả bộ xử lý máy tính đều bắt đầu sử dụng các tên như Athlon, Duron, Pentium và Celeron
Ngày nay, ngoài các tên khác nhau của bộ vi xử lý máy tính, có nhiều kiến trúc (32-bit và 64-bit), tốc độ và khả năng khác nhau Dưới đây là danh sách các loại phổ CPU phổ biến cho máy tính sử dụng gia đình hoặc kinh doanh
Lưu ý: Có nhiều phiên bản cho một số loại CPU
Turion 64 Athlon 64 X2 Turion 64 X2 Phenom FX Phenom X4
Phenom X3 Athlon 6-series Athlon 4-series Athlon X2 Phenom II
Athlon II E2 series A4 series A6 series A8 series A10 series
Pentium 4 Mobile Pentium 4-M Pentium D
Pentium Extreme Edition Core Duo Core 2 Duo
Core i3 Core i5 Core i7
Dòng sản phẩm AMD Opteron, Intel Itanium và Xeon là các CPU được sử dụng
Trang 19thông minh và máy tính bảng, sử dụng CPU ARM Những CPU này có kích thước nhỏ hơn, đòi hỏi ít điện năng hơn và tạo ra ít nhiệt hơn
➢ Tốc độ của CPU
Tốc độ của CPU được quyết định bởi chất lượng và số lượng chất bán dẫn chưa trên đó Càng nhiều bóng bán dẫn chất lượng, CPU sẽ xử lý và đưa ra quyết định nhanh hơn Từ đó máy tính có CPU tốc độ cao cũng sẽ hoạt động nhanh hơn máy có CPU đời thấp
Hình 1.22 CPU đơn nhân và CPU đa nhân
Tốc độ của CPU được tính bằng số xung nhịp của con chip, đơn vị là GHz (gigahertz) hoặc MHz (megahertz) Con số này càng cao tức CPU chạy càng nhanh Hiệ
n nay đa số CPU đều hỗ trợ đa nhân, tức thay vì chỉ có 1 CU, 1 ALU, 1 Memory như trên thì CPU sẽ có 2 hoặc 3 hoặc nhiều hơn Từ đó tốc độ xử lý được đẩy lên cực cao, gấp đôi gấp 3 lần trong thời gian không đổi
Cách đọc tốc độ CPU của máy tính khá đơn giản Thì lấy xung nhịp CPU thể hiện, nhân cho số nhân mà CPU có sẽ ra tốc độ CPU chính xác Ví dụ, với dòng chip CPU Intel Core-i5 2.3 GHz thì Khỏe sẽ có 2.3 x 5 = 11.5 GHz
➢ Chức năng của CPU
▪ Bộ vi xử lý trung tâm được xem là bộ não trung tâm của máy tính
▪ Chức năng xử lý thông tin và các chương trình dữ liệu
▪ Điều hiển hoạt động của toàn bộ hệ thống máy tính có nhiệm vụ tiếp nhận và
xử lý dữ liệu thông tin cho máy tính
Trang 20Hình 1.23 Chức năng của CPU
và RAM
➢ ROM : ROM là bộ nhớ chỉ đọc Dữ liệu trong ROM được duy trì ngay cả khi
không có nguồn điện nuôi ROM chứa các phần mềm cơ bản sau:
Các chương trình kiểm tra hệ thống (quá trình POST): Kiểm tra CPU, kiểm tra RAM, kiểm tra các thiết bị điều khiển và giao diện, các thiết bị ngoại vi như bàn phím, ổ đĩa, v.v
Chương trình xác lập cấu hình hệ thống
Chương trình quét ROM mở rộng (Tại các địa chỉ C000: 0000, D000:
000 Nếu tìm thấy bất kỳ ROM nào có chương trình thì nó sẽ được thực thi)
Chương trình đọc cung khởi động (mặt 0, rãnh 0, cung vật lý 1) của ổ đĩa khởi động mặc định BIOS thường cho phép chọn ổ đĩa khởi động mặc định Nếu khởi động từ đĩa mềm thì cung khởi động (Boot Record) được đọc Nếu khởi động
từ ổ cứng thì cung khởi động chủ (Master Boot Record-MBR) của ổ đĩa cứng thứ nhất được đọc Nội dung cung này được nạp vào RAM tại địa chỉ 0000: 7C00 CPU chạy chương trình khởi động hệ điều hành tại địa chỉ này
ROM còn chứa các chương trình điều khiển các thiết bị vào-ra cơ bản của máy tính (BIOS-Basic Input/Output/Output System) BIOS là cầu nối giữa phần cứng và phần mềm trong hệ thống máy tính Các chương trình điều khiển này luôn gắn với cấu
Trang 21➢ Khái niê ̣m về RAM
RAM là viết tắt của Random Access Memory, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, một loại bộ nhớ máy tính có thể truy cập ngẫu nhiên Random Access - truy cập ngẫu nhiên nói lên rằng dù dữ liệu được lưu ở bất kỳ vị trí nào trên RAM thì cũng có thể truy cập trực tiếp đến dữ liệu, không cần biết vị trí cụ thể của nó trên RAM RAM là bộ nhớ thao tác Bộ nhớ RAM có chức năng chứa các phần mềm của hệ thống (hệ điều hành), phần mềm và dữ liệu của một hoặc nhiều chương trình đang hoạt động (chương trình ứng dụng)
Hình 1.24 RAM trên máy tính
Nói tóm lại, ta có thể hiểu RAM là nơi mà máy tính lưu trữ thông tin tạm thời để sau đó chuyển vào CPU xử lý RAM càng nhiều thì số lần CPU cần xử lý dữ liệu từ ổ cứng càng ít đi, và hiệu suất toàn bộ hệ thống sẽ cao hơn RAM là loại bộ nhớ không thể thay đổi nên dữ liệu lưu trong nó sẽ biến mất khi tắt máy tính
➢ Đặc điểm của RAM
Một số thuộc tính quan trọng của RAM:
- RAM nhanh hơn so với ổ đĩa cứng Thậm chí ngay cả các ổ cứng thể rắn (solid state drives) mới nhất và tốt nhất cũng phải “xấu hổ” khi đọ sức với RAM Trong khi ổ cứng thể rắn (solid state drives) có thể đạt được tốc độ truyền tải hơn 1000 MB/s, module RAM hiện đại vượt qua tốc độ 15000 MB/s
- Bộ nhớ RAM là môi trường "dễ bay hơi" (tạm thời) Bất kỳ dữ liệu nào được lưu trữ trên RAM đều sẽ bị mất ngay sau khi máy tính tắt RAM hoạt động như bộ nhớ ngắn hạn, trong khi ổ đĩa cứng hoạt động giống như bộ nhớ dài hạn
Trang 22➢ Vai trò của RAM trên máy tính
Bất cứ khi nào ta chạy một chương trình hoặc mở một tập tin (chẳng hạn như video, hình ảnh, nhạc, tài liệu , nó sẽ được load tạm thời từ ổ đĩa cứng vào RAM Sau khi được load vào RAM, ta có thể truy cập chương trình, tập tin một cách dễ dàng
Nếu RAM bị hết, hệ điều hành của sẽ bắt đầu “dump” một số chương trình mở
và các tập tin thành paging file Nếu paging file được lưu trữ quá nhiều sẽ khiến ổ đĩa cứng ngày một chậm dần Do đó thay vì chạy mọi thứ trên RAM, một phần sẽ được truy cập từ ổ đĩa cứng
➢ Phân loại RAM
Trên thực tế đã trải qua rất nhiều đời RAM, nhưng một số đời RAM phổ biến trong chục năm đổ lại đây thì có những loại sau: DDR 1, DDR 2, DDR 3 và DDR
4 Ram DDR 4 thì tuy là rất mạnh mẽ nhưng nó vẫn chưa được phổ biến vì vấn đề phần cứng máy tính hiện nay chưa tương thích nhiều với loại RAM này
• DDR 1: (tên đầy đủ của nó là DDR SDRAM, DDR là viết tắt của cụm từ Double Date Rate) Loại RAM DDR 1 này bây giờ rất hiếm, vì nó có tuổi đời hơn chục năm rồi Và bây giờ nó cũng không còn phù hợp với cấu hình phần cứng hiện tại nữa,
nó quá yếu và không thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người dùng
• DDR 2: Đây là thế hệ tiếp theo của RAM DDR 1 sử dụng cho các bảng mạch
sử dụng Chipset Intel dòng 945 -> G31 Loại chip này sử dụng công nghệ chân đế tiếp xúc Socket 775 Và cho tới thời điểm hiện tại (năm 2017) thì vẫn còn khá nhiều máy tính dùng loại này Loại RAM này thường được sử dụng cho các CPU Intel Core Duo, Core 2 Duo…
• DDR 3: Có lẽ đây là loại RAM phổ biến nhất thị trường hiện nay, nó được sử dụng rộng rãi cho các thế hệ máy tính đời mới Loại RAM này thường được sử dụng cùng với CPU Intel Core 2 Duo, Core I3/ I5 hoặc I7…
• DDR 4: Là loại RAM mạnh mẽ nhất hiện nay, nó chỉ tương thích với một số phần cứng đời mới hiện nay
Trang 23Hình 1.25 Tốc độ truyền tải tối đa theo lý thuyết
➢ Khái niê ̣m về ổ cứng
Ngày nay hầu hết những loại máy tính lớn nhỏ đều cần sử dụng đến ổ cứng, đây
là một bộ phận vô cùng quan trọng cho máy tính, nó có tính năng lưu trữ mọi dữ liệu cá nhân và chúng luôn được truy xuất thường xuyên
Ổ cứng liên quan trực tiếp đến những vấn đề quan trọng khi sử dụng máy tính như: tốc độ khởi động máy, tốc độ chép xuất dữ liệu của máy, độ an toàn của dữ liệu cá nhân để trên máy Vây nên, khi chọn mua máy ta cũng nên quan tâm đến những thông
số kỹ thuật của ổ cứng để sử dụng phù hợp với mục đích của mình
➢ Phân loại ổ cứng
Trên trị trường hiện nay, ổ cứng có 2 loại chính: HDD (Hard Disk Drive) và SSD (Solid State Drive)
Hình 1.26 Các loại ổ cứng
Trang 24➢ Ổ HDD
HDD (Hard Disk Drive) là ổ cứng truyền thống, có nguyên lý hoạt động cơ bản
là có một đĩa tròn làm bằng nhôm (hoặc thủy tinh, hoặc gốm) được phủ vật liệu từ tính Phần giữa ổ cứng sẽ có một động cơ để đọc và ghi dữ liệu, cùng với thiết bị này là những
bo mạch điện tử có tác dụng điều khiển đầu đọc/ghi đúng vào vị trí của cái đĩa từ lúc nãy khi đang quay để giải mã thông tin Vậy nên nếu muốn sao chép nhạc hay video từ máy tính sang các thiết bị khác như USB, ổ cứng đều phải phụ thuộc vào phần này, hơn nữa chất liệu của các linh kiện trong ổ cứng này càng tốt thì dữ liệu lưu trên này sẽ an toàn hơn
Hình 1.27 Ổ HDD
HDD có tốc độ quay 5400 rpm hoặc cao hơn là 7200 rpm (số vòng quay càng cao thì ổ cứng hoạt động nhanh hơn đôi chút), ngoài ra HDD cũng có nhiều thế hệ để đánh giá khả năng xử lý như trước thì có Sata 1, cao hơn có Sata 2 (tốc độ đọc/ghi 200 MB/s), Sata 3 (tốc độ đọc/ghi 6 Gbp/s)
➢ Ổ SSD
SSD (Solid State Drive) trái ngược với HDD, ổ cứng SSD chỉ có lịch sử xuất hiện vài năm trở lại đây Chiếc SSD này được thiết kế là một loại ổ cứng thể rắn Những chiếc SSD này được nghiên cứu và ra mắt nhằm cạnh tranh với những chiếc ổ cứng thế
hệ cũ như HDD, cải thiện về sức mạnh tốc độ, nhiệt độ, độ an toàn dữ liệu và cả về điện năng tiêu thụ Nói cách một chiếc máy tính được trang bị SSD sẽ khởi động trong vài giây và chắc chắn dưới một phút Còn một chiếc ổ cứng HDD sẽ cần có thời gian để tăng tốc độ lên đến thông số kỹ thuật vận hành, và sẽ tiếp tục là chậm hơn so với một ổ cứng SSD trong khi sử dụng bình thường
Trang 25Hình 1.28 Ổ SSD
Nhưng ở thời điểm hiện tại, nếu xét về giá cả thì, ổ cứng SSD đắt hơn nhiều so với ổ cứng HDD về số tiền phải bỏ ra trên mỗi GB Đối với cùng một dung lượng và yếu tố bên trong ổ cứng 1TB 2,5-inch, ta chỉ trả khoảng 60 $ đến 75 $ cho ổ cứng HDD nhưng phải trả một khoản gấp đôi cho SSD với giá 130 $ đến 150 $ đây quả thực là số tiền chênh quá lớn Vậy nên, hầu hết máy tính hiện nay chủ yếu sử dụng ổ HDD
Cùng chung một chức năng, nhưng SSD lại có những ưu điểm vượt trội hơn nhiều
so với HDD ở chỗ:
• Thời gian khởi động hệ điều hành nhanh hơn
• Việc chép/xuất dữ liệu ra thiết bị khác nhanh hơn
• Hoạt động các phần mềm trên máy nhanh hơn
• Bảo vệ dữ liệu cực tốt do có khả năng chống sốc cao cộng với được làm bằng linh kiện tốt nên bền hơn
• Hoạt động ít tiếng ồn hơn, tản nhiệt hiệu quả hơn
• Băng thông truyền tải để đọc/ghi dữ liệu lớn vì vậy giúp tăng khả năng làm việc của máy tính
➢ Ngoài 2 chiếc ổ cứng truyền thống, hiện nay còn có 2 chiếc ổ cứng là thế hệ
con lai trên nền tảng của HDD và SSD
• Hybrid HD đây là sản phẩm có sự kết hợp giữa dung lượng của HDD và tốc
độ truy cập của SSD Hybrid HD hoạt động dựa trên nguyên tắc, khi người dùng sử dụng hệ thống sẽ kiểm tra những ứng dụng hay dữ liệu nào được sử dụng thường xuyên
sẽ được lưu và ổ SSD, còn những ứng dụng, dữ liệu khác được lưu vào HDD Ngắn gọn hơn thì HDD để lưu trữ dữ liệu và SSD để lưu các dữ liệu hay được sử dụng nhằm giúp CPU truy xuất nhanh hơn
Trang 26Hình 1.29 Ổ SSHD (Solid State Hybrid Drive)
• SSHD (Solid State Hybrid Drive) hay ổ lưu trữ lai thể rắn nghe thì khó hiểu nhưng thực chất nó là loại ổ cứng được kết hợp giữa các phiến đĩa của HDD dùng để lưu trữ và những con chip NAND Flash giống SSD dùng để truy xuất dữ liệu SSDH khác với Hybrid HDD ở chỗ dung lượng của những con chip NAND flash thường chỉ đạt 4 hoặc 8 GB, trong khi Hybrid HDD có thể có dung lượng SSD cao hơn (16GB hoặc
32 GB)
1.2.4 Nguồn máy tính
Bộ nguồn là một thiết bị phần cứng cực kỳ quan trọng, nó sẽ cung cấp năng lượng điện cho toàn bộ hệ thống, và nó cũng là 1 trong những thiết bị quyết định đến tuổi thọ,
độ bền, sự ổn định … của toàn bộ hệ thống phần cứng có trên máy tính
➢ Các dạng chuyển đổi năng lượng
Trong quá trình sử dụng, ta có thể bắt gặp 3 dạng chuyển đổi năng lượng điện phổ biến như sau:
• Từ AC sang DC – (xoay chiều => 1 chiều): Dạng chuyển đổi này thường dùng làm nguồn cấp cho các thiết bị điện tử (ví dụ như Adaptor, sạc pin…)
• Từ DC sang DC (Convertor) – (một chiều => một chiều): Dạng chuyển đổi điện thế một chiều ra nhiều mức khác nhau
• Từ DC sang AC (Invertor) – (một chiều sang xoay chiều): Dạng chuyển đổi này thì thường dùng trong bộ lưu điện dự phòng (UPS)
➢ Đường điện (màu dây)
Bộ nguồn thì thường có rất nhiều đường điện có hiệu điện thế khác nhau đó
là +3,3V, +5V, +12V, -5V, -12V Mỗi đường điện lại có ý nghĩa khác nhau, em giải thích như sau:
Trang 27• Dây màu đỏ: +5V, -5V
• Dây đen là dây mát (Ground)
• Dây màu tím có điện áp 5Vsb (5V standby)
• Dây màu cam +3.3V
Hình 1.30 Màu dây và giá trị điện áp
Trong số các đường điện chính, những đường có giá trị dương (+) đóng vai trò quan trọng hơn, điều đó đồng nghĩa với việc phải luôn để mắt tới chúng Mỗi đường sẽ
có chỉ số Ampere (A) riêng và con số này càng cao càng tốt
➢ Tác dụng chính của các đường điện
• Đường điện 0 V: Đường điện” mát” (Ground) hay còn gọi là đường dùng chung (common) của các hệ thống máy tính cá nhân
• Đường điện +3,3 V: Xuất hiện lần đầu tiên khi chuẩn ATX ra đời và ban đầu
nó được sử dụng chủ yếu cho bộ vi xử lý Hiện nay các Mainboard mới đều nắn dòng +3,3V để nuôi bộ nhớ chính
• Đường điện -5 V: Được sử dụng chủ yếu cho các bộ điều khiển ổ đĩa mềm và mạch cấp điện cho các khe cắm ISA cũ Công suất đường -5V cũng chỉ dưới 1 A
• Đường điện +5 V: Đường điện này có nhiệm vụ chính là cấp điện cho Mainboard (Bo mạch chủ) và các thiết bị ngoại vi
• Đường điện -12 V: Đường điện này là nguồn điện chính cho các mạch điện cổng Serial nhưng đối với các hệ thống máy tính hiện nay thì ít được dùng Mặc dù các bộ nguồn mới đều có tính tương thích ngược nhưng công suất các đường -12V chỉ chưa tới 1 A
• Đường điện +12 V: Đây là đường điện đóng vai trò quan trọng nhất, ban đầu
nó được sử dụng để cấp nguồn cho mô tơ của đĩa cứng cũng như quạt nguồn và một số thiết bị làm mát khác có trong hệ thống máy tính Tuy nhiên, về sau này nguồn điện
Trang 28+12V còn cung cấp điện cho các khe cắm hệ thống, card mở rộng hay thậm chí là cả chip (CPU) cũng sử du ̣ng dòng +12V này
• +5 VSB (5 V Standby): Đây là nguồn điện được bộ nguồn cung cấp trước, nguồn điện này dùng để phục vụ cho việc khởi động máy tính, nguồn điện này có lập tức khi ta nối bộ nguồn vào nguồn điện (AC) Đường điện này thường có dòng cung cấp nhỏ dưới 3A
➢ Các loại chân cắm kết nối đầu ra của bộ nguồn
Dây cắm của nguồn điện máy tính được đánh dấu bằng mã màu rất chi tiết Cụ thể màu đỏ là điện +5 V, màu vàng là +12 V, màu đen là dây ” mát ” (Ground)… Chúng được tập hợp lại thành những dạng chân cắm cơ bản sau đây:
• Đầu cắm Molex: Chân cắm này thường được sử dụng cho các loại đĩa cứng và
ổ đĩa quang Ngoài ra, cũng có thể sử dụng chân cắm này để cắm thêm quạt tản nhiệt và một số thiết bị khác như card đồ họa
• Đầu cắm vào bo mạch chủ (Motherboard): Thường bao gồm 20 – 24 chân cắm tùy vào bo mạch chủ của Phiên bản khác của đầu cắm này là 20+4 chân (ghép 1 đầu 20 chân
và 1 đầu 4 chân lại với nhau) – rất 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 đó là 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
4 chân
• Đầu cắm cho ổ đĩa mềm: Gồm 4 chân
• Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang giao tiếp SATA: Gồm 4 dây
• Đầu cắm cho các cạc đồ hoạ cao cấp: Gồm 6 chân
1.2.5 Các thiết bị ngoại vi
➢ Bàn phím
Bàn phím là thiết bị chính giúp người sử dụng giao tiếp và điều khiển hệ thống máy tính là thiết bị không thể thiếu, nếu thiếu nó máy tính sẽ báo lỗi và sẽ không khởi động Bàn phím có thiết kế khá nhiều ngôn ngữ, cách bố trí, hình dáng và các phím chức
Trang 29điều khiển màn hình Bàn phắm được nối với máy tắnh thông qua cổng PS/2 (hiện nay
đã không còn được sử dụng), USB và kết nối không dây
Hình 1.31 Bàn phắm máy tắnh
Ớ Nguyên tắc hoạt động
Bàn phắm hoạt động bằng các chip xử lý bàn phắm, chúng sẽ liên tục kiểm tra trạng thái của ma trận quét (scan matrix) để xác định công tắc tại các tọa độ X, Y đang được đóng hay mở và ghi một mã tương ứng vào bộ đệm bên trong bàn phắm Sau đó
mã này sẽ được truyền nối tiếp tới mạch ghép nối bàn phắm trong PC hay laptop Cấu trúc của SDU (Serial Data Unit) cho việc truyền số liệu: Mỗi phắm nhấn sẽ được gán cho 1 mã quét (scan code) gồm 1 byte Nếu 1 phắm được nhấn thì bàn phắm phát ra 1
mã make code tương ứng với mã quét truyền tới mạch ghép nối bàn phắm
➢ Chuột máy tắnh
Chuột máy tắnh là một thiết bị ngoại vi của máy tắnh dùng để điều khiển và làm việc với chiếc máy tắnh hay laptop Để sử dụng chuột máy tắnh ta phải thông qua màn hình máy tắnh để quan sát toạ độ và thao tác di chuyển của chuột trên màn hình cũng như thực hiện những lệnh trên máy tắnh.Chuột kết nối với bo mạch chủ qua: COM, PS/2, USB và kết nối không dây
Hình 1.32 Chuột máy tắnh