Mainboard máy vi tính và các lỗi thường gặp

Các thành phần điện tử có trong máy tính, các thiết bị ngoại vi trong một bộ máy vi tính cũng được trình bày một cách hệ thống.. Mainboard là thành phần trung tâm điều khiển mọi hoạt độn

i

621.39 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài MAINBOARD MÁY VI TÍNH

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ của thầy cô, các anh chị và các bạn Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu trường Đại học Vinh, khoa Điện Tử Viễn Thông và các Thầy, Cô đã giảng dạy và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Đặc biệt, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Lưu Tiến Hưng đã hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng, là lời cảm ơn chân thành đến nhưng người thân và toàn thể bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian học tập và thực hiện đồ

iii

MỤC LỤC

Trang

Tóm tắt đồ án iv

Mở đầu v

Danh mục hình vẽ vii

Danh mục từ viết tắt x

Chương 1 Các thành phần điện tử trong máy tính 1

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của máy tính 1

1.2 Phân loại máy tính 6

1.3 Cấu tạo máy tính 7

1.4 Phần mềm 13

1.5 Cấu tạo bộ nguồn và nguyên tắc hoạt động 15

1.6 Kết luận chương 16

Chương 2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mainboard 22

2.1 Tổng quan về mainboard 22

2.2 Sơ đồ khối của mainboard 25

2.3 Quá trình khởi động mainboard 26

2.4 Cấu tạo mainboard 27

2.5 Kết luận chương 42

Chương 3 Khắc phục một số lỗi của mainboard 43

3.1 Một số hiện tượng hư hỏng của mainboardError! Bookmark not defined.3 3.2 Hỏng mạch cấp nguồn cho CPU Error! Bookmark not defined.4 3.3 Hỏng các mạch tạo xung 47

3.4 Kết luận chương 52

iv Kết luận 53 Tài liệu tham khảo 54

v

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đồ án này trình bày tổng quan về lịch sử hình thành và phát triển của máy vi tính Các thành phần điện tử có trong máy tính, các thiết bị ngoại vi trong một bộ máy vi tính cũng được trình bày một cách hệ thống

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động mainboard, một thành phần quan trọng dùng để liên kết các bộ phận trong máy tính được phân tích một cách chi tiết

Từ các phân tích chi tiết về mainboard, một số lỗi mainboard thường gặp

và các cách khắc phục các lỗi đó cũng được phân tích và trình bày một cách

hệ thống

ABSTRACT

This thesis presents an overview of the history and development of the computer (PC) The electronic components and peripheral devices in a computer are also presented in a systematic way

Design and operation principles mainboard, an important component to link the parts of a computer are analyzed in detail

From the detailed analysis of the mainboard, some common errors of

mainboard and how to fix these errors that are analyzed and presented

vi

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay khi mà khoa học công nghệ đang phát triển một các vượt bậc thì máy tính đóng một vai trò quan trọng và không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta Máy tính được sử dụng rộng rãi trong cá lĩnh vực, nghề nghiệp như giáo dục, thông tin, giải trí, ngân hàng, kinh doanh, y tế, dự báo thời tiết, các nghiên cứu khoa học,… Máy tính càng trở nên cần thiết hơn khi mà mạng Internet ra đời và phát triển một cách nhanh chóng

Máy vi tính có thể được mô tả là một thiết bị điện tử dùng để thực hiện các thao tác toán học, logic học và đồ họa Máy tính là một hệ thống được tạo nên bởi nhiều thành phần như case, màn hình, bàn phím, chuột,… Do đó để máy tính có thể hoạt động được ta phải ghép các thành phần của nó một cách hợp lý và khai báo với các thành phần khác

Để tìm hiểu được tất cả các thành phần của máy tính là một điều rất khó, vì máy tính được cấu thành bởi nhiều thành phần điện tử khác nhau Trong đồ án của mình, chúng tôi chỉ đi sâu tìm hiểu thành phần quan trong nhất của máy tính là mainboard Mainboard là thành phần trung tâm điều khiển mọi hoạt động của một máy tính và đóng vai trò là trung gian giao tiếp giữa CPU với các thiết bị khác của máy tính Mainboard có rất nhiều loại

do nhiều hãng sản xuất khác nhau và không ngừng được cải tiến để ngày càng hoàn thiện đem lại hiệu quả xử lý tốt nhất Chính vì những vai trò quan trọng của máy tính cũng như vai trò của mainboard trong máy tính, chúng tôi

chọn đề tài : “Mainboard máy vi tính và các lỗi thường gặp”

để có cách khắc phục tốt nhất

Để có tài liệu cho việc triển khai đề tài chúng tôi sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: Tìm hiểu tài liệu qua các giáo trình, các bài báo từ đó tổng hợp lại theo phạm vi đề tài, tìm tài liệu qua các trang mạng, diễn đàn, Internet Cấu trúc của đồ án, ngoài phần mở đầu, phần kết luận và các tài liệu tham khảo thì phần nội dung đồ án có ba chương chính sau đây:

Chương 1 Các thành phần điện tử của máy tính

Trong chương này trình bày lịch sử hình thành và phát triển của máy tính, các thành phần điện tử tạo nên máy tính, các thiết bị ngoại vi và vai trò của chúng đối với máy tính Cấu tạo bộ nguồn và một số cách khắc phục khi bộ nguồn bị hỏng

Chương 2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mainboard

Chương này chúng tôi nêu rõ cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của tạo mainboard, các khối mạch trên nó và nguyên lý hoạt động của chúng

Chương 3 Khắc phục một số lỗi của mainboard

Trong chương này chúng tôi tìm hiểu các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân của các hư hỏng đó và cách khắc phục một số lỗi của mainboard

viii

DANH MỤC HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.1 Máy tính đầu tiên trên Thế giới Altair 3

Hình 1.2 Máy tính PC hãng Apple sản xuất năm 1977 3

Hình 1.3 Máy tính PC của hãng IBM sản xuất năm 1981 4

Hình 1.4 CPU đầu tiên do Intel sản xuất năm 1971 5

Hình 1.5 CPU Pentium 4 sản xuất năm 2006 với tốc độ 3.2GHz 6

Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống máy tính 7

Hình 1.7 Hình dạng bên ngoài của CPU 8

Hình 1.8 Mainboard dòng H61 MXE-V do hãng Foxconn sản xuất 9

Hình 1.9 Hình dạng bên ngoài của RAM 10

Hình 1.10 Hình dạng hộp cây máy tính 10

Hình 1.11 Hình dạng bên ngoài của HDD 11

Hình 1.12 Ổ đĩa CD ROM 11

Hình 1.13 Bàn phím 12

Hình 1.14 Chuột 12

Hình 1.15 Card Video 12

Hình 1.16 Màn hình CRT và LCD 13

Hình 1.17 Bộ nguồn BTX 16

Hình 1.18 Đầu dây nguồn cấp điện cho mainboard 17

Hình 1.19 Đầu cắm dây nguồn trên mainboard 17

Hình 1.20 Sơ đồ mạch tổng quát của bộ nguồn Micro ATX 18

Hình 1.21.Vỉ mạch bên trong nguồn Micro ATX 19

Hình 2.1 Mainboard dòng H61 MXE-V do hãng Foxconn sản xuất 22

ix

Hình 2.2 Sơ đồ khối khe cắm và đường bus của mainboard 2Error!

Bookmark not defined

Hình 2.3 Sơ đồ khối của mainboard 25

Hình 2.4 Socket 775 28

Hình 2.5 Vị trí Chipset cầu bắc và nam trên mainboard 29

Hình 2.6 Dạng chíp Nam thông dụng 30

Hình 2.7 Hệ thống BIOS 30

Hình 2.8 BIOS được hàn trực tiếp trên mainboard 31

Hình 2.9 Chip Super I/O được gắn trên mainboard 32

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý của mạch cấp nguồn cho CPU 34

Hình 2.11 Hình dạng thực tế mạch cấp nguồn cho CPU 35

Hình 2.12 Sơ đồ khối mạch cấp nguồn cho chip cầu nam và cầu bắc 35

Hình 2.13 Mạch ổn áp gắn trên mainboard 36

Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý các dạng mạch thông dụng 36

Hình 2.15 Sơ đồ chi tiết của mạch cấp nguồn cho Chip 37

Hình 2.16 Xung clock đồng bộ dữ liệu trong hệ thống máy tính 37

Hình 2.17 CPU hoạt động khi có 3 điều kiện 39

Hình 2.18 Mạch tạo xung Clock trên mainboard 39

Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý của mạch tạo xung Clock 40

Hình 2.20 Sơ đồ chân IC tạo xung Clock 40

Hình 2.21 Sơ đồ khối của IC - Clock 42

Hình 3.1 Đo mức cấp nguồn cho CPU 45

Hình 3.2 Dùng card test main kiểm tra xung Clock 47

Hình 3.3 Mạch Clock - Gen 48

x

Hình 3.4 Sơ đồ kiểm tra mất xung Reset 50

Hình 3.5 Sử dụng card main kiểm tra khe cắm PCI 50

Hình 3.6 Kiểm tra mức nguồn 5V tại chân công tắc PWR 52

Hình 3.7 Hình dạng chíp super I/O 52

xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AGP Accelerated Graphics Port Cổng tăng tốc đồ họa

ATA Advanced Technology

APM Advanced Power

Manager Quản lý nguồn cao cấp (tốt) hơn

ACPI Advanced Configuration

and Power Interface

Cấu hình cao cấp và giao diện nguồn

ARP Address Resolution

Protocol

Giao thức chuyển đổi từ địa chỉ Logic sang địa chỉ vật lý

AD Active Directory Hệ thống thư mục tích cực

BIOS Basic Input/Output

System Hệ thống nhập/xuất cơ sở BPS Bits Per Second Số bít truyền trên mỗi giây

CP Computer Programmer Người lập trình máy tính

CPU Central Processing Unit Đơn vị xữ lý trung tâm

CMOS Complementary Metal

Oxide Semiconductor Bán dẫn bù Oxit - Kim loại

chương trình nào đó

xii

CD – ROM Compact Disc - Read

Only Memory Đĩa nén chỉ đọc

CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

Giao thức truyền tin trên mạng theo phương thức lắng nghe đường truyền mạng để tránh sự đụng độ

CCNA Cisco Certified Network

Associate

Là chứng chỉ mạng quốc tế do hãng sản xuất thiết bị mạng hàng đầu thế giới cung cấp

DDR -

SDRAM

Double Data Rate

DAC Digital to Analog

Converted

Bộ chuyển đổi từ tín hiệu số sang tín hiệu tương tự

DC Domain Controller Hệ thống tên miền

FDD Floppy Disk Drive Ổ đĩa mềm - thông thường có

dung lượng 1.44 MB

FAT File Allocation Table Một bảng hệ thống trên đĩa để cấp

phát File

FSB Front Side Bus BUS truyền dữ liệu hệ thống - kết

nối giữa CPU với bộ nhớ chính

IT Information Technology Công nghệ về máy tính

ICP Internet Content Provider Nhà cung cấp nội dung thông tin

trên Internet ISA Industry Standard

Architecture Là một cổng giao tiếp

xiii

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

IDE Integrated Drive

MCP Microsoft Certified

Professional

Là chứng chỉ ở cấp độ đầu tiên của Microsoft

MBR Master Boot Record Cấu hình cao cấp và giao diện

NTFS New Technology File

System

Hệ thống tập tin theo công nghệ mới - công nghệ bảo mật hơn dựa trên nền tảng là Windows NT

OS Operating System Hệ điều hành máy tính

OSI Open System

Interconnection

Mô hình liên kết hệ thống mở - chuẩn hóa quốc tế

OU Organization Unit Đơn vị tổ chức trong AD

PC Personal Computer Máy tính cá nhân

PDA Personal Digital Assistant Thiết bị số hổ trợ cá nhân

PCI Peripheral Component

Interconnect

Các thành phần cấu hình nên cổng giao tiếp ngoại vi theo chuẩn nối tiếp

xiv

PATA Parallel ATA Chuẩn truyền dữ liệu theo dạng

song song

RPM Revolutions Per Minute Số vòng quay trên mỗi phút

ROM Read Only Memory Bộ nhớ chỉ đọc, không thể ghi-

xóa RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên

RIMM Ram bus Inline Memory

SDRAM Synchronous Dynamic

Random Access Memory

Nơi quản lý và bảo mật các thông tin của tài khoản người dung

SCSI Small Computer System

Interface

Giao diện hệ thống máy tính nhỏ - giao tiếp xữ lý nhiều nhu cầu dữ liệu cùng một lúc

SATA Serial Advanced

Technology Attachment

Chuẩn truyền dữ liệu theo dạng nối tiếp

USB Universal Serial Bus Chuẩn truyền dữ liệu cho BUS

(Thiết bị) ngoại vi

VGA Video Graphics Array

Thiết bị xuất các chương trình đồ họa theo dãy dưới dạng Video ra màn hình

MOSFET

Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor

Transistor hiệu ứng trường có lớp tiếp xúc Oxit Kim loại - Bán dẫn

1

Chương 1 CÁC THÀNH PHẦN ĐIỆN TỬ TRONG MÁY TÍNH

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của máy tính

Sự phát triển của máy tính được mô tả dựa trên sự tiến bộ của các công nghệ chế tạo các linh kiện cơ bản của máy tính như: bộ xử lý, bộ nhớ ngoài, các thiết bị ngoại vi,…Lịch sử phát triển của máy vi tính có thể được chia thành các thế hệ như sau [7]:

a) 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 kích thước 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 điện/ 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 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 (Arithmetic And Logic Unit - ALU) 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

Vào những năm đầu của thập niên 50, những máy tính thương mại đầu tiên được đưa ra thị trường: 48 hệ máy UNIVAC I và 19 hệ máy IBM 701 đã được bán ra

b) 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

c) 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 mạch kết có 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

d) 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,…

Một trong những nhà sáng lập công ty chế tạo bộ vi xử lý đầu tiên đã

3

nổi tiếng những định luật Moore Luật này cho biết số lượng Transistor trên một chip máy tính sẽ tăng hai lần sau mỗi 18 tháng Nghĩa là cứ trên dưới một năm rưỡi, một máy tính mới dường như sẽ gấp đôi tiền nhân nó

Dưới đây thể hiện sự phát triển của chiếc máy tính [8]

Năm 1975 công ty MITS (Mỹ) giới thiệu chiếc máy tính cá nhân Altair đầu tiên trên thế giới, chiếc máy này sử dụng bộ vi xử lý 8080 của Intel, chiếc máy tính đầu tiên không có màn hình mà chỉ hiện kết quả thông qua các đèn Led

Hình 1.1 Máy tính PC đầu tiên trên thế giới Altair [8]

Năm 1977 công ty Apple đưa ra thị trường máy tính Apple II có màn hình và bàn phím

Hình 1.2 Máy tính PC hãng Apple sản xuất năm 1977 [8].

Năm 1981 công ty IBM sản xuất máy tính PC có hệ thống mở, tức là máy có nhiều khe cắm mở rộng để có thể cắm thêm các thứ khác vào đó, sau này thiết kế này đã phát triển thành tiêu chuẩn của máy tính ngày nay

Hình 1.3 Máy tính PC của hãng IBM sản xuất năm 1981 [8]

Sau khi phát minh ra chuẩn PC mở rộng, IBM đã cho phép các nhà sản xuất PC trên thế giới làm theo chuẩn của IBM và chuẩn máy tính IBM

PC đã nhanh chóng phát triển thành hệ thống sản xuất máy PC khổng lồ trên toàn thế giới

IBM không có thỏa thuận độc quyền với MS DOS cho nên Microsoft

có thể bán phần mền MS DOS cho bất cứ ai, vì vậy mà Microsoft đã nhanh chóng trở thành một công ty lớn mạnh

BillGate năm 1981, ông làm việc suốt ngày để hoàn thành hệ điều hành MS DOS cho công ty IBM, hợp đồng của ông chỉ đáng giá bằng 5 phút thu nhập hiện nay, nhưng ông muốn cả thế giới biết đến sản phẩm đó Và như ta đã biết ông đã làm chủ thế giới trong lĩnh vực phần mềm, đó là tầm nhìn của một tỷ phú

Một điều đặc biệt quan trọng đó là có trên 95% máy tính PC trên Thế giới sử dụng các sản phẩm Window của Microsoft Vì vậy các công ty sản xuất thiết bị ngoại vi muốn bán được ra thị trường thì phải có trình điều khiển do Microsoft cung cấp hoặc một thoả thuận với Microsoft để sản phẩm

ấy được Window hỗ trợ

- Năm 1971 Intel đã phát minh ra Vi xử lý đầu tiên có tên 4004 có tốc

độ là 0,1 MHz

Hình 1.4 CPU đầu tiên do Intel sản xuất năm 1971

- Năm 1972 Intel giới thiệu chíp 8008 có tốc độ 0,2 MHz

- Năm 1979 Intel giới thiệu chíp 8088 có tốc độ 5 MHz

- Năm 1988 Intel giới thiệu chíp 386 có tốc độ 75 MHz

- Năm 1990 Intel giới thiệu chíp 486 có tốc độ 100 -133 MHz

- Năm 1993 - 1996 Intel giới thiệu chíp 586 có tốc độ 166 200MHz

- Năm 1997-1998 Intel giới thiệu chíp Pentiun 2 có tốc độ 233- 450MHz

- Năm 1999-2000 Intel giới thiệu chíp Pentium 3 có tốc độ 1200MHz

500 Từ năm 2001 500 nay Intel giới thiệu chíp Pentium 4 có tốc độ từ 1500 MHz đến 3800MHz (và chưa có giới hạn)

6

Hình 1.5 CPU Pentium 4 sản xuất năm 2006 với tốc độ 3.2GHz

1.2 Phân loại máy tính

a) Các siêu máy tính

Siêu máy tính là các máy tính đắt tiền nhất và tính năng kỹ thuật cao nhất Chúng thường là các máy tính vectơ hay các máy tính dùng kỹ thuật vô hướng và được thiết kế để tính toán khoa học, mô phỏng các hiện tượng Các siêu máy tính được thiết kế với kỹ thuật xử lý song song với rất nhiều bộ xử

lý

b) Các máy tính lớn

Là loại máy tính đa dụng, nó có thể sử dụng cho các ứng dụng quản lý cũng như các tính toán khoa học dùng kỹ thuật xử lý song song và có hệ thống vào/ra mạnh

c) Máy tính mini

Là loại máy tính cỡ trung, giá một máy tính mini có thể từ vài chục đến vài trăm USD

d) Máy vi tính

Máy vi tính là loại máy tính dùng bộ vi xử lý Đây là máy tính mà chung

ta đang dùng hiện nay

Hệ thống bus bao gồm: bus địa chỉ, bus dữ liệu và bus điều khiển

- Bus địa chỉ và bus dữ liệu được dùng trong việc chuyển dữ liệu giữa các bộ phận trong máy tính

- Bus điều khiển có vai trò làm cho sự trao đổi thông tin giữa các bộ phận được đồng bộ

8

1.3.2 Phân tích các thiết bị có trong máy vi tính

a) CPU

Hình 1.7 Hình dạng bên ngoài của CPU

CPU (Central Processing Unit) hay là bộ vi xử lý Đây là thành phần quan trọng nhất của máy tính, thực hiện các lệnh của chương trình khi phần mềm nào đó chạy, tốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc chủ yếu vào linh kiện này, CPU là linh kiện nhỏ nhưng thường đắt nhất trong máy vi tính

Nguyên tắc cơ bản của bộ vi xử lý là hoạt động theo chương trình nằm trong bộ nhớ, gồm các bước cơ bản sau:

9

khác nhau nhưng chúng vẫn giao tiếp được với nhau là nhờ có hệ thống chipset trên mainboard điều khiển Hình 1.8 là chiếc mainboard dòng H61 MXE-V SK1155 của hãng Foxconn sản xuất

Hình 1.8 Mainboard dòng H61 MXE-V do hãng Foxconn sản xuất

c) Bộ nhớ dữ liệu

Bộ nhớ là thành phần quan trọng thứ hai trong hệ thống máy tính, không

có bộ nhớ thì máy tính không thể hoạt động được, trong máy tính có hai loại

bộ nhớ hay dùng nhất là RAM và ROM

- Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (Random Access Memory - RAM) giữ dữ liệu và lệnh cần thiết để làm việc với máy tính và các chương trình phần mềm RAM cũng lưu tạm thời dữ liệu đầu ra trước khi nó được chuyển đến thiết bị đầu ra thích hợp RAM được thiết kế từ các mạch bán dẫn dùng để lưu trữ thông tin Chứa các chương trình đang thực hiện và các dữ liệu đang sử dụng Bộ nhớ này lưu các chương trình phục vụ trực tiếp cho quá trình xử lý của CPU, bộ nhớ RAM chỉ lưu trữ dữ liệu tạm thời và dữ liệu sẽ bị xoá khi

10

mất điện [5] Hình 1.9 là hình dạng bên ngoài của chiếc RAM II với dung lượng 1Gb do hãng EVM sản xuất

Hình 1.9 Hình dạng bên ngoài của RAM

- Bộ nhớ chỉ đọc (Read Olly Memory - ROM) là khu vực lưu trữ thường xuyên để lưu trữ dữ liệu và chương trình mà máy tính không cần chạy Đây là

bộ nhớ cố định, dữ liệu không bị mất khi mất điện, bộ nhớ này dùng để nạp các chương trình BIOS (Basic Input Output System) là chương trình vào ra

cơ sở Đây là chương trình phục vụ cho quá trình khởi động máy tính và chương trình quản lý cấu hình của máy

11

e) Ổ đĩa cứng HDD

Hình 1.11 Hình dạng bên ngoài của HDD

Ổ đĩa cứng (Hard Disk Drive) là một thiết bị ngoại vi quan trọng được máy tính sử dụng để lưu trữ dữ liệu cố định hoặc lưu trữ thường xuyên, có nghĩa là đĩa cứng lưu trữ dữ liệu ngay cả khi không bật máy tính [4]

Ổ đĩa cứng gồm có từ một đến nhiều đĩa cứng hình tròn được định vị và một mô tơ quay đĩa, bên trên có các đầu từ đọc/ghi được điều khiển bởi mô tơ quay đầu từ Các thiết bị này được bọc trong vỏ nhôm kín, được điều khiển bởi mạch điều khiển và kết nối với máy tính qua cáp truyền dữ liệu

Ổ đĩa cứng là thiết bị lưu trữ chính của hệ thống, nó có dung lượng lớn

và tốc độ truy cập khá nhanh Vì vậy chúng được sử dụng để cài đặt hệ điều hành và các chương trình ứng dụng, đồng thời nó được sử dụng để lưu trữ tài liệu tuy nhiên ổ cứng là ổ cố định, không thuận tiện cho việc di chuyển dữ liệu đi xa

h) Chuột - Mouse

Hình 1.14 Chuột

Chuột (Mouse) là thiết bị nhập bằng các giao diện đồ hoạ như hệ điều hành Window và một số phần mềm khác, trình điều khiển chuột do hệ điều hành Window nắm

i) Card Video

Hình 1.15 Card Video

Màn hình (Monitor) là một trong những phần quan trong nhất trong

“giao diện người sử dụng” của máy tính, để hiển thị các dữ liệu Hiện nay có hai loại màn hình phổ biến là CRT và màn hình LCD (Hình 1.16)

1.4 Phần mềm

1.4.1 Khái niệm

Phần mềm (Software) là một tập hợp những câu lệnh hoặc chỉ thị (Instruction) được viết bằng một hoặc nhiều ngôn ngữ lập trình theo một trật

tự xác định, và các dữ liệu hay tài liệu liên quan nhằm tự động thực hiện một

số nhiệm vụ hay chức năng hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể nào đó

Màn hình CRT Màn hình LCD

14

Phần mềm thực hiện các chức năng của nó bằng cách gửi các chỉ thị trực tiếp đến phần cứng (hay phần cứng máy tính - Computer Hardware) hoặc bằng cách cung cấp dữ liệu để phục vụ các chương trình hay phần mềm khác Phần mềm là một khái niệm trừu tượng, nó khác với phần cứng ở chỗ là

"phần mềm không thể sờ hay đụng vào", và nó cần phải có phần cứng mới có thể thực thi được

1.4.2 Đặc điểm của phần mềm

Trước đây, để tạo ra chương trình máy tính người ta phải làm việc trực tiếp với các con số 0 hoặc 1 (sử dụng hệ số nhị phân), hay còn gọi là ngôn ngữ máy Công việc này vô cùng khó khăn, chiếm nhiều thời gian, công sức

và đặc biệt dễ gây ra lỗi Để khắc phục nhược điểm này, người ta đề xuất ra hợp ngữ, một ngôn ngữ cho phép thay thế dãy 0 hoặc 1 này bởi các từ gợi nhớ tiếng Anh Tuy nhiên, cải tiến này vẫn còn chưa thật thích hợp với đa số người dùng máy tính, những người luôn mong muốn các lệnh chính là ý nghĩa của các thao tác mà nó mô tả Vì vậy, ngay từ những năm 1950, người ta đã xây dựng những ngôn ngữ lập trình mà câu lệnh của nó gần với ngôn ngữ tự nhiên Các ngôn ngữ này được gọi là ngôn ngữ lập trình bậc cao

Để có được phần mềm, các nhà lập trình phải sử dụng các ngôn ngữ lập trình để viết, ngôn ngữ lập trình là ngôn ngữ trung gian giữa ngôn ngữ giao tiếp của con người với ngôn ngữ máy, ngôn ngữ càng gần với ngôn ngữ con người thì gọi là ngôn ngữ bậc cao, càng gần ngôn ngữ máy gọi là ngôn ngữ bậc thấp

Ngôn ngữ

con người

Ngôn ngữ lập trình bậc cao

Ngôn ngữ lập trình bậc thấp

Ngôn ngữ máy

Chương trình dịch

Chương trình dịch

15

1.4.3 Nhiệm vụ của phần mềm trong máy tính

Trong máy tính phần mềm được chia thành nhiều lớp, gồm:

Chương trình điều khiển thiết bị (Drive): đây là các chương trình làm việc trực tiếp với thiết bị phần cứng, chúng là lớp trung gian giữa hệ điều hành và thiết bị phần cứng, các chương trình này thường được nạp vào trong

bộ nhớ ROM trên mainboard và trên các card mở rộng, hoặc được tích hợp trong hệ điều hành và được tải vào bộ nhớ lúc máy khởi động

Hệ điều hành (Operation System): là tập hợp của rất nhiều chương trình

có nhiệm vụ quản lý tài nguyên máy tính, làm cầu nối giữa người sử dụng với thiết bị phần cứng, ngoài ra hệ điều hành còn cho phép các nhà lập trình xây dựng các chương trình ứng dụng chạy trên nó

Chương trình ứng dụng: là các chương trình chạy trên một hệ điều hành

cụ thể, làm công cụ cho người sử dụng khai thác tài nguyên máy tính Ví

dụ như chương trình Word giúp ta soạn thảo văn bản,…

Cùng một hệ thống phần cứng, cùng một người sử dụng nhưng có thể chạy hai hệ điều hành khác nhau với các chương trình ứng dụng khác nhau và các trình điều khiển thiết bị khác nhau

1.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ nguồn

1.5.1 Bộ nguồn

a) Định nghĩa

Nguồn máy tính (Power Supply Unit - PSU) là một thiết bị cung cấp điện năng cho bo mạch chủ, ổ cứng và các thiết bị khác,…đáp ứng năng lượng cho tất cả các thiết bị phần cứng của máy tính hoạt động Các bộ nguồn khi xuất xưởng phải có tem chứng nhận chất lượng với các thông số về điện thế, công suất

Hình 1.17 là một bộ nguồn BTX SAGA450W do hãng FSP GROUP sản xuất để cấp điện cho các thành phần của máy tính

16

Hình 1.17 Bộ nguồn BTX

b) Phân loại bộ nguồn

- Nguồn AT là loại nguồn dùng cho máy Pemtium 2 Bộ nguồn AT cấp điện cho mainboard bằng một đầu nối kép, mỗi đầu có 6 đây và có nhiều đầu nối 4 dây với 2 loại kích cỡ Công tắc nguồn của case được nối với bộ nguồn Loại này khi tắt máy tính cần bật/tắt công tắc nguồn

- Nguồn ATX cho loại máy Pentium 3, dây nối bộ nguồn với mainboard chỉ có đầu nối 20 dây và có nhiều đầu nối 4 dây với 2 loại kích cỡ Công tắc được nói với mainboard để kích nguồn Loại này khi tắt máy tính không phải bật/tắt nguồn mà nó tự động tắt điện

- Nguồn Micro ATX cho các loại máy Pentium 4 Micro ATX về cơ bản giống nguồn AT, mainboard được cấp điện bằng một đầu kép 6 dây, có nhiều đầu nối 4 dây Nhưng nguồn này có thêm đầu nối 4 dây hình vuông để cấp điện riêng cho CPU Loại này khi tắt máy tính sẽ tự động ngắt điện

- Nguồn BTX tương tự nguồn ATX nhưng có thiết kế gọn gàng, công suất cao hơn nhưng chưa được sử dụng rộng rãi Thường được dùng cho các hệ thống máy tính cá nhân cao cấp

17

Hình 1.18 Đầu dây nguồn cấp điện cho mainboard

Ý nghĩa của các chân và màu dây :

Dây màu cam là chân cấp nguồn 3,3V

Dây màu đỏ là chân cấp nguồn 5V

Dây màu vàng là chân cấp nguồn 12V

Dây màu xanh da trời là chân cấp nguồn -12V

Dây màu trắng là chân cấp nguồn -5V

Dây màu tím là chân cấp nguồn 5VSB (Đây là nguồn cấp trước)

Dây màu đen là Mass

Dây màu xanh lá cây là chân lệnh mở nguồn chính PS_ON (Power Swich On), khi điện áp PS_ON = 0V là mở, PS_ON > 0V là tắt

Dây màu xám là chân bảo vệ mainboard, dây này báo cho mainboard biết tình trạng của nguồn đã tốt PWR_OK (Power OK), khi dây này có điện áp >3V thì mainboard mới hoạt động

Hình 1.19 Đầu cắm dây nguồn trên mainboard

- Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ đổi điện áp AC 220V đầu vào thành

DC 300V cung cấp cho nguồn cấp trước và nguồn chính

- Nguồn cấp trước có nhiệm vụ cung cấp điện áp 5V STB cho IC Chipset quản lý nguồn trên mainboard và cung cấp 12V nuôi IC tạo dao động cho nguồn chính hoạt động (Nguồn cấp trước hoạt động liên tục khi ta cắm điện)

- Nguồn chính có nhiệm vụ cung cấp các điện áp cho mainboard, các ổ đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD Rom,…Nguồn chính chỉ hoạt động khí có lệnh PS_ON điều khiển từ mainboard

1.5.3 Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn

Từ nguồn điện dân dụng vào bộ nguồn qua các mạch lọc nhiễu loại bỏ 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 nhưng có mức điện áp thấp hơn, từ đây lại tiếp tục được nắn thành dòng một chiều Sở dĩ có

sự biến đổi xoay chiều thành một chiều rồi lại thành xoay chiều và cuối cùng trở về dòng một chiều là vì 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

19

1.5.4 Nhận biết các linh kiện trên vỉ nguồn

Hình 1.25 là vỉ mạch bên trong của bộ nguồn, có thể nhận thấy vỉ nguồn

có các linh kiện sau:

Hình 1.21 Vỉ mạch bên trong của nguồn Micro ATX

- Điốt chỉnh lưu điện áp đầu ra là điốt kép có 3 chân trống giống đèn công suất

- Các cuộn dây hình xuyến gồm các dây đồng quấn trên lõi ferit có tác dụng lọc nhiễu cao tần

- Các tụ lọc đầu ra thường đứng cạnh cụm dây nguồn

- IC tạo dao động – Thường có số là AZ750 hoặc TL494

- IC bảo vệ nguồn – Thường dùng IC có số là LM339

- Biến áp chính luôn luôn là biến áp to nhất mạch nguồn

- Biến áp đảo pha là biến áp nhỏ và luôn luôn đứng giữa 2 biến áp kia

- Hai đèn công suất của nguồn chính thường đứng về phía các đèn công suất

b) Hiện tượng bật nguồn không lên

Nguyên nhân:

- Các cầu chì hoạt động lâu ngày bị nứt, nếu thay phải thay đúng chủng

loại

- Khi thay mới cầu chi lại bị nổ: do cầu nắn diode đầu vào bị hỏng, do

tiếp giáp của các transistor bị chập hoặc chập linh kiện ở đầu dây

Cách sửa chữa: với các nguyên nhân trên thì sử dụng vôn kế đặt ở thang

đo điện trở để kiểm tra

c) Hiện tượng điện áp ra bi sai

Nguyên nhân:

- Chất lượng linh kiện của bộ nguồn kém, sau một thời gian sử dụng có