Chương 1. Tổng quan về ht máy tính 1. Một số mốc lịch sử quan trọng về sự phát triển của máy tính 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống máy tính cá nhân 2.1. Một số bộ phận chính bên trong hộp máy 1. Bộ nguồn 2. Bộ nhớ trong 3. Bộ xử lý trung tâm 4. Bảng mạch chính 5. Các bảng mạch mở rộng 6. Các ổ đĩa 2.2. Các thiết bị ngoại vi cơ bản 1. Màn hình 2. Bàn phím 3. Con chuột 4. Máy in 3. Một số điều cần lưu ý khi lắp đặt hệ thống máy tính 3.1. Môi trường lắp đặt hệ máy tính 3.2. Đường điện cung cấp cho hệ máy tính Chương II ROM BIOS và RAM CMOS Việc làm chủ được ROM BIOS và RAM CMOS giúp cho người sử dụng máy tính phát huy được tới mức cao nhất khả năng của các thiết bị phần cứng máy tính, qua đó nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống máy tính. Trong chương II sẽ trình bày về các chức năng chính của ROM BIOS và RAM CMOS, cách thức truy cập và thay đổi cấu hình của hệ thống máy tính thông qua BIOS SETUP. 1. ROM BIOS 1.1. Các chức năng chính của ROM BIOS ROM BIOS (Read Only Memory - Basic Input Output System) Bộ nhớ chỉ đọc - hệ thống vào ra cơ bản. Tất cả các bảng mạch chính hiện đại đều có một chip ROM đặc biệt chứa một bộ các chương trình, bộ chương trình này thường bao gồm bốn chức năng sau: POST, BIOS SETUP, BOOTSTRAP và BIOS. Chúng ta sẽ lần lượt xem xét các chức năng này. 1.1.1. POST POST (Power On Self Test - tự kiểm tra khi bật máy) bắt đầu chạy, sau đây là các bước chính của một POST chuẩn: 1. Xoá bộ nhớ 2. Khởi động BUS: CPU gửi tín hiệu thông qua BUS hệ thống đến các bộ phận của hệ thống máy tính, để báo rằng máy đang vận hành. 3. Kiểm tra màn hình 4. Kiểm tra bộ nhớ 5. Khởi động các thiết bị ngoại vi chuẩn được nối với máy tính: 6. Tạo bảng các vector ngắt: 7. Kiểm tra xem có ROM mở rộng không: Nếu POST phát hiện có ROM mở rộng, thì POST sẽ chuyển quyền điều khiển cho nó, để nó tự khởi động lấy, sau khi khởi động xong, nó trả lại quyền điều khiển cho POST để tiếp tục. 8. Gọi chương trình tải Bootstrap: Cuối cùng POST gọi chương trình con bootstrap có trong ROM, chương trình này làm nhiệm vụ đọc sector (1, 0, 0) - sector 1, track 0, side 0. Nếu đọc thành công, POST sẽ chuyển quyền điều khiển cho chương trình chứa trong sector này, chư ơng trình đó sẽ tiếp tục nạp nhân của hệ điều hành vào bộ nhớ trong 1.1.2. BIOS SETUP Chương trình BIOS SETUP sẽ được kích hoạt nhờ nhấn một phím hay tổ hợp phím đặc biệt trong quá trình POST. 1.1.3. BOOTSTRAP Bootstrap là thủ tục đọc đĩa để tìm và thực hiện sector khởi động chính - sector (1, 0, 0) trên đĩa hệ thống. 1.1.4. BIOS BIOS trên bảng mạch chính thường bao gồm các trình điều khiển các thành phần cơ bản của hệ thống như: bàn phím, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, các cổng, . 1.2. Một số lưu ý về ROM BIOS 1. Vì BIOS là phần mã chính được lưu trữ trong loại ROM này nên người ta thường gọi nó là ROM BIOS. 2. Trong các máy cũ, ROM BIOS trên bảng mạch chính có thể có 5, 6 chip nhưng hầu hết các PC ngày nay chỉ có duy nhất một chip. 3. BIOS Plug and Play: đây là một công nghệ được thiết kế nhằm giúp người sử dụng có thể dễ dàng mở rộng chức năng của hệ máy tính. Một hệ máy tính Plug and Play bao gồm 3 thành phần chính sau đây: - BIOS Plug and Play. - Extended System Configuration Data (ESCD). - Hệ điều hành Plug and Play. 1.3. Các nhà sản xuất ROM BIOS 2. RAM CMOS 2.1. Cơ bản về RAM CMOS Các thông tin về cấu hình hệ thống được ghi ở trong ROM là cố định, không thể thay đổi. Nhưng việc kết nối với các thiết bị phần cứng của mỗi hệ thống máy tính là khác nhau về số lượng và chủng loại, cho nên các nhà sản suất không thể kết nối cứng trong ROM được. Để giải quyết vấn đề này, các máy tính trước đây sử dụng các công tắc điều khiển để chọn các bộ phận có trong hệ máy tính. Ngày nay, người ta có một phương pháp tốt hơn là bổ sung một vi mạch có tên RAM CMOS (Random Access Memory Complementary Metal Oxide Semiconductor) để lưu giữ các thông tin cấu hình của hệ thống máy tính. Các thông tin cấu hình trong RAM CMOS có thể được thay đổi nhờ chương trình BIOS SETUP nằm trong ROM BIOS. Hai chip ROM BIOS và RAM CMOS là hoàn toàn khác nhau, thường có sự hiểu lầm cho rằng hai loại chip này chỉ là một vì chương trình SETUP trong ROM BIOS được sử dụng để cài đặt và lưu trữ các cấu hình của máy trong RAM CMOS. 2.1. Cơ bản về RAM CMOS Trên bảng mạch chính có một chip RTC/NVRAM (Real Time Clock / None Volatile Random Access Memory - Đồng hồ thời gian thực / bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên bất biến). Chip RAM CMOS thực chất là một chip đồng hồ số cộng thêm một số byte nhớ. Những chip RAM CMOS đầu tiên được sử dụng trên máy PC là chip Motorola MC 146818 có 64 bytes nhớ, trong đó có 10 bytes dành cho chức năng đồng hồ. Nó gọi là "bất biến" vì nó được chế tạo bằng công nghệ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), vì vậy tiêu thụ rất ít năng lượng (cường độ dòng điện chỉ khoảng 1/1000000 A), và năng lượng luôn được cung cấp bởi một pin trên bảng mạch chính. Người ta hay quen gọi chip này là RAM CMOS (RAM chế tạo theo công nghệ CMOS). Khi ta vào trình BIOS SETUP, thiết lập các thông số cấu hình và sau đó ghi vào trong RAM CMOS. Trong các bảng mạch chính hiện đại ngày nay, đặc biệt là trong các hệ thống Plug and Play, dung lượng của RAM CMOS có thể lên tới 2MB, thậm chí có thể hơn. Một số hệ thống chất lượng cao hiện nay có loại RAM CMOS chứa luôn pin trong chip, các chip này có tuổi thọ rất cao, một số hệ thống còn không sử dụng cả pin như các hệ thống của Hewlett Packard, mà có một tụ điện tự động nạp điện, mỗi khi hệ thống được cắm vào nguồn (không nhất thiết phải bật máy). Nếu hệ thống không được cắm vào nguồn, tụ điện sẽ nuôi được RAM CMOS trong một tuần. 2.2. Một số trục trặc thường gặp về RAM CMOS Nếu ta nhận được thông báo chạy SETUP mỗi khi bật máy, có thể pin nuôi RAM CMOS đã bị hết hoặc hỏng. Vì vậy, các thông tin cấu hình ghi trong nó đã bị mất. Khi đó, ta phải kiểm tra để xác định nguyên nhân và khắc phục. Khi máy ở trong quá trình POST, nếu chương trình POST phát hiện thấy một số thông số phần cứng trong hệ thống không khớp với các thông tin được lưu giữ trong RAM CMOS thì nó sẽ nhắc ta chạy chương trình setup để khai báo lại cho đúng. Trong bộ nhớ RAM CMOS các thông tin cấu hình của máy lưu giữ trong nó được bảo vệ bởi kỹ thuật checksum, nó tính tổng các byte trong miền được bảo vệ theo một thuật toán đặc biệt và ghi kết quả vào 2 ô nhớ có địa chỉ 2Eh và 2Fh của RAM CMOS. Mỗi khi khởi động máy, chương trình POST đọc tham số lưu trữ trong RAM CMOS để xác định cấu hình của hệ thống, đồng thời nó tính lại checksum và so sánh với từ checksum đã được ghi, nếu khác nhau thì chứng tỏ nội dung vùng nhớ cần được bảo vệ đã bị thay đổi, chương trình POST sẽ thông báo cho người sử dụng chạy chương trình setup để khai báo lại cấu hình cho đúng. 3. Chạy chương trình BIOS SETUP 3.1. Vào chương trình BIOS SETUP ấn Del: máy ĐNA ấn F1: máy IBM ấn F2: máy ACER, DEL ấn F10: máy COMPAQ-HP Hầu hết các hệ thống đã được cấu hình bởi các nhà sản xuất và các nhà phân phối sản phẩm. Chúng ta không cần phải vào BIOS SETUP khi không cần thiết hoặc không nhận được một thông báo yêu cầu. Hệ thống sẽ khởi động lại ngay lập tức khi ta ra khỏi BIOS SETUP Chương III Bộ nguồn bên trong máy Tính Trong hệ thống máy tính, bộ nguồn đóng vai trò rất quan trọng, bởi vì nó làm nhiệm vụ chuyển đổi và cung cấp năng lượng cho hầu hết các thành phần khác trong hệ thống. Theo kinh nghiệm thì bộ nguồn là một trong những bộ phận hay xảy ra hư hỏng nhất, đặc biệt là những nhà lắp ráp chọn những bộ nguồn rẻ tiền. Từ sự trục trặc của bộ nguồn dẫn đến hư hỏng các thành phần khác mà nó cung cấp điện. Mặc dù là một thành phần quan trọng của hệ máy tính, nhưng khi mua một hệ máy tính người ta thường chỉ quan tâm các bộ phận như: bộ vi xử lý, bộ nhớ, ổ đĩa cứng, . Đa số người dùng không quan tâm tới bộ nguồn hoặc cùng lắm là quan tâm tới công suất của chúng mà thôi. ít ai quan tâm rằng bộ nguồn có ổn định không, dòng một chiều thế nào, tín hiệu có nhiễu không, . Vì những lí do trên mà trong chương này chúng ta sẽ nghiên cứu kỹ về bộ nguồn để thấy được rõ hơn vai trò, các tính năng kỹ thuật, và vấn đề các sự cố và cách khắc phục đối với bộ nguồn. [...]... nhau trong các máy vi tính khác nhau Trị số công suất của nguồn nuôi là tổng số công suất mà nó đưa ra được tính bằng watt Việc xác định nguồn nuôi là một yếu tố rất quan trọng khi xây dựng một hệ máy mới hoặc nâng cấp một hệ máy cũ Chẳng hạn, một ổ đĩa cứng khi khởi động đòi hỏi dòng 5A trên đường dây 12V Nếu ta mắc vào hệ máy cũ với nguồn nuôi 65W, khiến cho bộ nguồn quá tải mỗi khi bật máy dẫn đến... CPU CPU L1 Bus hệ thống L2 Khe cắm RAM North Bridge b) Vị trí và tốc độ của cache - Trong các máy từ Pentium về trước, vì sử dụng các loại FPM DRAM và EDO RAM nên tốc độ của chúng thua kém nhiều so với tốc độ BUS hệ thống, vì vậy cache L2 được cài đặt trên bảng mạch chính và có tốc độ bằng tốc độ BUS hệ thống - Trong các máy từ Pentium Pro trở lại đây, SDRAM có tốc độ bằng tốc độ BUS hệ thống nên việc... chính được hệ điều hành Windows 9x/2000 sử dụng để điều khiển nguồn của hệ thống bằng phần mềm Cũng nhờ tín hiệu này mà các chức năng như Wake On Ring hay Wake On Lan có thể bật hệ thống khi nhận tín hiệu từ Modem hay Card mạng Tín hiệu 5V_Standby luôn được kích hoạt và cung cấp cho bảng mạch chính một lượng điện hạn chế ngay cả khi hệ thống đã tắt và cho phép bật các tính năng ở trên, các tính năng... tốt Một hệ thống có một bộ nguồn công suất lớn và chất lư ợng cao sẽ bảo vệ hệ thống của bạn và sẽ không bị ảnh hưởng khi có một trong những tình trạng sau xẩy ra: + Mất điện bất thường + Nguồn yếu + Một xung điện cao lên tới 2500v đặt trực tiếp đầu vào dòng xoay chiều (ví dụ như sét) 7 Vấn đề tắt nguồn Việc tắt hệ thống một cách thường xuyên có thể gây nguy hại cho các thành phần bên trong hệ thống. .. và cách xử lý Bộ nguồn là nơi hay xảy ra các sự cố của hệ máy PC Sau đây là một số lỗi có thể liên quan tới bộ nguồn: 1 Một lỗi bất kỳ khi khởi động hệ thống 2 Tự khởi động lại hay treo máy khi đang hoạt động 3 Quạt ổ đĩa cứng hay quạt nguồn không quay 4 Máy quá nóng Bài tập cuối chương 3.1 Trình bày về chức năng và tầm quan trọng của bộ nguồn nuôi 3.2 Vẽ sơ đồ khối và trình bày nguyên lý hoạt động... trư ớc khi cho phép hệ thống khởi động Nếu thử nghiệm thành công, bộ nguồn gửi một tín hiệu đặc biệt qua chân Power Good (PG) tới bảng mạch chính, tín hiệu này được nhận bởi chip định thời của bộ xử lý Chip này sẽ điều khiển đường khởi động lại cho bộ xử lý Nếu tín hiệu PG không có, chip định thời sẽ điều khiển khởi động lại máy liên tiếp, ngăn chặn sự hoạt động của hệ thống Vì vậy, máy sẽ bật / tắt bất... trình bày nguyên lý hoạt động của bộ nguồn nuôi tuyến tính 3.3 Vẽ sơ đồ khối và trình bày nguyên lý hoạt động của bộ nguồn nuôi chuyển mạch 3.4 So sánh các bộ nguồn nuôi tuyến tính và chuyển mạch 3.5 Nêu các loại bộ nguồn phổ biến hiện nay, trình bày các đặc trưng kỹ thuật cơ bản của bộ nguồn ATX 3.6 Khi lắp đặt thêm các thiết bị vào hệ thống máy tính thì có phải thay bộ nguồn không? Chương 4 Bộ nhớ... Tránh được việc tính toán trên các dữ liệu sai 2 Định vị rõ nguồn gây lỗi, giúp người dùng giải quyết vấn đề và tăng khả năng phục vụ của hệ thống Các hệ thống PC trên thị trường có thể được thiết kế để sử dụng bộ nhớ chẵn lẻ hay không chẵn lẻ thông qua một tuỳ chọn trên bảng mạch chính 3 RAM ECC (Error Correcting Code - mã sửa lỗi): RAM ECC cho phép sửa chữa được các lỗi 1 bit, tức là hệ thống vẫn tiếp... độ bằng tốc độ BUS hệ thống là vô nghĩa Chính vì thế, trong các loại máy này cache L2 được nối trực tiếp với CPU và có tốc độ bằng CPU (Pentium Pro, AMD K6-3, Celeron, Pentium III Xeon) hoặc bằng 1/2 tốc độ CPU (Pentium II, Pentium III, Pentium IV) 3 RAM vật lí, DIP, SIMM và DIMM 3.1 RAM vật lý 3.2 DIP (Dual Inline Package - vỏ hai hàng chân) - Dùng trong các máy IBM XT, IBM AT thế hệ đầu tiên 3.3 SIMM... thay thế RDRAM trong các máy tính giá thành hạ không dùng bộ xử lý của Intel 2.5 Bộ nhớ Cache - Khi các hệ thống PC có tốc độ 16 MHz, DRAM có thể có tốc độ tương đương tốc độ của bảng mạch chính và CPU nên không cần bộ nhớ cache Nhưng khi tốc độ CPU vượt xa tốc độ DRAM, thì nhu cầu bộ nhớ cache là cần thiết a) Các loại cache - Các loại cache đều được tạo nên từ SRAM - Trong các máy từ 486 đến Pentium . chuột 4. Máy in 3. Một số điều cần lưu ý khi lắp đặt hệ thống máy tính 3.1. Môi trường lắp đặt hệ máy tính 3.2. Đường điện cung cấp cho hệ máy tính Chương. 1. Tổng quan về ht máy tính 1. Một số mốc lịch sử quan trọng về sự phát triển của máy tính 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống máy tính cá nhân 2.1. Một