Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Kiến trúc máy tính. Đại học Hàng Hải Việt Nam1 LỜI NÓI ĐẦU Kiến trúc máy tính là một trong các lĩnh vực khoa học cơ sở của ngành Khoa học máy tính nói riêng và Công nghệ thông tin nói chungTham khảo bài thuyết trình bài giảng kiến trúc máy tính chuyên ngành công nghệ thông tin, công nghệ thông tin, phần cứng phục vụ nhu cầu học tập Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 7 Bộ nhớ ngoài trình bày về cấu tạo đĩa cứng; các chuẩn giao diện kết nối ổ cứng; cấu tạo, đặc điểm2016 Bài giảng Kiến trúc máy tính Chương 3: Bộ xử lý trung tâm cung cấp cho người học các kiến thức: Mô tả, diễn tiến thi hành lệnh mã máy, ...
MỤC LỤC Chương I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan 1.2 Lịch sử phát triển phân loại 1.3 Biểu diễn thông tin máy tính 11 1.4 Các thành phần hệ thống máy tính 20 Chương II BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM 23 2.1 Tổ chức xử lý trung tâm 23 2.2 Tổ chức ghi 24 2.3 Đơn vị số học logic ALU (Arithmetic and logic unit) 26 2.4 Đơn vị điều khiển CU (Control Unit) 27 2.5 Cấu trúc kết nối - BUS 28 2.6 Tập lệnh Mode địa 30 Chương III HỆ THỐNG NHỚ 34 3.1 Tổng quan 34 3.2 Phân cấp hệ thống nhớ 35 3.3 Bộ nhớ bán dẫn 35 3.4 Cache Memory 38 3.5 Kỹ thuật giải mã địa 43 Chương IV: HỆ THỐNG VÀO RA 45 4.1 Giới thiệu chung 45 4.2 Ghép nối máy tính với thiết bị ngoại vi 46 4.3 Các phương pháp điều khiển vào 48 Chương V THIẾT BỊ NHẬP DỮ LIỆU 53 5.1 Giới thiệu chung 53 5.2 Bàn phím 53 5.3 Chuột 55 Chương VI THIẾT BỊ XUẤT DỮ LIỆU 56 6.1 Những khái niệm 56 6.2 Màn hình LCD 57 6.3 Máy in Laser 61 Chương VII THIẾT BỊ LƯU TRỮ NGOÀI 63 7.1 Giới thiệu chung 63 7.2 Đĩa từ (Magetic) 63 7.3 Đĩa Quang (Optical Disk) 66 7.4 Thẻ nhớ: 70 -0- YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHI TIẾT Tên học phần: Kiến trúc máy tính thiết bị ngoại vi a Số tín chỉ: TC BTL Mã HP: 17302 ĐAMH b Đơn vị giảng dạy: Bộ môn Kỹ thuật Máy tính c Phân bổ thời gian: - Tổng số (TS): 45 tiết - Lý thuyết (LT): 42 tiết - Thực hành (TH): tiết - Bài tập (BT): tiết - Hướng dẫn BTL/ĐAMH (HD): tiết - Kiểm tra (KT): tiết d Điều kiện đăng ký học phần: Học phần học trước: Tin học đại cương e Mục đích, yêu cầu học phần: Kiến thức: - Các thuật ngữ khoa học cấu trúc, chức hệ thống máy tính - Thông tin, phương pháp biểu diễn thông tin máy tính - Tổng quan hệ thống máy tính - Kiến trúc tập lệnh - Bộ xử lí trung tâm - Hệ thống nhớ - Hệ thống vào/ra - Các thiết bị ngoại vi Kĩ năng: - Nhận diện thành phần hệ thống máy tính, cấu trúc chức chúng từ nhận diện thành phần hệ thống có sẵn - Có khả lắp ráp thiết bị xây dựng hệ thống phần cứng cấu hình hệ thống cho phép máy tính hoạt động tối ưu - Có thể cài đặt hệ điều hành phần mềm ứng dụng, tối ưu hóa hoạt động ổ đĩa Thái độ nghề nghiệp: - Có thể đánh giá hiệu họ máy tính, khai thác sử dụng hiệu loại máy tính hành có khả tiếp cận để phát triển hệ máy tính nhúng phục vụ mục đích chuyên dụng f Mô tả nội dung học phần: Cung cấp cho người học kiến thức phương pháp biểu diễn thông tin máy tính, kiến trúc máy tính: kiến trúc tập lệnh, tổ chức máy tính vấn đề thiết kế hệ thống máy tính Hệ thống vào ra, thiết bị ngoại vi, chức cấu trúc chúng trình ghép nối thiết bị với máy tính điện tử g Người biên soạn: Nguyễn Trọng Đức - Bộ môn Truyền thông & Mạng máy tính h Nội dung chi tiết học phần: -1- TÊN CHƢƠNG MỤC Chƣơng Giới thiệu chung PHÂN PHỐI SỐ TIẾT TS LT 10 10 1.1 Tổng quan 1.2 Lịch sử phát triển phân loại 1.3 Biểu diễn thông tin máy tính 1.4 Các thành phần hệ thống máy tính BT TH HD KT Nội dung tự học (20t): - Lịch sử phát triển máy tính - Sự phát triển họ VXL Intel x86 - Sự phát triển thiết bị ngoại vi - Sự phát triển phần mềm máy tính - Hiệu hệ thống - Các kiến trúc máy tính tiên tiến - Các tập mục 1.2 Chƣơng Bộ xử lý trung tâm 12 11 2.1 Tổ chức xử lý trung tâm 2.2 Tổ chức ghi 2.3 Đơn vị số học logic 2.4 Đơn vị điều khiển 1.5 2.5 Cấu trúc kết nối 2.6 Tập lệnh Mode địa 4.5 Nội dung tự học (22t): - Các cổng logic - Tốc độ xử lí - Các kĩ thuật tiên tiến: pipeline, scalar - Cấu trúc xử lý tiên tiến - Các kiến trúc song song mức lệnh - Bộ xử lý đa luồng đa lõi - Các kiến trúc tập lệnh tiên tiến Chƣơng Hệ thống nhớ 8 3.1 Tổng quan 0.5 3.2 Phân cấp hệ thống nhớ 0.5 3.3 Bộ nhớ bán dẫn 1.5 3.4 Cache Memory 2.5 3.5 Quản lý nhớ 3.6 Kỹ thuật giải mã địa -2- TÊN CHƢƠNG MỤC PHÂN PHỐI SỐ TIẾT TS LT BT TH HD KT Nội dung tự học (16t): - Mạch tổ hợp, mạch dãy - Thiết kế đếm - Kĩ thuật tăng độ dài từ nhớ - Các kĩ thuật nhớ tiên tiến - Bài tập mục 3.4 3.6 Chƣơng Hệ thống v o r 4.1 Giới thiệu chung 0.5 4.2 Ghép nối máy tính với thiết bị ngoại vi 1.5 4.3 Các phương pháp điều khiển vào Nội dung tự học (8t): - Lập trình ghép nối vào/ra - Mạch điều khiển ưu tiên ngắt Chƣơng 5: Thiết ị nhập ữ iệu 5.1 Giới thiệu chung 0.5 5.2 Bàn phím 5.3 Chuột 0.5 Nội dung tự học (6t): - Các thiết bị nhập liệu tiên tiến Chƣơng VI Thiết ị uất ữ iệu 6.1 Những khái niệm 0.5 6.2 Màn hình 1.5 6.3 Máy in 1 Nội dung tự học (6t): - Các thiết bị xuất liệu tiên tiến Chƣơng VII Thiết ị ƣu trữ 3 7.1 Giới thiệu chung 0.5 7.2 Đĩa từ (Magetic) 1,5 7.3 Đĩa Quang (Optical Disk) 0.5 7.4 Thẻ nhớ 0.5 Nội dung tự học (6t): - Các chuẩn đĩa từ - Kĩ thuật RAID - Các thiết bị lưu trữ tiên tiến i Mô tả cách đánh giá học phần: - Thời gian học tập lớp phải ≥75% số tiết quy định học phần -3- - Các điểm thành phần Xi ≥ 4, bao gồm: X2: trung bình cộng kiểm tra (03 bài) Điểm trình X: điểm X2 - Thi kết thúc học phần (điểm Y): Thi trắc nghiệm - Điểm đánh giá học phần: Z = 0.5X + 0.5Y - Thang điểm: Thang điểm chữ A+, A, B+, B, C+, C, D+, D, F k Giáo trình: Nguyễn Đình Việt, Giáo trình kiến trúc máy tính, ĐHQG Hà Nội, 2009 l Tài liệu tham khảo: Nguyễn Kim Khánh, Giáo trình kiến trúc máy tính, ĐHBK Hà Nội Văn Minh, Kỹ thuật vi xử lý, NXB giáo dục 1997 Hồ Khánh Lâm, Kỹ thuật vi xử lý, Nhà xuất Bưu điện, 2005 William Stalling, Computer Organization and Architecture 5th, Prentice Hall, 2000 Hennesy J.L and Patterson D.A., Computer Architecture A Quantitative Approach, Morgan Kaufmann, 2003 m Ngày phê duyệt: / / n Cấp phê duyệt: Trƣởng Khoa Trƣởng Bộ môn Ngƣời biên soạn TS Lê Quốc Định ThS Ngô Quốc Vinh TS Nguyễn Trọng Đức o Tiến trình cập nhật Đề cương: Cập nhật lần 1: ngày / / Người cập nhật Nội dung: Rà soát theo kế hoạch Nhà trường (từ T4/2014) gồm: - Chỉnh sửa, làm rõ Mục e, i theo mục tiêu đổi - Mục h: bổ sung Nội dung tự học cuối chương mục, chuyển Trưởng Bộ môn số nội dung giảng dạy sang phần tự học - Bổ sung mục m, n, o -4- Chƣơng I GIỚI THIỆU CHUNG Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) khái niệm trừu tượng hệ thống tính toán quan điể người lập trình người viết chương trình dịch Nói cách khác, kiến trúc máy tính xem xét theo khía cạnh mà người lập trình can thiệp vào mức đặc quyền, bao gồm ghi, ô nhớ ngắt thâm nhập thông qua lệnh Kiến trúc máy tính = Tổ chức máy tính + kiến trúc tập ệnh 1.1 Tổng qu n 1.1.1 Khái niệm thông tin - Thông tin: cảm hiểu người giới xung quanh Khái niệm thông tin gắn liền với hiểu biết trạng thái cho sẵn nhiều trạng thái có vào thời điểm cho trước Trong hình trên, quy ước có hai trạng thái có ý nghĩa: trạng thái thấp hiệu điện thấp VL trạng thái cao hiệu điện lớn VH Để có thông tin, ta phải xác định thời điểm quan sát trạng thái tín hiệu Thí dụ, thời điểm t1 tín hiệu trạng thái thấp thời điểm t2 tín hiệu trạng thái cao - Dữ liệu: dạng biểu diễn thông tin (chữ viết, hình ảnh, cử chỉ, lời nói ) Đặc biệt máy tính liệu số hoá để có khả lưu trữ, xử lý, biến đổi, truyền gửi - Thông tin truyền: theo dạng lượng khác nhau: âm, điện, sóng quang, sóng điện từ - Vật mang: môi trường dùng để mang thông tin (dạng lượng có khả lưu trữ, truyền gửi ) - Tín hiệu: vật mang chứa thông tin ~ hàm đơn trị biến thiên theo thời gian hay tần số - Tín hiệu liên tục: tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian có biên độ biến thiên liên tục - Tín hiệu rời rạc: tín hiệu có biến độc lập rời rạc, ta thu tín hiệu rời rạc cách lấy mẫu rời rạc từ tín hiệu liên tục (tín hiệu lấy mẫu) - Tín hiệu lượng tử: Tín hiệu có biên độ rời rạc theo mức lượng tử - Tín hiệu số: Tín hiệu rời rạc hoá biên độ, tần số lẫn thời gian 1.1.2 Lượng thông tin mã hoá thông tin Thông tin đo lường đơn vị thông tin mà ta gọi bit (Binary digit) Lượng thông tin định nghĩa công thức: -5- I = Log2(N) Trong đó: I: lượng thông tin tính bit N: số trạng thái có Lượng thông tin số số nhị phân cần thiết để biểu diễn số trạng thái có Do vậy, số nhị phân gọi bit Một từ n bit tượng trưng trạng thái tổng số 2n trạng thái mà từ tượng trưng Vậy từ n bit tương ứng với lượng thông tin n bit Trạng thái X2 0 0 1 1 X1 0 1 0 1 X0 1 1 Tám trạng thái khác ứng với số nhị phân 1.1.3 Máy tính điện tử Máy tính (computer) thiết bị có khả thao tác (lưu trữ, xử lý) liệu (thông tin) theo cách phức tạp lập trình Việc tính toán thực theo chương trình - dãy câu lệnh Dữ liệu biểu diễn nhiều hình thức thông tin như: số, ký tự, hình ảnh, âm thanh, … Trước phát minh máy tính, thuật ngữ computer thường dùng để ám người chuyên làm nhiệm vụ tính toán (human computer) Xử lý thông tin theo chương trình lưu nhớ Nhận thông tin vào Đưa thông tin Phần mềm (software): Bao gồm thuật toán biểu diễn cho máy tính chúng ta, chương trình Chương trình biểu diễn (lưu trữ) bìa đục lỗ, băng từ, đĩa từ, … hay môi trường khác, nhiên phần mềm tập hợp câu lệnh (chỉ thị) tạo nên chương trình môi trường vật lý sử dụng để ghi (lưu trữ) chương trình Chương trình (program): chương trình dãy câu lệnh nằm nhớ, nhằm mục đích hướng dẫn máy tính thực công việc cụ thể Máy tính thực theo chương trình Hệ điều hành: Ngôn ngữ lập trình: -6- Lệnh máy: Các mạch điện tử máy tính hiểu thực trực tiếp tập hợp hữu hạn lệnh đơn giản thường gọi thị (instruction) máy hay lệnh máy, chẳng hạn: Cộng hai số với nhau; Kiểm tra xem số có không hay không; Vận chuyển nhóm liệu từ vùng nhớ sang vùng khác Ngôn ngữ máy: Tập thị máy tạo nên ngôn ngữ để giao tiếp với máy tính gọi ngôn ngữ máy (machine language) Phần cứng (Hardware): (Các) Chương trình viết ngôn ngữ máy mức thi hành trực tiếp mạch điện mà không cần trình thông dịch trình biên dịch trung gian (cả) Các mạch điện với nhớ thiết bị ngoại vi (vào/ra) tạo thành phần cứng máy tính (hardware) Phần cứng bao gốm đối tượng hữu vi mạch (IC), bảng (board) mạch in, cáp nối, nguồn điện, nhớ, máy đọc bìa, máy in, terminal, … ý tưởng, thuật toán hay câu lệnh (chỉ thị) Phần dẻo (Firmware): Phần sụn (hay gọi phần nhão) dạng trung gian phần cứng phần mềm, phần mềm nhúng vào mạch điện tử trình chế tạo mạch điện tử Firmware sử dụng chương trình không cần thay đổi Một ví dụ trực quan cho phần sụn ROM BIOS chứa chương trình khởi động, dịch vụ vào/ra sở, liệu cấu hình hệ thống, … mà chúng tối ưu, hoàn chỉnh mà không cần phải thay đổi (ít thay đổi) Hay phần mềm đồ chơi dụng cụ máy móc, điện thoại di động, … Firmware sử dụng chương trình không phép mất điện (nguồn nuôi) Trong nhiều máy tính vi chương trình thuộc Firmware (chẳng hạn chương chình phục vụ ngắt BIOS) 1.2 Lịch sử phát triển v phân oại 1.2.1 Lịch sử phát triển Nhiều hệ trôi qua người thực phép toán với số chủ yếu tay hay công cụ tính thô sơ (bảng tính, thước tính, máy tính khí ) Nhà khoa học Pháp Blase Pascal (1623-1662) người chế tạo máy tính hoạt động (1642) Đây Hoàn toàn máy tính khí, sử dụng bánh răng, lượng cung cấp cho máy sức người quay tay Máy tính Pascal làm phép tính cộng trừ Ba mươi năm sau nhà bác học Đức Baron Gottfried von Leibniz (1646-1716) chế tạo thành công máy tính khí khác, hai phép tính cộng trừ thực phép nhân chia (sau Blase Pascal 30 năm) Sau đó, giáo sư Charles Babbage thiết kế xây dựng máy sai phân (difference engine) Nó đuợc thiết kế để chạy giải thuật đơn: phương pháp sai phân hữu hạn sử dụng đa thức thực phép toán cộng trừ Nam 1834, Babbage thiết kế xây dựng máy phân tích (analytical engine) Máy phân tích có thành phần: lưu trữ (bộ nhớ), tính toán, thành phần nhập (đầu đọc thẻ đục lỗ) thành phần xuất (in đục lỗ) Bộ tính toán nhận toán hạng từ lưu trữ, thực phép toán cộng, trừ, nhân hay chia chúng trả kết lưu trữ -7- Phát triển máy phân tích máy đa Máy đọc lệnh từ thẻ đục lỗ thực thi chúng Bằng cách đục lỗ chương trình khác thẻ nhập, máy phân tích có khả thực tính toán khác Lập trình viên máy tính Ada Lovelace tạo phần mềm cho máy phân tích Vào năm 1930, Konrad Zuse xây dựng chuỗi máy tính toán tự động cách sử dụng relay từ Sau dó, John Atanasoff George Stibbitz thiết kế máy tính (calculator) Máy Atanasoff sử dụng số nhị phân có tụ điện làm cho nhớ đuợc làm tươi theo chu kỳ Tuy nhiên, máy bị thất bại công nghệ phần cứng không tương xứng với ý tuởng thiết kế Năm 1943, John Mauchley học trò ông chế tạo máy tính điện tử Mỹ - máy tính đặt tên ENIAC (Electronic Numerial Itergrator And Calculator) Nó gồm 18.000 đèn điện tử, 1500 rơ le, nặng 30 tấn, tiêu thụ công suất điện 140KW Chiếc máy xây dựng với mục đích phục vụ quân đội chiến tranh giới lần thứ đến năm 1946 hoàn thành Cho đến ngày máy tính có phát triển vượt bậc, ứng dụng hầu hết hoạt động xã hội với nhiều chủng loại hệ tuỳ theo công việc Tuy nhiên kể từ đến dựa vào công nghệ chế tạo, phân máy tính thành hệ sau: Thế hệ 1: (1946-1959): Bóng đèn điện tử Về kỹ thuật: Sử dụng đèn điện tử chân không, độ tin cậy thấp, tổn hao lượng Tốc độ tính toán từ vài nghìn đến vài trăm nghìn phép tính/giây Về phần mềm: Chủ yếu dùng ngôn ngữ máy để lập trình Về ứng dụng: Mục đích nghiên cứu khoa học kỹ thuật Thế hệ 2: (1959-1964): Transistor Về kỹ thuật: Sử dụng linh kiện bán dẫn (chủ yếu transistor) Bộ nhớ làm xuyến từ Về phần mềm: Bắt đầu sử dụng số ngôn ngữ lập trình bậc cao: Fortran, Algol, Cobol, Xuất hệ điều hành Về ứng dụng: Tham gia giải toán kinh tế xã hội Thế hệ (1964-1974): IC Về kỹ thuật: Sử dụng mạch tích hợp số (IC), thiết bị ngoại vi cải tiến, đĩa từ sử dụng rộng rãi Tốc độ tính toán đạt vài triệu phép toán giây; Bộ nhớ xây dựng từ chất bán dẫn, có dung lượng đạt tới vài MB (Megabytes) Về phần mềm: Xuất nhiều hệ điều hành khác Xử lí song song Phần mềm đa dạng, chất lượng cao, cho phép khai thác máy tính theo nhiều chế độ khác Về ứng dụng: Tham gia nhiều lĩnh vực xã hội Thế hệ thứ (1974-199?):VLSI Về kỹ thuật: Sử dụng mạch tích hợp cỡ lớn (VLSI - Very large scale integration), thiết kế cấu trúc đa xử lý Tốc độ đạt tới hàng chục triệu phép tính /giây, Các hệ thống nhớ bán dẫn, nhớ ảo, nhớ cache sử dụng rộng rãi Áp dụng kỹ thuật nhằm cải tiến tốc độ vi xử lý: vô hướng, ống dẫn, xử lý song song… (Trong tài liệu chủ yếu đề cập đến vấn đề liên quan đến cấu trúc máy vi tính tương thích IBM – Máy tính cá nhân PC) Về ứng dụng : Máy tính áp dụng hầu hết lĩnh vực xã hội Thế hệ thứ 5: -8- Theo đề án người Nhật máy tính điện tử hệ thứ (người máy Asimo – 2004) có cấu trúc hoàn toàn mới, bao gồm khối Một khối máy tính điện tử có cấu trúc liên hệ trực tiếp với người sử dụng thông qua khối giao tiếp tri thức gồm khối con: xử lý giao tiếp, sở tri thức khối lập trình 1.2.2 Phân loại máy tính Máy tính (computer) khái niệm tương đối rộng, tuỳ theo cấu trúc, chức năng, hình dáng mà phân nhiều loại khác Về máy tính phân làm loại sau: a Phân loại theo khả Siêu máy tính (Super Computer) Một siêu máy tính máy tính vượt trội khả tốc độ xử lý Thuật ngữ Siêu Tính Toán dùng lần đầu báo New York World vào năm 1920 để nói đến bảng tính (tabulators) lớn IBM làm cho trường Đại học Columbia Siêu máy tính có tốc độ xử lý hàng trăm teraflop (một teraflop tương đương với hiệu suất nghìn tỷ phép tính/giây) hay tổng hiệu suất 6.000 máy tính đại gộp lại (một máy có tốc độ khoảng từ 3-3,8 gigaflop) Đây máy tính đắt tiền tính kỹ thuật cao Giá bán siêu máy tính từ vài triệu USD Các siêu máy tính thường máy tính vectơ hay máy tính dùng kỹ thuật vô hướng thiết kế để tính toán khoa học, mô tượng Các siêu máy tính thiết kế với kỹ thuật xử lý song song với nhiều xử lý (hàng ngàn đến hàng trăm ngàn xử lý) Siêu máy tính IBM Blue Gene/L nhanh giới - 2006 Máy tính lớn (mainframe computer): Là loại máy tính đa dụng, máy tính cỡ lớn, thường máy tính chủ hệ thống mạng công ty nhà máy Dùng kỹ thuật xử lý song song có hệ thống vào mạnh có khả hỗ trợ cho hàng trăm đến hàng ngàn người sử dụng Có khả giải toán lớn tốc độ tính toán nhanh Thường sử dụng cho ứng dụng quản lý tính toán khoa học (quân sự, ngân hàng, khí tượng) Giá máy tính lớn từ vài trăm ngàn USD đến hàng triệu USD Máy tính (mini computer): -9- Chƣơng VI THIẾT BỊ XUẤT DỮ LIỆU 6.1 Những khái niệm ản Đối với máy tính nay, phương tiện đối thoại chủ yếu người máy bàn phím hình Màn hình phương tiện hiển thị thông tin thuận lợi kinh tế Thông tin hiển thị chữ, số (text), đồ hoạ (graphic) Có hai loại hình dùng phổ biến là: hình tia âm cực (CRT- Cathode ray tube) hình tinh thể lỏng (LCD-Liquid Crystal Display) Lại CRT thông dụng giá thành thấp có khả hiển thị thông tin phong phú, đồng thời việc điều khiển CRT mạch LSI đảm nhiệm Màn hình LCD có ưu điểm nhẹ mỏng, tiêu thụ lượng có giá thành cao 6.1.1 Nguyên lý phương pháp hiển thị hình ảnh video Khả phân giải hữu hạn mắt người Khả phân giải mắt người khoảng 1'(góc phút), nghĩa nhìn điểm góc nhỏ 1' cảm nhận thấy chúng dính vào nhau, góc gọi góc phân giải Điều quan trọng việc hiển thị thông tin, cần hiển thị số hữu hạn điểm hình khoảng cách đó, có cảm giác hình ảnh mịn Hiện tượng lưu ảnh võng mạc Khi hình ảnh lại tắt với tần số lớn 25lần/giây, mắt người không nhận nhấp nháy có cảm giác hình ảnh tồn liên tục Đó tượng lưu ảnh võng mạc 6.1.2 Những đặc điểm chung hình Điểm ảnh pixel Điểm ảnh pixel phần tử nhỏ ảnh hay thiết bị hiển thị ảnh Kích thước điểm ảnh hình CRT phụ thuộc vào tham số Kích thước chùm tia điện tử Kích thước hạt phốt Chiều dày lớp phốt Đối với hình màu, kích thước điểm ảnh gần kích thước ba điểm màu: xanh lục, đỏ, xanh nước biển Kích thước ngang dọc với đơn vị điểm ảnh gọi kích thƣớc m n hình Màn hình VGA có kích thước 640x480 điểm ảnh Độ phân giải Độ phân giải định nghĩa kích thước chi tiết nhỏ đo thiết bị hiển thị Một tham số để đo độ phân giải số điểm ảnh đơn vị chiều dài (inch hay centimét), gọi mật độ điểm ảnh Mật độ điểm ảnh viết tắt dpi(dot per inch) Độ sáng (brighness) Độ sáng giá trị phát sáng tương đối vật liệu so với vật liệu màu trắng chu n Độ phát sáng hình phát sáng ống tia âm cực coi độ sáng Độ tương phản Là tỉ lệ độ sáng hay độ phát sáng hai trạng thái đóng mở phần tử hiển thị (điểm ảnh) Độ tương phản cho biết khả phân biệt hai phần tử Độ sâu màu -56- Một màu biểu diễn qua màu bản: đỏ, xanh lục, xanh nước biển tuỳ theo độ đậm nhạt (gray scale) Độ sâu màu số màu hiển thị cho điểm ảnh Tuỳ theo số bít dùng để hiển thị màu ta phân loại hình theo màu sau: Đen trắng bit (2 màu) Màu CGA bit (16 màu) Màu giả (pseudo color) bit (256 màu) High color 16 bit True color 24 bit Tần số làm tươi Tần số làm tươi tôc độ quét hình flt=30Hz đến 60Hz 6.2 Màn hình LCD 6.2.1 Nguyên lý LCD tên viết tắt Liquid Crystal Display hay gọi hình tinh thể lỏng Đây loại thiết bị hiển thị cấu tạo điểm ảnh chứa tinh thể lỏng có khả thay đổi tính phân cực ánh sáng Tinh thể lỏng cấu trúc mạng tinh thể cố định vật rắn, mà phân tử chuyển động tự phạm vi hẹp chất lỏng Các phân tử tinh thể lỏng liên kết với theo nhóm nhóm có liên kết định hướng định, làm cho cấu trúc chúng có phần giống cấu trúc tinh thể Vật liệu tinh thể lỏng có tính chất đặc biệt làm thay đổi phương phân cực ánh sáng truyền qua nó, tuỳ thuộc vào độ xoắn chùm phân tử Độ xoắn điều chỉnh cách thay đổi điện áp đặt vào hai đầu tinh thể lỏng Ở trạng thái tự nhiên, phần tử tinh thể lỏng xếp không theo trật tự Khi tiếp cận với bề mặt có khe rãnh, phần tử tinh thể lỏng xếp song song dọc theo khe rãnh Khi tinh thể lỏng đan xen vào phiến phiến chúng xếp thẳng hàng với khe rãnh theo hướng "a" "b" Các phần tử phía dọc theo chiều "a" phía dọc theo chiều khác "b" đ y tinh thể lỏng xếp theo cấu trúc xoay 90 o Ánh sáng xuyên qua vùng không gian (khoảng trống) phần tử xếp Ánh sáng xoay xuyên suốt, hệt tinh thể lỏng xoay Ánh sáng xuyên qua tinh thể lỏng, tiếp hướng vào phần tử xếp xoay 90o hình vẽ => ánh sáng xoay 90o xuyên qua tinh thể lỏng Ánh sáng bẻ uốn cong 90o phân tử xoay Các phần tử xếp có điện trường đặt vào Khi có điện trường đặt vào, tinh thể lỏng cấu trúc lại làm xoay ánh sáng xuyên qua -57- Cấu trúc phân tử tinh thể lỏng xếp cách dễ dàng có điện trường đặt vào điện cực Anod tác dụng Khi có điện áp đặt vào phân tử tự xếp theo chiều dọc (dọc theo điện trường) ánh sáng xuyên suốt dọc theo chiều xếp phân tử Khi có điện áp đặt vào, kết hợp lọc phân cực làm xoay tinh thể lỏng trở thành hiển thị LCD Ánh sáng xuyên qua hai lọc phân cực xếp với trục phân cực hình vẽ trái Ánh sáng bị chặn lọc phân cực xếp với trục phân cực hình vẽ phải Kết hợp hai lọc phân cực xoay tinh thể lỏng tạo lên hình tinh thể lỏng Polarizing Filters: Bộ lọc phân cực Alighnment layers: Sắp xếp lớp Voltage: Điện áp Light: Ánh sáng Khi hai lọc phân cực xếp dọc suốt theo hướng vuông góc với trục điện cực, ánh sáng vào từ phía trên, đổi hướng 90o dọc theo hướng đường hình soắn ốc phân tử tinh thể lỏng, ánh sáng xuyên qua lọc Khi có điện áp đặt vào, phân tử tinh thể lỏng nắn thẳng đường từ hình đường soắn ốc dừng, đổi hướng rẽ ánh sáng, ngăn cản ánh sáng xuyên qua lọc (bộ lọc thấp) Hình vẽ miêu tả nguyên lý điển hình xoay hình tinh thể lỏng LCD, tinh thể lỏng nơi mà phân tử xoay hình đường soắn ốc đan xen hai lọc điện cực (phân cực) Khi có điện áp đặt vào ánh sáng bị chắn hình xuất đen - 6.2.2 Cấu trúc LCD monitor Polarizing filter (Bộ lọc phân cực) Điều khiển ánh sáng vào thoát Glass substrate (Hợp chất thuỷ tinh đặc biệt) Lọc chặn điện từ điện cực Transparent electrodes (Điện cực suốt) Là dẫn điện suốt cho phép ánh sáng xuyên qua Alignment layer (Sắp xếp lớp) Là hai bề mặt có rãnh, phân tử tinh thể lỏng, Các phân tử xếp theo hình soắn ốc 90o -58- Liquid crystals (Các tinh thể lỏng) Spacer (Khoảng trống) Duy trì khoảng cách kính Color filter (Bộ lọc màu) Màu lọc thể dùng lọc R, G B Backlighting (Ánh sáng phía sau) Ánh sáng chiếu từ phía sau hình xuyên qua lớp trên, hình điện thoại, người ta sử dụng ánh sáng chiếu từ xung quanh sau dùng lớp phản xạ để hướng ánh sáng chiếu thẳng góc với hình từ sau phía trước -59- 6.2.3 Phương pháp qu t dòng Dựa vào độ phân giải hữu hạn tượng lưu ảnh võng mạc mắt người, người ta xây dựng nên phương pháp quét dòng để hiển thị hình ảnh Màn hình chia thành số hữu hạn dòng, tập dòng tạo nên hình ảnh Đường quét Đường hồi ngang Đường hồi dọc 6.2.4 đồ gh p nối hoạt động: CPU MUX DM Clk CTR Giải mã thuộc tính CG Shift Syn CTR (Controller): đơn vị điều khiển hình Số liệu thể hình từ nhớ hình hay CPU gửi qua tạo chữ CG để: Điều khiển kiểu vị trí trỏ hình Định chế độ dòng, hình số ảnh giây DM (Display Memory): ghi thông tin thể hình chế độ Text CG (Character General): lưu trữ mẫu bit kí tự, Font chữ chế độ Text Bộ Shift: Nhận số liệu từ CG đ y tín hiệu Video Kết hợp với giải mã thuộc tính để tạo tín hiệu Kết hợp với tín hiệu đồng từ CTR để đưa tín hiệu hỗn hợp 6.3.4 Kĩ thu t làm tươi hình ảnh Làm tươi (Refresh): trình hình ảnh lặp lặp lại liên tục với tần suất đủ lớn để mắt người không cảm thấy lập loè Nguyên tắc: chuyển nội dung nhớ lên hình dùng phương pháp DMA -60- Sơ đồ: CPU RAM DMAC Buffer #1 MUX MUX Buffer #2 Khi DMAC nạp số liệu vào đệm Buffer #1 đệm Buffer #2 nạp đầy trước đ y nội dung hình tạo chữ CG, sau đến lượt Buffer #1 Quá trình làm tươi tiếp tục với đổi hướng hai dồn kênh MUX 6.3 Máy in Laser Máy in laser thiết bị in sử dụng tia laser trình tạo in Nguyên tắc máy in laser ( laser printer) dựa công nghệ ghi ảnh tượng điện quang (xerography electrophotography) nhà vật lý CF Carlson (Mỹ) phát minh năm 1937 Máy in laser hoạt động theo nguyên lý thông tin (ký tự, hình ảnh ) từ máy vi tính dụng cụ đọc dịch thành loạt tia laser (theo lối định) Tia laser chiếu lên quay (nó giấy đặt biệt chứa tĩnh điện) Bộ quay tiếp giáp với trục quay khác chứa mực Khi quay chỗ có tia laser chiếu lên mực thấm vào giấy chỗ khác không Qui trình in máy laser nguồn phát diode laser Chùm tia laser phát hướng xuyên qua hệ thống thấu kính hội tụ gương để sau đập vào mặt trống in Vùng trống tiếp nhận tia laser trở thành ảnh điện Tia laser liên tục phát, tắt quét mặt trống Tần số chớp tắt tia laser gọi tên "ĐIỂM inch" (dot per inch- dpi), thông số định độ phân giải cho trang in ( dpi cao, chất lượng trang in đẹp) Các máy in laser hoạt động cách đặt mực toner (toner: chất mực dạng bột có khả tích điện) trống quay (drum) tích điện, sau chuyển mực toner lên giấy in tờ giấy dịch chuyển qua hệ thống tốc độ với trống quay Trình tự in: -61- 1) Làm sạch: Là công đoạn làm trống in đề tiếp nhận ảnh, hai lưỡi dao, để cạo mực thừa dính trống, lưỡi thứ hai thu mực thừa vào ngăn chứa 2) Tích điện: sau trống được làm sạch, tích điện để nhận ảnh từ tia laser Một roulô tích điện sơ cấp (PCR) tì sát vào trống, ion-hoá không khí, tạo điều kiện cho nguồn điện âm, chiều, tích lên trống Nếu điện tích âm không đồng nhất, không đủ điện áp, mực in bị hút đến nơi không mong muốn, không đến nơi mong muốn 3) Chép: Trong công đoạn chép, tia laser làm phóng thích điện tích âm, chiều trống, tạo ảnh n Chính ảnh n có điện áp thấp ( -130V) tạo lực hút mực in 4) Rửa ảnh: ảnh n "rửa" để thành ảnh nhìn thấy Mực in hút roulô rửa ảnh nam châm trong, ( công nghệ Canon) hay phóng tĩnh điện ( công nghệ Lexmark) 5) Chuyển ảnh lên giấy: Đến ảnh trống in chuyển sang trang giấy áp lên trống Giấy áp điện tích dương từ phía sau lưng, hút mực từ trống sang Nếu điện tích yếu in mờ nhạt, đồng thời tạo nhiều mực thừa 6) Định hình: Còn gọi "nung chảy" giai đoạn làm mực bám chặt vĩnh viễn vào giấy nhiệt Một roulô nhiệt tạo nhiệt độ đến 180oC làm nung chảy hạt mực để bám chết vào giấy Nội dung tự học: - Các thiết bị xuất liệu tiên tiến -62- Chƣơng VII THIẾT BỊ LƢU TRỮ NGOÀI 7.1 Giới thiệu chung Bộ nhớ ngoài: lưu trữ liệu chương trình người sử dụng Đặc điểm: Dung lượng lớn Tính lưu động cao, tiện dụng Tốc độ truy xuất thấp Phân loại: đĩa từ, quang, Memory card… 7.2 Đĩ từ (M getic) Đĩa từ: tròn mỏng, có phủ lớp oxit sắt từ Đĩa mềm: tròn nhựa Đĩa cứng: tròn kim loại Các hạt sắt từ có khả Th m từ (Permeable): có khả cho từ thông xuyên qua Trữ từ (Retentivity): lưu lại từ tính Tham số: Đọc ghi Đĩa 7.2.1 Tham số đọc ghi (Đầu từ) Nguyên tắc: nam châm điện Ghi từ: Dòng cuộn dây A-B tạo từ trường xác định lõi hình khuyên Qua khe hở từ thông từ trường xuyên xuống lớp oxit sắt từ xếp lại hạt chất sắt từ lớp oxit sắt chạy qua khe hở đầu từ theo hướng định => ghi thông tin lên đĩa Đọc: thay đổi chiều xếp phần tử từ dọc theo đường ghi tạo nên thay đổi chiều từ trường lõi đầu từ thông qua khe hở đầu từ, sinh dòng điện cảm ứng cuộn dây AB Dòng cuộn dây AB mang thông tin ghi đĩa chuyển động theo hình vành khuyên => đọc thông tin 7.2.2 Đĩa cứng – HDD Ổ đĩa cứng, hay gọi ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) thiết bị dùng để lưu trữ liệu bề mặt đĩa hình tròn (bằng nhôm, thủy tinh hay gốm) phủ -63- vật liệu từ tính Ổ đĩa cứng loại nhớ “không thay đổi” (non-volatile), có nghĩa chúng không bị liệu ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng Về mặt kỹ thuật ổ đĩa cứng khối nhất, phiến đĩa lắp ráp cố định ổ từ sản xuất nên thay “đĩa cứng” Ổ đĩa cứng thiết bị quan trọng hệ thống chúng chứa liệu thành trình làm việc người sử dụng máy tính Những hư hỏng thiết bị khác hệ thống máy tính sửa chữa thay được, liệu bị yếu tố hư hỏng phần cứng ổ đĩa cứng thường khó lấy lại Các thông số ổ đĩa cứng Chu n giao tiếp: Có nhiều chu n giao tiếp khác ổ đĩa cứng bo mạch chủ, đa dạng phần xuất phát từ yêu cầu tốc độ đọc/ghi liệu khác hệ thống máy tính, phần lại ổ giao tiếp nhanh có giá thành cao nhiều so với chu n thông dụng Ba chu n thông dụng EIDE, SCSI, SATA Dung lượng: Dung lượng ổ đĩa cứng tính theo đơn vị dung lượng thông thường Byte, KB, MB, GB, TB Trước đây, dung lượng ổ cứng thấp người ta thường dùng đơn vị MB Bây giờ, người ta lại dùng đơn vị GB tương lai, người ta tính theo TB Đa số hãng sản xuất tính dung lượng theo cách tính 1GB = 1000MB hệ điều hành (hoặc phần mềm kiểm tra) lại tính 1GB = 1024MB nên dung lượng hệ điều hành báo cáo thường thấp so với dung lượng ghi nhãn đĩa (ví dụ ổ đĩa cứng 40 GB thường đạt khoảng 37-38 GB) Tốc độ quay: Tốc độ quay đĩa cứng ký hiệu rpm (revolutions per minute - số vòng quay phút) Tốc độ quay cao ổ đĩa làm việc nhanh chúng thực việc đọc/ghi nhanh hơn, thời gian tìm kiếm thấp Các tốc độ quay thông dụng 5.400 rpm (thông dụng với ổ đĩa cứng 3,5” sản xuất cách 2-3 năm) 7.200 rpm (thông dụng với ổ đĩa cứng sản xuất từ 2008) Ngoài ra, tốc độ ổ đĩa cứng máy tính cá nhân cao cấp, máy trạm máy chủ có sử dụng giao tiếp SCSI lên tới 10.000 rpm hay 15.000 rpm Bộ nhớ đệm (cache buffer): Bộ nhớ đệm có nhiệm vụ lưu tạm liệu trình làm việc ổ đĩa cứng nên độ lớn nhớ đệm có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu suất hoạt động ổ đĩa cứng việc đọc/ghi không xảy tức thời (do phụ thuộc vào di chuyển đầu đọc/ghi, liệu truyền tới đi) đặt tạm nhớ đệm Tốc độ truyền liệu: Đa phần tốc độ truyền liệu chu n giao tiếp thấp so với thiết kế có nhiều thông số ảnh hưởng đến tốc độ truyền liệu ổ đĩa cứng như: tốc độ quay đĩa từ, số lượng đĩa từ ổ đĩa cứng, công nghệ chế tạo, dung lượng nhớ đệm… -64- Kích thước: Để đảm bảo thay lắp ráp vừa với loại máy tính, kích thước ổ đĩa cứng chu n hoá thành loại là: 5,25 inch dùng máy tính hệ trước 3,5 inch dùng cho máy tính cá nhân, máy trạm, máy chủ 2,5 inch dùng cho máy tính xách tay 1,8 inch nhỏ dùng thiết bị kỹ thuật số cá nhân PC Card 1,0 inch dùng cho thiết bị siêu nhỏ (micro device) Cấu tạo ổ đĩa cứng Bên ổ cứng bao gồm thành phần : - Dữ liệu lưu trữ bề mặt phiến đĩa tròn (Platters) làm nhôm, thủy tinh gốm phủ vật liệu từ tính lớp bảo vệ bề mặt Các đĩa xếp chồng gắn với trục motor quay nên tất đĩa quay tốc độ - Trung tâm ổ đĩa động quay (Spindle), truyền chuyển động để quay tròn đĩa từ - Để đọc/ghi liệu : sử dụng điều khiển truyền động (Actuator) kết hợp với tay truyền động (Actuator Arm), điều khiển đầu đọc nhỏ (Slider and Read/Write Head) điều khiển vi mạch nhỏ ngoài, chúng điều khiển đầu đọc ghi vào vị trí đĩa từ (platters) đĩa quay tốc độ cao, đồng thời giải mã tính hiệu từ tính thành liệu mà máy tính hiểu Vỏ đĩa cứng: - Vỏ ổ đĩa cứng gồm phần: Phần đế chứa linh kiện gắn nó, phần nắp đậy lại để bảo vệ linh kiện bên - Vỏ ổ đĩa cứng có chức nhằm định vị linh kiện đảm bảo độ kín khít để không cho phép bụi lọt vào bên ổ đĩa cứng Ngoài ra, vỏ đĩa cứng có tác dụng chịu đựng va chạm (ở mức độ thấp) để bảo vệ ổ đĩa cứng - Do đầu từ chuyển động sát mặt đĩa nên có bụi lọt vào ổ đĩa cứng làm xước bề mặt, lớp từ hư hỏng phần (xuất khối hư hỏng (bad block)) Vỏ đĩa đảm bảo bên ổ đĩa cứng chân không, có độ cao Cụm mạch điện : gắn bên vỏ đĩa cứng -65- - Mạch điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển động đồng trục, điều khiển di chuyển cần di chuyển đầu đọc để đảm bảo đến vị trí bề mặt đĩa - Mạch xử lý liệu: dùng để xử lý liệu đọc/ghi ổ đĩa cứng - Bộ nhớ đệm (cache buffer): nơi tạm lưu liệu trình đọc/ghi liệu Dữ liệu nhớ đệm ổ đĩa cứng ngừng cấp điện - Đầu cắm nguồn cung cấp điện cho ổ đĩa cứng - Đầu kết nối giao tiếp với máy tính - Các cầu đấu thiết đặt (tạm dịch từ jumper) thiết đặt chế độ làm việc ổ đĩa cứng: Lựa chọn chế độ làm việc ổ đĩa cứng (SATA 150 SATA 300) hay thứ tự kênh giao tiếp IDE (master hay slave tự lựa chọn), lựa chọn thông số làm việc khác Lưu trữ thông tin HDD Đối với bề mặt đĩa (Size) có đầu đọc (Head) Trên bề mặt, chia thành rãnh từ (Track), đường tròn đồng tâm đánh số từ vào (bắt đầu từ rãnh số 0) Cung từ (Sector): rãnh chia làm nhiều cung, dung lượng sector thường 512 byte Liên cung (Cluster): tập hợp 2, 4, 6… cung từ, cung đánh số sector không thiết phải kề với sec mà truy xuất qua móc nối Từ trụ (Cylinder): rãnh từ có số thứ tự đĩa từ Track sector nhà sản xuất tạo từ nơi sản xuất chương trình đặc biệt, gọi trình định dạng vật lý định dạng cấp thấp cho đĩa cứng 7.3 Đĩ Quang (Optical Disk) 7.3.1 Đặc điểm: Mật độ ghi thông tin cao Dung lượng lớn Giá thành: thấp Tốc độ truy xuất: nhỏ đĩa cứng -66- 7.3.2 Cấu tạo đĩa quang Hiện loại đĩa quan sử dụng phổ biến đĩa CD (Compact Disc), sử dụng với nhiều mục đích khác ,chứa nhạc, vidieo, hình ảnh, liệu Với ứng dụng đĩa CD trở nên phương tiện truyền thông tiêu chu n cung cấp lượng lớn thông tin miếng plastic nhỏ gọn Đĩa CD nhìn tổng quát miếng nhựa tròn dày tầm 1.2mm Cụ thể mảnh nhựa Polycarbonate ép khuôn tròn có bán kính khoảng 6cm cấu tạo gồm có phần : - Lớp nhãn đĩa , chứa thông tin nhà sản xuất thông tin đĩa (dung lượng Mb, tốc độ ghi ,…) - Nhựa Acrylic dùng để tách lớp nhãn mặt liệu, phủ lớp chống m để bảo vệ bề mặt lưu liệu - Lớp nhôm: chứa "dữ liệu" CD, có khả phản xạ ánh sáng - Lớp nhựa Polycarbonate: bảo vệ lớp Nhôm 7.3.3 Tổ chức thông tin Với bán kính khoảng 6cm đĩa CD thông thường chứa khoảng 700MB liệu Dữ liệu chứa đĩa CD mang đường hình xoắn ốc (single spiral track of data), xoắn từ gần tâm CD, từ Trên đường liệu cắt phần nhỏ gọi Track ( Ví dụ: Một CD nhạc có 13 hát đường liệu cắt thành 13 đoạn, gọi Track01, Track02, ,Track13.) Kích thước đường liệu nhỏ, độ rộng 0.5 microns nhỏ 200 lần tóc, Track cách 1.6 micromet Trên đường liệu tạo bời phần lồi lõm cực nhỏ Một phần lồi kỹ thuật gọi pit (tùy theo cách nhìn CD dọc hay ngang) Mỗi pit có độ rộng với độ rộng đường liệu 0.5 microns, dài 0.83 micromet -67- Dựa vào tính chất phản xạ không phản xạ ánh sáng để đĩa CD lưu trữ liệu pit, dạng số nhị phân pit liệu có tia sáng (tia lade) chiếu vào chúng có trạng thái phản xạ lại ánh sáng , không phản xạ tương ứng với số số CD liệu (data) dãy nhị phân dãy bits tạo dung lượng đĩa Trên mặt nhãn đĩa thường ghi số 32x, 52x, 56x,….những số cho ta biết thông số ghi , đọc đĩa Tốc độ chu n đĩa CD sản xuất 150 kb/s sau công nghệ phát triển người ta chế tạo đĩa có tốc độ ghi đọc lớn nhiều lần rút ngắn thời gian ghi liệu cho chất lượng cao Như 32x, hay 52x tốc độ ghi đọc đĩa gấp 32 lần 52 lần tốc độ chu n ban đầu.Ta làm phép tính đơn giản đĩa ghi 56x ta tính tốc độ ghi đọc đĩa 56 x 150 = 8400 kb/s 7.3.4 Nguyên tắc hoạt động đĩa quang Đĩa quang, theo tên gọi nó, sử dụng tính chất quang học để lưu trữ liệu Khi làm việc với ánh sáng chúng tiếp xúc trực tiếp đầu đọc liệu bề mặt đĩa Có nguyên lý ánh sáng sau chúng chiếu vào bề mặt vật đó: bị hấp thụ phản xạ lại (một phần toàn phần hai trường hợp) Nếu có vật chuyển động thay đổi trạng thái hấp thụ phản xạ ánh sáng qua nguồn phát ánh sáng cố định đọc trạng thái phản xạ lại ánh sáng không phản xạ lại ánh sáng theo tình trạng vật chuyển động Đĩa quang vận dụng tính chất phản xạ ánh sáng nêu để chứa liệu bề mặt đĩa thông qua phản xạ/không phản xạ Nguyên lý đọc tín hiệu từ đĩa CD Rom Đĩa quang có liệu quay với tốc độ cao, mắt đọc đọc liệu ghi đĩa theo nguyên tắc : -68- - Sử dụng tia lazer chiếu lên bề mặt đĩa dọc theo đường track có liệu , sau hứng - lấy tia phản xạ quay lại đổi chúng thành tín hiệu điện Khi tia lazer chiếu qua điểm bề mặt đĩa bị đốt cháy tia phản xạ => tín hiệu thu Khi tia lazer chiếu qua điểm bề mặt đĩa không bị đốt cháy có tia phản xạ => tín hiệu thu Tia phản xạ Ma trận Diode đổi thành tín hiệu điện, sau khuếch đại xử lý ta thu tín hiệu ban đầu Tín hiệu đọc ngược với ghi việc cho qua cổng đảo tín hiệu đảo lại 101 => Cổng đảo => 010 7.3.5 Ổ đĩa CD-ROM Để đĩa quang làm việc ta cần phải có thiết bị chuyên dụng ổ đĩa quang mà bên có phận gọi mắt đọc phát tia lade Tuỳ vào tính ổ đĩa mà phát ba loại tia lade với công suất khác để làm việc với đĩa quang đọc liệu, ghi liệu hay xoá liệu Vì liệu đĩa lưu đương hình xoắn ốc nên bên ổ quang có khối điều khiển cụm thiết bị học bao gồm thao tác quay đĩa, dịch chuyển khối đầu quang nạp/trả đĩa vi xử lý điều khiển thông qua IC Lazer pickup : Là mắt đọc, có nhiệm vụ đọc liệu ghi đĩa đổi tín hiệu điện dạng tín hiệu số 0,1 Mạch tách tín hiệu : khuếch đại tín hiệu từ mắt đọc sau tách hai thành phần - Tín hiệu điều khiển : Là tín hiệu sai lệch tia lazer phụ phát cung cấp cho mạch tạo áp điều khiển - Tín hiệu số : Là tín hiệu ta cần thu được, tín hiệu đua sang IC sử lý tín hiệu số trước chuyển nhớ máy tính -69- Mạch tạo áp điều khiển : Tạo điện áp điều khiển để điều khiển mắt đọc hướng tia lazer đọc đường track hội tụ bề mặt đĩa, mạch điều khiển điều khiển tốc độ quay đĩa Mạch khuếch đại thúc Moto : Khuếch đại tín hiệu điều khiển để cung cấp cho Moto cuộn dây mắt đọc IC xử lý tín hiệu số : Xử lý tín hiệu thu từ mắt đọc sau gửi theo đường Bus nhớ máy 7.3.6 Phân loại CD-ROM (Compact Disk) – Read only Memory với định dạng dùng cho âm thanh, liệu WORM: Write Only-Read Multiple CD-RW: CD -Read/Write: bề mặt được bao phủ lớp polycarbon với lớp cho phép đọc/ghi liệu DVD (Digital Video Disk): dung lượng lưu trữ lớn cho liệu số 7.4 Thẻ nh : Thẻ nhớ flash dạng nhớ bán dẫn EEPROM (công nghệ dùng để chế tạo chip BIOS vỉ mạch chính), cấu tạo hàng cột Mỗi vị trí giao ô nhớ gồm có hai transistor, hai transistor cách lớp ô-xít mỏng Một transistor gọi floating gate transistor lại gọi control gate Floating gate nối kết với hàng (word line) thông qua control gate Khi đường kết nối thiết lập, bit có giá trị Để chuyển sang giá trị theo qui trình có tên Fowler-Nordheim tunneling Tốc độ, yêu cầu dòng điện cung cấp thấp đặc biệt với kích thước nhỏ gọn loại thẻ nhớ làm cho kiểu nhớ dùng rộng rãi công nghệ lưu trữ giải trí Nội dung tự học: - Các chuẩn đĩa từ - Kĩ thuật RAID - Các thiết bị lưu trữ tiên tiến -70-