Chương 1 Các thành phần chính của máy tính Giới thiệu : Bài học này giúp cho người học phân biệt được các thiết bị máy tính cơ bản, phân biệt được các chủng loại từng thiết bị để lắp ráp đáp ứng yêu cầu công việc. Sự hoạt động của máy tính là sự kết hợp của phần cứng và phần mềm. Phần cứng là tập hợp các linh kiện vật lý và cách bố trí, kết nối chúng để tạo nên một hệ thống máy tính. Phần mềm là chương trình máy tính được xây dựng để can thiệp vào phần cứng nhằm đáp ứng một công việc cụ thể nào đó.
Mục tiêu : - Biết phân biệt được các thiết bị máy tính cơ bản. - Biết phân biệt được các chủng loại từng thiết bị để lắp ráp đáp ứng yêu cầu công việc. - Hiểu được các thành phần, chức năng của máy tính Nội dung chính : 1. Giới thiệu Hình 1.1- Một số loại máy tính thông dụng Máy tính điện tử: là một loại thiết bị đặc biệt có thể được dùng để giải quyết một công việc do con người đặt ra thông qua việc thực hiện lần lượt các câu lệnh của một chương trình mô tả công việc đó.
Để thực hiện một công việc như vậy, máy tính cần phải: - Tiếp nhận các số liệu ban đầu được đưa vào từ bên ngoài. - Thực hiện các phép tính cần thiết để xử lý các số liệu đó. - Lưu giữ các kết quả thực hiện theo một trật tự mong muốn. 6 - Đưa ra thông tin về kết quả thực hiện chương trình ở dạng thích hợp để trao đổi với bên ngoài (con người hoặc các thiết bị khác).
Do vậy, máy tính ngoài chức năng xử lý thông tin còn có các chức năng trao đổi vào/ra và chức năng nhớ. Ta có thể mô tả cấu trúc sơ bộ của một máy tính theo như sơ đồ hình 1.2- Sơ đồ các khối cơ bản của máy tính điện tử 1. Cấu tạo và chức năng của các thiết bị máy tính 1. Vỏ máy (case) Vỏ máy dùng để gá lắp các cấu kiện máy tính, bảo vệ máy và làm mát máy.
Vỏ máy có dạng đứng (tower) và nằm (desktop). Hiện nay chủ yếu sử dụng loại vỏ ATX. Case thường có nguồn kèm theo nó phải phù hợp với yêu cầu của mainboard, từ nguồn điện đến kích thước. Case có dáng vẻ công nghiệp thích hợp.
Phía trước của vỏ máy gồm: phím bật nguồn Power on, phím Reset, đèn power và đèn HDD. Các khoang để lắp ổ đĩa mềm, đĩa cứng, CD… Phía sau case là ổ cắm nguồn, quạt gió, các connector song song, nối tiếp, USB, các khe để cắm card mở rộng, ổ cắm keyboard, chuột. Phía trong gồm khoang rộng để gá mainboard, các khoang trên-sau để gá nguồn, các khoang trên- trước gá các ổ đĩa.3- Case dạng đứng Hình .4- Case nằm ngang 7 1. Bộ Nguồn Nguồn cung cấp cho máy vi tính là hộp kim loại, đầu vào là điện 220V hoặc 110V.
Đầu ra là các nguồn khác nhau cung cấp cho MB và các ổ đĩa. Trong nguồn có lắp quạt làm mát máy. Nguồn máy PC hoạt động theo nguyên tắc switching nên gọn, nhẹ. Có hai loại nguồn ATvà ATX.
Nguồn AT không điều khiển tắt được, không có điện +3.3V cung cấp cho CPU. Nguồn ATX có thể tắt được bằng phần mềm và có nguồn +3.3V cung cấp trực tiếp cho CPU. Nguồn ATX tiêu chuẩn có công suất 300W.5- Nguồn ATX quạt làm cánh Hình 1.6- Nguồn ATX quạt làm cánh bản rộng bản nhỏ 1. Bo mạch chính (Mainboard) slot slot panel shield SATA connectors: FDD 24-pin ATX 3Gb/s connector power connector Hình 1.7- Bo mạch chính (Mainboard) 8 1.
Cấu tạo * Chipset cầu bắc (North Bridge) và Chipset cầu nam (South Birdge) Nhiệm vụ của Chipset: + Nhận biết, kết nối các thành phần trên Mainboard và các thiết bị ngoại vi lại với nhau. + Điều khiển tốc độ Bus cho phù hợp giữa các thiết bị. Ví dụ: CPU có tốc độ Bus là 400 MHz nhưng Ram có tốc độ Bus là 266 MHz, để hai thành phần này có thể giao tiếp với nhau thì chúng phải thông qua Chipset để thay đổi tốc độ Bus.8- Sơ đồ minh hoạ tốc độ Bus của các thiết bị liên lạc với nhau qua Chipset hệ thống. * Đế cắm CPU - Đế cắm CPU kiểu Socket – cho các máy Pentium 4 trở lên Hình 1.9-Đế cắm CPU - Socket 1155 9 * Khe cắm bộ nhớ Ram: - Khe cắm DDRam (Double Data Rate Synchronous Dynamic Ram) => Chính là SDRam có tốc độ dữ liệu nhân 2.10- Khe cắm DDRam * Khe cắm mở rộng Hình 1.11- Khe cắm mở rộng - PCI (Peripheral Component Interconnect => Liên kết thiết bị ngoại vi) Đây là khe cắm mở rộng thông dụng nhất có Bus là 33MHz, cho tới hiện nay các khe cắm này vẫn được sử dụng rộng rãi trong các máy Pentium 4.
- AGP (Accelerated Graphic Port) Cổng tăng tốc đồ hoạ, đây là cổng giành riêng cho Card Video có hỗ trợ đồ hoạ, tốc độ Bus thấp nhất của khe này đạt 66MHz <=> 1X, - PCI Express, viết tắt là PCIe là một dạng giao diện bus hệ thống/card mở rộng của máy tính. Nó là một giao diện nhanh hơn nhiều và được thiết kế để thay thế giao diện PCI, PCI-X, và AGP cho các card mở rộng và card đồ họa. Khe cắm PCI Express (PCIe) hoàn toàn như PCI hay PCI Extended (PCI-X). * Các thành phần khác - Bộ nhớ Cache: 10 Là bộ nhớ đệm nằm giữa bộ nhớ RAM và CPU nhằm rút ngắn thời gian lấy dữ liệu trong lúc CPU xử lý, có hai loại Cache là Cache L1 và Cache L2.
Với các máy Pentium 2 Cache L1 nằm trong CPU còn Cache L2 nằm ngoài CPU. Từ các máy Pentium 3 và 4 Cache L1 và L2 đều được tích hợp trong CPU. Không như bộ nhớ RAM, bộ nhớ Cache được làm từ RAM tĩnh có tốc độ nhanh và giá thành đắt. - ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input/Output System => Bộ nhớ chỉ đọc, lưu trữ các chương trình vào ra cơ sở) => Đây là bộ nhớ chỉ đọc được các nhà sản xuất Mainboard nạp sẵn các chương trình phục vụ các công việc: Khởi động máy tính và kiểm tra bộ nhớ Ram, kiểm tra Card Video, bộ điều khiển ổ đĩa, bàn phím.
+ Tìm hệ điều hành và nạp chương trình khởi động hệ điều hành. + Cung cấp chương trình cài đặt cấu hình máy (CMOS Setup) Khi bạn vào chương trình CMOS Setup, phiên bản Default của cấu hình máy được khởi động từ BIOS, sau khi bạn thay đổi các thông số và Save lại thì các thông số mới được lưu vào RAM CMOS và được nuôi bằng nguồn Pin 3V, RAM CMOS là một bộ nhớ nhỏ được tích hợp trong Sourth Bridge. - Các cổng giao tiếp Hình 1.12- Các cổng giao tiếp trên Mainboard 1. Chức năng - Là bản mạch chính liên kết tất cả các linh kiện và thiết bị ngoại vi thành một bộ máy vi tính thống nhất.
- Điều khiển tốc độ và đường đi của luồng dữ liệu giữa các thiết bị trên. - Điều khiển điện áp cung cấp cho các linh kiện gắn chết hoặc cắm rời trên Mainboard. Bộ xử lý (CPU) Bộ xử lý (processor) có chức năng thực hiện các phép tính toán. Các máy tính cá nhân thông dụng thường sử dụng bộ xử lý của Intel hay AMD.
Các bộ xử lý ngày nay có tốc độ xử lý cao từ 2-3 GHz. Tập lệnh phong phú hơn đặc biệt là tập lệnh cho xử lý đồ họa 3 chiều.13- Bộ xử lý (CPU) của hãng Intel Hình 1.14- Bộ xử lý (CPU) của hãng AMD 1. Bộ nhớ trong (RAM, ROM) 1. Bộ nhớ trong (RAM) RAM (Random access Memory): là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, dùng để đọc, ghi tạm thời các chương trình và dữ liệu trong quá trình xử lí.
Đặc điểm: - Dữ liệu bị mất khi tắt máy hoặc mất điện.15- Bộ nhớ trong SDRAM Hình 1.16- Bộ nhớ trong DDRAM 2 H Hình 1.17- Bộ nhớ trong DDRAM 3 Hình 1.18- Bộ nhớ trong DDRAM 4 1. Bộ nhớ trong (ROM) ROM - Read-Only Memory: phần bộ nhớ chỉ đọc của máy tính, thường rất nhỏ và chứa các thông tin về cấu hình BIOS máy. Phần bộ nhớ này thường gắn chặt với mainboard.19- Bộ nhớ trong ROM 12 1. Bộ nhớ ngoài 1.
Đĩa cứng (Hard disk drive (HDD)) Đĩa cứng là thiết bị cực kỳ quan trọng trong máy tính cá nhân. Đĩa cứng lưu trữ hệ điều hành, các chương trình ứng dụng và dữ liệu của người sử dụng máy. Khi bộ nhớ vật lý (RAM) hết dung lượng, hệ điều hành còn sử dụng tệp tin tráo đổi trên đĩa cứng như một bộ nhớ ảo. Vì vậy đĩa cứng có vai trò quyết định rất lớn đến tốc độ, sự ổn định và an toàn dữ liệu cho người sử dụng.
Đĩa cứng có dung lượng nhớ rất lớn và tốc độ đọc/ghi rất nhanh Hình 1.20- Đĩa cứng chuẩn ATA Hình 1.21- Đĩa cứng chuẩn SATA Hình 1.22- Đĩa cứng di động 1. Đĩa mềm (FDD) Đĩa mềm là thiết bị lưu trữ có dung lượng nhỏ (1. Tốc độ truy cập rất chậm so với đĩa cứng. Đĩa mềm thuận tiện cho việc di chuyển các tài liệu kích thước nhỏ như các văn bản.
Đĩa quang (CD/DVD): - Được sử dụng bằng công nghệ ánh sáng laser. - Dung lượng đĩa CD khoảng 600 – 800MB; DVD khoảng 4GB Hình 1.24- Đĩa CD BÀI TẬP THỰC HÀNH 1. Nêu các thành phần cơ bản của máy tính và chức năng của các thành phần đó? 2. Dựa vào các đặc trưng nào để nhận biết các thành phần, thiết bị của máy tính.
So sánh phần cứng máy tính (Hardware) và phần mềm máy tính (Software)? 4. RAM là gì? Có mấy loại RAM cơ bản? Khi nâng cấp RAM cần phải chú ý những điều gì? 5. Kể tên các dòng sản phẩm Chip CPU của hãng Intel có trên thị trường mà bạn biết? 14 Chương 2 Quá trình khởi động máy tính Mục tiêu: - Hiểu sự phân cấp trong hệ thống máy tính - Hiểu được quá trình khởi động của từng hệ điều hành - Phân biệt các hệ thống cấp bậc trong PC. - Liệt kê công dụng của các hệ điều hành thông dụng.
- Nắm được các chức năng của hệ điều hành MS-DOS hoặc Windows. - Vẽ chu trình khởi động máy. - Tin thần ham học hỏi, suy luận chính xác, hợp logic. Nội dung chính 2.
Hệ thống cấp bậc trong máy tính Mục tiêu: - Nêu được hệ thống cấp bậc trong máy tính - Trình bày được các hệ thống trong máy tính 2. Phần cứng Phần cứng tạo nên cốt lõi của một máy PC, không có máy tính nào là không có phần cứng bao gồm các mạch điện tử, các ổ đĩa, các bo mạch mở rộng, các bộ nguồn, các thiết bị ngoại vi, những dây và cáp nối giữa chúng với nhau.