Giáo trình cấu trúc máy tính (nghề kỹ thuật sửa chữa và lắp ráp máy tính trình độ trung cấpcao đẳng)

UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ QUY NHƠN

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: CẤU TRÚC MÁY TÍNH
NGHỀ: KỸ THUẬT SỮA CHỮA LẮP RÁP MÁY TÍNH
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP - CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số: 99/QĐ-CĐKTCNQN ngày 14 tháng 3 năm 2018
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Kỹ thuật cơng nghệ Quy Nhơn

Bình Định, năm 2018


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Giáo trình này được biên soạn bởi giáo viên khoa Điện tử trường Cao
đẳng Kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, sử dụng cho việc tham khảo và giảng dạy
nghề Kỹ thuật sữa chữa lắp ráp máy tính tại trường Cao đẳng Kỹ thuật Công
nghệ Quy Nhơn. Mọi hình thức sao chép, in ấn và đưa lên mạng Internet không
được sự cho phép của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghệ Quy
Nhơn là vi phạm pháp luật.

1


LỜI GIỚI THIỆU
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề nghề Kỹ thuật sữa chữa
lắp ráp máy tính ở trình độ Cao Đẳng và Trung Cấp, giáo trình Cấu trúc máy
tính là một trong những giáo trình mơn học đào tạo chuyên ngành được biên
soạn. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt
chẽ với nhau, logíc.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới

có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo,
nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong
sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao.
Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học
và cơng nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức
mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tơi có đề ra nội dung thực tập của
từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy
nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thề sử
dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục
tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết.
Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cơ giáo, bạn đọc để
nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hồn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về
Trường Cao Đẳng Kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, 172 An Dương Vương, TP.
Quy Nhơn.
Biên soạn
Lê Tấn Hòa

2


MỤC LỤC
Trang
LỜI GIỚI THIỆU.................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH.................................................................... 5
1.1. Tổng quan về máy tính.............................................................................................. 5
1.2. Phân loại máy tính.......................................................................................................6
1.3. Thành quả của máy tính............................................................................................ 7
1.4. Các thành phần trong máy tính..............................................................................8
CHƯƠNG 2: MAINBOARD.............................................................................................. 10
2.1. Tổng quan về mainboard....................................................................................... 10

2.2. Khảo sát các thành phần trên mainboard....................................................... 13
2.3. Khảo sát các thế hệ Mainboard............................................................................20
3.1. Khảo sát các dòng CPU và thông số.................................................................. 23
CHƯƠNG 4 : BỘ NHỚ LƯU TRỮ................................................................................. 29
4.1. Cấu tạo ổ cứng............................................................................................................. 29
4.2. Nguyên tắc lưu trữ trên đĩa cứng.........................................................................30
4.3. Định dạng đĩa cứng................................................................................................... 30
4.4. Các thiết bị lưu trữ khác..........................................................................................31
CHƯƠNG 5 : KHẢO SÁT CÁC THIẾT BỊ NHẬP XUẤT.........................................34
5.1. Lý thuyết liên quan................................................................................................... 34
5.2. Trình tự thực hiện......................................................................................................37
5.3. Thực hành:................................................................................................................... 37
5.4. Câu hỏi ôn tập:............................................................................................................ 37

3


4


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC
Tên mơn học: Cấu trúc máy tính
Mã mơn học: MH 07
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học:
- Vị trí: Mơn học được bố trí dạy sau khi học xong các mơn học chung
của chương trình đào tạo;
- Tính chất: Là mơn học cơ sở;
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học: trang bị cho học viên các kiến thức cơ
bản về các thành phần cơ bản cấu thành nên máy tính cũng như luyện tập kỹ
năng quan sát, phân tích.

Mục tiêu của mơn học:
- Về kiến thức:
+ Trình bày lịch sử của máy tính, các thế hệ máy tính và cách phân loại
máy tính.
+ Mơ tả được thành phần cơ bản của kiến trúc máy tính, các tập lệnh. Các
kiểu kiến trúc máy tính: mơ tả kiến trúc, các kiểu định vị.
+ Phân tích được cấu trúc của bộ xử lý trung tâm: tổ chức, chức năng và
nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong bộ xử lý.
- Về kỹ năng
+ Phân tích được chức năng và nguyên lý hoạt động của các cấp bộ nhớ.
+ Trình bày được phương pháp an toàn dữ liệu trên thiết bị lưu trữ ngồi.
+ Vận dụng để lựa chọn cấu hình phần cứng đúng yêu cầu
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm
+ Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác trong học
tập và trong thực hiện công việc.
Nội dung của môn hoc:
Số
TT
1
2
3
4
5

Tên chương, mục
Chương 1: Tổng quan về máy tính
Chương 2: Mainboard
Chương 3: CPU và bộ nhớ
Chương 4: Bộ nhớ lưu trữ
Chương 5: Khảo sát thiết bị nhập xuất

Cộng

Thời gian (giờ)
TS
LT TH KT
10
6
4
0
20
6
14
0
26
9
16
1
24
6
18
0
10
3
6
1
90
30 58
2

5


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH
Mã bài: MH07-01
Thời gian: 10 giờ (LT: 1; TH: 4; Tự học: 5)
Giới thiệu:
Ngày nay, máy vi tính là một thiết bị rất phổ biến trong cuộc sống. Máy
vi tính có mặt ở mọi nơi, trong mọi lĩnh vực. Việc ra đời của máy vi tính đã
giúp cho cơng việc của con người thuận lợi hơn, mọi việc được thực hiện
nhanh chóng hơn, nâng cao hiệu suất, hiệu quả của cơng việc.
Mục tiêu:
- Trình bày được lịch sử phát triển của máy tính
- Trình bày được các thành phần cơ bản của một máy vi tính
- Trình bày được các thành tựu của máy tính; nhiệm vụ các thiết
bị trong máy
tính
- Rèn luyện tính tự giác trong học tập.
Nội dung chương:
1.1. Tổng quan về máy tính
Lịch sử phát triển máy tính có thể chia thành 4 giai đoạn lớn:
a. Thế hệ thứ nhất (1945 – 1955):
Máy tính thế hệ 1 sử dụng đèn điện tử làm linh kiện chính, tiêu thụ
năng lượng rất lớn. Kích thước máy rất lớn (khoảng 250m2) nhưng tốc độ xử
lý lại rất chậm. Đại diện tiêu biểu của thế hệ máy tính này là ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Computer). ENIAC là máy tính điện tử
số đầu tiên do Giáo sư Mauchly và người học trò Eckert tại Đại học
Pennsylvania thiết kế vào năm 1943 và được hoàn thành vào năm 1946.
ENIAC là chiếc máy khổng lồ với hơn 18.000 bóng đèn điện tử, 1500 rơ le,
nặng hơn 30 tấn, tiêu thụ một lượng điện năng vào khoảng 140kW và chiếm

một diện tích xấp xỉ 1393 m2.
b. Thế hệ thứ hai (1955 – 1965):
Sử dụng bóng bán dẫn (transistor) làm linh kiện chính. Transistor có
đặc điểm nhỏ gọi, nhanh, tiêu thụ ít điện năng, do cơng ty Bell đã phát minh
ra vào năm 1947. Tuy nhiên đến cuối thập niên 50, máy tính thương mại
dùng transistor mới xuất hiện trên thị trường. Kích thước máy tính giảm, rẻ
tiền hơn, tiêu tốn năng lượng ít hơn.
c. Thế hệ thứ ba (1965– 1980):
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 kết độ tích hợp mật
độ trung bình (MSI: Medium Scale Integration) chứa hàng trăm linh kiện
trên mạch tích hợp. Sử dụng vi mạch tích hợp mật độ cao (LSI - Large Scale
Integrated) làm linh kiện chính.
d. Thế hệ thứ tư (1980 – nay):
Máy tính thế hệ 4 sử dụng mạch tích hợp mật độ rất cao (VLSI – Very
Large Scale Integrated Circuit) làm linh kiện chính. Máy tính thế hệ thứ tư
6


đạt hiệu năng xử lý rất cao, cung cấp nhiều tính năng tiến tiến, như hỗ trợ xử
lý song song, tích hợp khả năng xử lý âm thanh và hình ảnh.
1.2. Phân loại máy tính
1.2.1. Theo kích thước, cơng dụng:
a. Super Computer:
Một siêu máy tính là một máy tính vượt trội trong khả năng và tốc độ
xử lý. Thuật ngữ Siêu Tính Tốn được dùng lần đầu trong báo New York
World vào năm 1920 để nói đến những bảng tính (tabulators) lớn
của IBM làm cho trường Đại học Columbia. Siêu máy tính hiện nay có tốc độ
xử lý hàng nghìn teraflop (một teraflop tương đương với hiệu suất một nghìn

tỷ phép tính/giây) hay bằng tổng hiệu suất của 6.000 chiếc máy tính hiện đại
nhất hiện nay gộp lại (một máy có tốc độ khoảng từ 3-3,8 gigaflop).
Có thể hiểu siêu máy tính là hệ thống những máy tính làm việc song
song.

Hình 1.1. Siêu máy tính TITAN (2009) – Tốc độ 20 Pflop
b. Mainframe
Máy tính có cấu hình phần cứng lớn, tốc độ xử lý cao được dùng trong
các công việc địi hỏi tính tốn lớn như làm máy chủ phục vụ mạng Internet,
máy chủ để tính tốn phục vụ dự báo thời tiết, vũ trụ...

Hình 1.2. Máy tính Mainframe
7


c. Mini Computer
Máy tính mini cịn được gọi là máy tính tầm trung. Chúng được sử dụng
trong kiểm sốt q trình sản xuất, chuyển mạch điện thoại và kiểm sốt
thiết bị phịng thí nghiệm. Trong những năm 1970, chúng là phần cứng được
sử dụng để khởi động ngành công nghiệp thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và
các ngành cơng nghiệp tương tự khác mà cần có một hệ thống dành riêng nhỏ
hơn.
d. Micro Computer:
Là loại máy tính dùng bộ vi xử lý, giá một máy vi tính có thể từ vài trăm
USD đến vài ngàn USD.
1.2.2. Theo kiến trúc:
- SISD (Single Instructions Stream, Single Data Stream): Máy tính một
dịng lệnh, một dòng số liệu.
- SIMD (Single Instructions Stream, Multiple Data Stream): Máy tính
một dịng lệnh, nhiều dịng số liệu.

- MISD (Multiple Instructions Stream, Single Data Stream):Máy tính
nhiều dịng lệnh, một dòng số liệu.
- MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream): Máy tính
nhiều dịng lệnh, nhiều dịng số liệu.
1.3. Thành quả của máy tính
Sự tăng trưởng theo hàm số mũ của công nghệ chế tao transistor MOS
là
nguồn gốc của thành quả các máy tính.
Sự phát triển của cơng nghệ máy tính và đặc biệt là sự phát triển của bộ
vi xử lý của các máy vi tính làm cho các máy vi tính có tốc độ vượt qua tốc độ
bộ xử lý của các máy tính lớn hơn

8


Bảng 1.1. Các bộ vi xử lý
Sự phát triển của máy tính trong những năm qua đều tuân theo qui luật
Moore. “Khả năng của máy tính sẽ tăng lên gấp đôi sau 18 tháng với giá thành
là như nhau.”
Kết quả của quy luật Moore:
- Chi phí cho máy tính sẽ giảm.
- Giảm kích thước các linh kiện, máy tính sẽ giảm kích thước
- Hệ thống kết nối bên trong mạch ngắn: tăng độ tin cậy, tăng chất
lượng.
- Tiết kiệm năng lượng cung cấp, tỏa nhiệt thấp
- Các IC thay thay cho các linh kiện rời.
1.4. Các thành phần trong máy tính

Hình 1.3. Sơ đồ các thành phần linh kiện máy tính
9

10


Câu hỏi chương 1:
1. Nêu các thành phần cơ bản trong máy tính?

2. Trình bày các kết quả ảnh hưởng của qui luật Moore đến sự phát triển của
máy tính?

3. Trình bày nhiệm vụ của các thiết bị trong máy tính?

11


12


CHƯƠNG 2: MAINBOARD
Mã bài: MH07-02
Thời gian: 20 giờ (LT: 2; TH: 8; Tự học: 10)
Giới thiệu:
Trên một bộ máy tính có các thành phần khác nhau, để các thành phẩn
này có thể kết hợp và hoạt động đồng bộ với nhau thì cần có mainboard. Main
board giúp các thành phần kết nối dễ dàng và có thể thay thế hoặc nâng cấp
khi người sử dụng có nhu cầu.
Mục tiêu:
- Trình bày được tập lệnh của các kiến trúc máy tính.
- Trình bày được các kiểu định vị được dùng trong kiến trúc, loại và

chiều dài của toán hạng, tác vụ mà máy tính có thể thực hiện.
- Trình bày được kiến trúc RISC (Reduced Instruction Set Computer).
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ.
2.1. Tổng quan về mainboard
2.1.1. Sơ đồ khối mainboard:
Bo mạch chủ là bảng mạch chính và lớn nhất trong cấu trúc máy tính,
nó đóng vai trị là trung gian giao tiếp giữa các thiết bị với nhau.

Hình 2.1. Sơ đồ khối mainboard
- Các thành phần chính của Mainboard:
+ Soket CPU: Có nhiều loại đế cắm cho CPU tuỳ theo chủng loại
Mainboard
13


- Socket 370 trên các Mainboard Pentium 3
- Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4, Celeron
- Socket 775 trên các Mainboard Core 2 Duo, Pentium E6000
series
- Socket 1155 trên các Mainboard các dòng Core i
+ North Bridge (Chipset bắc)
Chipset bắc có nhiệm vụ điều khiển các thành phần có tốc độ cao như
CPU, RAM và Card Video
Chipset điều khiển về tốc độ BUS và điều khiển chuyển mạch dữ liệu,
đảm bảo cho dữ liệu qua lại giữa các thành phần được thông suốt và liên tục,
khai thác hết được tốc độ của CPU và bộ nhớ RAM
Có thể ví Chipset giống như một nút giao thông ở một ngã tư, điều
khiển chuyển mạch như các đèn xanh đèn đỏ cho phép từng luồng dữ liệu đi
qua trong một khoảng thời gian nhất định, còn điều khiển tốc độ BUS là mỗi
hướng của ngã tư khác nhau thì các phương tiện phải chạy theo một tốc độ

quy định.
+ Sourth Bridge (Chipset nam)
Chức năng của Chipset nam tương tụ như Chipset bắc, nhưng Chipset
nam điều khiển các thành phần có tốc độ chậm như: Card Sound, Card Net, ổ
cứng, ổ CD ROM, các cổng USB, IC SIO và BIOS v v...
+ ROM BIOS (Read Olly Memory - Basic In Out System)
ROM là IC nhớ chỉ đọc, BIOS là chương trình nạp trong ROM do nhà sản
xuất Mainboard nạp vào, chương trình BIOS có các chức năng chính sau đây:
Khởi động máy tính, duy trì sự hoạt động của CPU
Kiểm tra lỗi của bộ nhớ RAM và Card Video
Quản lý trình điều khiển cho chipset bắc, chipset nam, IC-SIO và card
video onboard
Cung cấp bản cài đặt CMOS SETUP mặc định để máy có thể hoạt động ta
chưa thiết lập CMOS
+ IC SIO (Super In Out) - IC điều khiển các cổng vào ra dữ liệu
SIO điều khiển các thiết bị trên cổng Parallel như máy In, máy Scaner,
điều khiển ổ mềm, các cổng Serial như cổng COM, cổng PS/2
Ngồi ra SIO cịn thực hiện giám sát các bộ phận khác trên Main hoạt
động để cung cấp tín hiệu báo sự cố
Tích hợp mạch điều khiển tắt mở nguồn, tạo tín hiệu Reset hệ thống.
+ Clockgen (Clocking) - Mạch tạo xung Clock
Mạch tạo xung Clock có vai trị quan trọng trên Main, chúng tạo xung
nhịp cung cấp cho các thành phần trên Main hoạt động đồng thời đồng bộ sự
hoạt động của toàn hệ thống máy tính, nếu mạch Clock bị hỏng thì các thành
phần trên Main không thể hoạt động được, mạch Clocking hoạt động đầu tiên
sau khi Main có nguồn chính cung cấp.
+ VRM (Vol Regu Module) - Modul ổn áp.
14

Đây là mạch điều khiển nguồn VCORE cấp cho CPU, mạch có nhiệm vụ
biến đổi điện áp 12V/2A thành điện áp khoảng 1,5V và cho dòng lên tới 10A
để cấp cho CPU, mạch bao gồm các linh kiện như đèn Mosfet, IC dao động, các
mạch lọc L,C
+ Khe AGP hoặc PCI Express
Khe AGP và PCI Express dùng để gắn Card video, khe AGP hoặc PCI
Express do Chipset bắc điều khiển.
+ Khe RAM
Khe RAM do Chipset bắc điều khiển dùng để gắn bộ nhớ RAM, đây là bộ
nhớ trung gian không thể thiếu được trong một hệ thống máy tính.
+ Khe PCI
Khe PCI do Chipset nam điều khiển dùng để gắn các Card mở rộng như
Card sound, Card Net ...
+ Cổng IDE
Cổng IDE do Chipset nam điều khiển, cổng IDE dùng để gắn các ổ đĩa
như HDD, CDROM, DVD ...

Hình 2.1. Vị trí các thành phần trên mainboard
2.1.2. Chức năng mainboard
Trong một hệ thống máy tính có khoảng 10 thiết bị khác nhau như:
+ CPU
+ HDD
+ RAM
+ CDROM
+ Card Video
+ FDD
+ Card Sound
+ Keyboard
+ Card LAN
+ Mouse

- Các thiết bị này có tốc độ chạy rất khác nhau.
- Ngồi ra số đường mạch (số BUS) cũng khác nhau, vì vậy mà các thiết
bị trên không thể kết nối trực tiếp với nhau được.
15


- Mainboard chính là thiết bị đóng vai trị trung gian để kết nối tất cả
các thiết bị trên hệ thống máy tính liên kết lại với nhau thành một bộ máy
thống nhất, vì vậy Mainboard có những chức năng sau:
+ Gắn kết các thành phần trên một hệ thống máy tính lại với nhau
+ Điều khiển thay đổi tốc độ BUS cho phù hợp với các thành phần khác
nhau
+ Quản lý nguồn cấp cho các thành phần trên Mainboard
+ Cung cấp xung nhịp chủ (xung Clock) để đồng bộ sự hoạt động của
tồn hệ thống
Chính vì những chức năng quan trọng trên mà khi Mainboard có sự cố
thì máy tính khơng thể hoạt động được.
2.1.3. Ngun lý hoạt động mainboard
Mainboard có 2 IC quan trọng là Chipset cầu bắc và Chipset cầu nam,
chúng có nhiệm vụ là cầu nối giữa các thành phần cắm vào Mainboard như
nối giữa CPU với RAM, giữa RAM với các khe mở rộng PCI v v...
Giữa các thiết bị này thơng thường có tốc độ truyền qua lại rất khác
nhau còn gọi là tốc độ Bus.
Ví dụ trên một Mainboard Pentium 4, tốc độ dữ liệu ra vào CPU là
533MHz nhưng tốc độ ra vào bộ nhớ RAM chỉ có 266MHz và tốc độ ra vào
Card Sound gắn trên khe PCI lại chỉ có 66MHz
Giả sử ta nghe một bản nhạc MP3, đầu tiên dữ liệu của bản nhạc được
nạp từ ổ cứng lên bộ nhớ RAM sau đó dữ liệu được xử lý trên CPU rồi lại tạm
thời đưa kết quả xuống bộ nhớ RAM trước khi đua qua Card Sound ra ngoài,
toàn bộ hành trình của dữ liệu di chuyển như sau:

Dữ liệu đọc trên ổ cứng truyền qua cổng IDE với vận tốc 33MHz đi qua
Chipset cầu nam đổi vận tốc thành 133MHz đi qua Chipset cầu bắc vào bộ
nhớ RAM với vận tốc 266MHz, dữ liệu từ Ram được nạp lên CPU ban đầu đi
vào Chipset bắc với tốc độ 266MHz sau đó đi từ Chipset bắc lên CPU với tốc
độ 533MHz, kết qủa xử lý được nạp trở lại RAM theo hướng ngược lại, sau đó
dữ liệu được gửi tới Card Sound qua Bus 266MHz của RAM, qua tiếp Bus
133MHz giữa hai Chipset và qua Bus 66MHz của khe PCI => Như vậy ta thấy
rằng 4 thiết bị có tốc độ truyền rất khác nhau là:
+ CPU có Bus (tốc độ truyền qua chân) là 533MHz
+ RAM có Bus là 266MHz
+ Card Sound có Bus là 66MHz
+ Ổ cứng có Bus là 33MHz đã làm việc được với nhau thông qua hệ
thống Chipset điều
2.2. Khảo sát các thành phần trên mainboard
2.2.1. Lý thuyết liên quan
- Nhiệm vụ chipset
a. Chip cầu bắc
Cách nhận dang:
16


+ Chip lớn nhất trên Mainboard.
+ Thường được gắn thêm 1 miếng tản nhiệt.
+ Nằm gần CPU và RAM

Hình 2.3. Tản nhiệt cho chip cầu bắc
Nhiệm vụ:
+ Liên lạc giữa các thiết bị CPU, RAM, AGP hoặc PCI Express, và chip
cầu nam.
+ Một vài loại cịn chứa chương trình điều khiển video tích hợp, hay

cịn gọi là Graphics and Memory Controller Hub (GMCH) hay VGA onboard.

Hình 2.4. Sơ đồ kết nối chip cầu bắc

b. Chip cầu nam
Có nhiệm vụ truyền dẫn truyền tín hiệu từ các thiết bị cịn lại đến chip
cầu Bắc và ngược lại. Khác với chip cầu bắc, chip cầu nam không được kết nối
trực tiếp với CPU. Chip cầu nam được đặt xa CPU hơn, là chíp lớn thứ 2 trên
mainboard (chỉ thua Chip cầu Bắc).
- Socket CPU
17


CPU giao tiếp với mainboard thông qua đế cắm (Socket) hoặc khe cắm
(Slot). Hệ thống kết nối này thường được gọi là Front Side Bus.
Slot: Là khe cắm dài như một thanh để cắm CPU thuộc thế hệ cũ. Có 3
loại slot : Slot 1(Intel Pentium II, III), Slot 2 (Intel Server) và Slot A (AMD).

Hình 2.5. Slot cắm CPU
Socket: là loại đế hình vng (hoặc chữ nhật) có các tiếp điểm kết nối
tương ứng với các điểm tiếp xúc (chân) của chip CPU.

Hình 2.6. Các Socket cắm CPU
- Khe cắm ram
Khe cắm RAM có chức năng kết nối mainboard với RAM. Kích thước,
hình dạng của khe cắm RAM phụ thuộc vào loại RAM được sử dụng.
Các loại module khe cắm:
− Chuẩn SIMM (Single Inline Memory Modules) là dạng khe cắm RAM
dùng cho mainboard đời cũ, hiện nay khơng cịn sử dụng. Có 2 loại khe cắm:
30 chân và 72 chân.

− Chuẩn RIMM (Rambus Inline Memory Module): là dạng khe cắm hai
hàng chân dùng riêng cho RDRAM. Có 2 loại khe cắm: 184 pin và 232 pin.
− Chuẩn DIMM (Dual Inline Memory Module): Khe cắm hai hàng chân
sử dụng phổ biến cho các loại RAM hiện nay (SDR-SDRAM, DDR-SDRAM,
DDR2- SDRAM, DDR3-SDRAM).

18


Hình 2.7. Khe cắm RAM chuẩn DIMM
− Chuẩn SoDIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module): Khe
cắm RAM dành cho các dòng máy Laptop. Được chia làm 2 loại: 72 chân và
144 chân.
- Khe cắm mở rộng
Khe cắm mở rộng (expansion slot) dùng để kết nối các card mở rộng.
Có nhiểu loại chuẩn khe cắm khác nhau. Sau đây là một số chuẩn khe cắm:
a. Khe cắm PCI
Khe cắm PCI (Peripheral Component Interconnect) chuẩn kết nối phổ
biến dùng cho các card mở rộng như: card màn hình, card mạng, card âm
thanh… Hoạt động ở tần số 32MHz, 66Mhz, 133Mhz với các đường truyền dữ
liệu có băng thơng 32bit/64bit.

Hình 2.8. Khe cắm PCI
b. Khe cắm AGP
Khe cắm AGP (Accelerated Graphics Port) là khe cắm card mở rộng chỉ
dùng cho card màn hình. Chuẩn AGP đầu tiên là AGP 1X tốc độ truyền
266MBps và được phát triển lên AGP 2X, 4X, 8X.
c. Khe cắm PCI Express
Khe cắm PCI Express (PCIe) là chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao
theo dạng điểm đến điểm thay thế cho chuẩn PCI, PCI-X, AGP. Đối với PCIe X1

thì băng thơng là 2.5Gbps (X1=250MBps) mỗi chiều, cịn đồng bộ thì tới
5.0Gbps (X1 = 500MBps).

19


Hình 2.9. Khe cắm PCIe
Ngồi ra cịn một số loại khe cắm cũ khác như: AMR (Audio Modem
Riser), CNR (Communications and Networking Riser)…
- Các thành phần khác
a. Kết nối nguồn
Kết nối nguồn (Power Connector) thành phần quan trọng dùng để cấp
năng lượng cho mainboard và các thành phần khác kết nối đến mainboard.
Gồm nhiều loại như: nguồn chính, nguồn phụ, nguồn PCIe, nguồn quạt CPU
(FAN CPU), nguồn quạt mainboard

Hình 2.10. Các đầu nối nguồn
b. Cổng kết nối thiết bị lưu trữ
– Giao tiếp IDE (Intergrated Drive Electronics): Giao tiếp IDE/ATA là
chuẩn kết nối CD/DVD, HDD với mạch điều khiển IDE trên mainboard, gồm
40 chân đầu cắm. Tốc độ truyền dữ liệu cao nhất là 133MBps.

Hình 2.11. Đầu nối ATA
– Giao tiếp FDD (Floppy Disk Drive): Là chuẩn kết nối ổ đĩa mềm
(FDD, Floppy) trên mainboard. Đầu cắm FDD thường nằm gần IDE trên main
và có tiết diện nhỏ hơn IDE có 35 chân cắm.
20


– Giao tiếp SATA (Serial ATA): Là đầu cắm 7 chân trên mainboard để

cắm các loại ổ cứng, CD/DVD. Có thế mạnh về tốc độ, dung lượng,
truyền tín hiệu xa hơn, an tồn hơn giúp SATA nhanh chóng thay thế giao
diện Parallel ATA. Hiện nay có 3 loại tốc độ truyền dữ liệu là 150MB/s,
300MB/s và 600MB/s tương ứng với SATA I; SATA II; SATA III. Một sợi cáp
SATA chỉ kết nối một thiết bị.

Hình 2.12. Đầu nối SATA
– Kết nối SCSI (Small Computer System Interface): Là chuẩn cao cấp
chuyên dùng cho Server, có tốc độ rất cao từ 10,000 vòng/phút, số chân 50
hoặc 68. Tốc độ truyền dữ liệu 320MBps, 640MBps.
c. ROM BIOS và Pin CMOS
ROM BIOS là bộ nhớ của máy tính, chứa hệ thống lệnh nhập xuất cơ bản
(BIOS - Basic Input Output System) để kiểm tra phần cứng, nạp hệ điều hành.
CMOS Battery (Pin CMOS): dùng để duy trì các thơng số đã thiết lập
trong BIOS/CMOS Setup Utility (như ngày giờ hệ thống, mật khẩu bảo vệ ...).
Pin. CMOS có mã là CR 2032, điện áp là 3.0 volt, thời gian sử dụng khoảng từ
3 đến 5 năm

Hình 2.13. ROM-BIOS và Pin CMOS
d. Bảng kết nối
Là nơi để kết nối các dây tín hiệu và điểu khiển của thùng máy (phía
trước) với mainboard. Trên mainboard sẽ có những chân cắm với các ký hiệu
để giúp gắn đúng dây cho từng thiết bị. Bảng kết nối gồm Front Panel, USB,
Audio.
Front Panel: Kết nối với các công tắc mở/ tắt máy (Power Switch
PWR), khởi động lại máy (Reset), đèn tín hiệu nguồn (Power LED - PLED) và
ổ
cứng (HDD LED - IDE_LED), loa báo tín hiệu (Speaker).
21

Hình 2.14. Bảng kết nối Front Panel
Front USB: kết nối với cổng USB trước thùng máy.
Front Audio: kết nối với cổng loa và micro của thùng máy
e. Các cổng giao tiếp
Các cổng giao tiếp (Rear/ Back Panel): dùng để kết nối mainboad với
các
thiết bị bên ngồi. Có nhiều loại cổng với các chức năng khác nhau như: PS/2,
COM, Parallel (LPT), USB, RJ45, Audio, VGA…

Hình 2.15. Các cổng giao tiếp bên ngồi mainboard
2.2.2. Trình tự thực hiện
u cầu kỹ thuật: Khảo sát các thành phần trên mainboard
Bước 1: Khảo sát vị trí của CPU và các chipset
Bước 2: Khảo sát khe cắm RAM
Bước 3 : Khảo sát các khe cắm mở rộng có trên main
Bước 4: Khảo sát kết nối nguồn, cổng kết nối thiết bị lưu trữ, bảng kết
nối và các cổng giao tiếp

22


Hình 2.16. Bo mạch chủ (Mainboard)
2.2.3. Thực hành
Người học thực hiện thực hành theo yêu cầu kỹ thuật đã cho
2.2.4. Câu hỏi ơn tập:
1. Trình bày chức năng cơ bản Chipset bắc?

2. Trình bày chức năng cơ bản Chipset nam?

2.3. Khảo sát các thế hệ Mainboard
2.3.1. Lý thuyết liên quan
- Đặc điểm các dịng Pentium
a. Mainboard cho dịng Pentium 2:
Có các đặc điểm sau:
- CPU gắn vào Mainboard theo kiểu khe Slot
- Hỗ trợ tốc độ CPU từ 233MHz đến 450MHz
- Hỗ trợ Bus của CPU ( FSB ) là 66MHz và 100MHz
- Trên Mainboard có các Jumper để thiết lập tốc độ .
- Sử dụng SDRam có Bus 66MHz hoặc 100MHz
- Sử dụng Card Video AGP 1X
23


b. Mainboard cho dòng Pentium 3:
- CPU gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 370
- Hỗ trợ tốc độ CPU từ 500MHz đến 1,4GHz
- Hỗ trợ Bus của CPU ( FSB ) là 100MHz và 133MHz
- Trên Mainboard có các Jumper để thiết lập tốc độ, các đời sau khơng
có.
- Sử dụng SDRam có Bus 100MHz hoặc 133MHz
- Sử dụng Card Video AGP 2X
c. Mainboard cho dòng Pentium 4:
Soket 423:
+ CPU gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 423
+ Hỗ trợ tốc độ CPU từ 1,5GHz đến 2,5GHz
+ Sử dụng Card Video AGP 4X
Socket 478:
+ CPU gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 478
+ Hỗ trợ tốc độ CPU từ 1,5GHz đến trên 3GHz

+ Tốc độ Bus của CPU ( FSB ) từ 400MHz trở lên
+ Sử dụng Card Video AGP 4X, 8X
+ Sử dụng bộ nhớ DDRam có tốc độ Bus Ram từ 266MHz trở lên
Socket 775:
+ CPU gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 775
+ Hỗ trợ tốc độ CPU từ 2GHz đến trên 3,8GHz
+ Tốc độ Bus của CPU ( FSB ) từ 533MHz trở lên
+ Sử dụng Card Video AGP 16X hoặc Card Video PCI Express 16X
+ Sử dụng bộ nhớ DDRam có tốc độ Bus từ 400MHz trở lên
- Đặc điểm các dòng Core i
- Tất cả các mainboard socket 1156 đều chỉ hỗ trợ bộ nhớ chạy tối đa ở
chế độ kênh đôi. Chip cầu bắc, cầu nam trước đây bây giờ được thu gọn lại
thành một chip PCH (Platform Controller Hub) là P55 hoặc H55, với nhiệm
vụ quản lý các kết nối như USB, SATA, PCI và 8 kênh PCIe, Sound, card NIC
v.v.v. khối điều khiển bộ nhớ, PCIe với 16 kênh dùng để kết nối với bo mạch
tăng tốc đồ họa và nhân đồ họa Intel® HD Graphics được tích hợp vào CPU
- Nâng cao tính bảo mật và chống virus cho hệ thống ở mức cao khi có
hỗ trợ của hệ điều hành.
- Cơng nghệ tiết kiệm điện
- Cho phép bạn sử dụng nhiều hệ điều hành cùng một lúc
- Trợ giúp của phần cứng bảo mật, khả năng quản lý, và hiệu suất hoạt
động tăng cường.
- Đồng thời hỗ trợ bộ nhớ DDR3 với tốc độ tối đa 1333Mhz chạy ở chế
độ kênh đôi.
- Đặc điểm các dòng Celeron

24