Giáo trình phần cứng máy tính (nghề tin học văn phòng trình độ trung cấp)

1

THVP-TC-MĐ16-PCMT

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


2

LỜI GIỚI THIỆU
Trong thời đại công nghiệp và công nghệ thông tin, nhu cầu thông tin liên lạc
ngày càng trở lên không thể thiếu đối với sinh hoạt của chúng ta. Nhu cầu sử dụng
máy tính ngày càng tăng kèm theo đó là nhu cầu sửa chữa máy vi tính đang trở lên
rất “nóng” hiện nay.
Bên cạnh các nội dung học về lý thuyết và thực hành cả về phần cứng
lẫn phần mềm máy tính, tơi biên soạn 1 bộ tài liệu để giúp các bạn có nhu cầu tham
khảo trong quá trình học tập và làm việc.
Trong nội dung của tài liệu dưới đây là cuốn giáo trình máy tính ứng dụng. Đây
là cuốn giáo trình chi tiết giúp các bạn sinh viên mới học và các bạn đang học có thể
sử dụng thành thạo các chức năng,cách sử dụng máy tính và các phần cứng hỗ trợ
cho Máy tính-Máy Tính xách Tay nhằm phục vụ cho q trình sửa chữa Máy tínhMáy Tính xách Tay.
Trong q trình biên soạn cuốn giáo trình này vì thời gian có hạn nên khơng thể
tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong các bạn đóng góp ý kiến để chúng tơi hồn
thiện hơn.
Cần Thơ, ngày 01 tháng 05 năm 2018
Tham gia biên soạn
Chủ biên:

1. Châu Mũi Khéo


3

MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
TRANG
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................................................ 1
LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 2
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 3
Bài 1:CẤU TRÚC MÁY TÍNH ...................................................................................... 5
1.Các khái niệm cơ bản: ............................................................................................... 5
2.Các loại máy tính thơng dụng ................................................................................... 5
3.Cấu trúc máy tính ..................................................................................................... 6
Bài 2: HỘP MÁY VÀ BỘ NGUỒN ............................................................................... 7
1. Hộp máy (Case)........................................................................................................ 7
2.Bộ Nguồn máy tính (Power): ................................................................................... 8
BÀI 3 : BO MẠCH CHỦ .............................................................................................. 12
1. Mainboard của máy tính có các chức năng sau đây :............................................ 12
2. Các thành phần trên bo mạch chủ .......................................................................... 12
3. Nguyên lý hoạt động của Mainboard ..................................................................... 15
4. Các mạch cơ bản trên bo mạch chủ (Mainboard) .................................................. 16
BÀI 4: BỘ NHỚ MÁY TÍNH ....................................................................................... 18
1. Ổ cứng HDD ( Hard Disk Drive ) ......................................................................... 18
2. Ram ........................................................................................................................ 20
BÀI 5: MÀN HÌNH – BÀN PHÍM – CHUỘT ............................................................. 23
1. Màn hình ................................................................................................................ 23
2. Bàn phím ................................................................................................................ 26
3. Chuột(mouse) ......................................................................................................... 26

BÀI 6 : CARD ĐỒ HOẠ VÀ ÂM THANH ................................................................. 28
1.Card đồ hoạ ............................................................................................................. 28
2. Card âm thanh ........................................................................................................ 29
BÀI 7 : LẮP RÁP MÁY TÍNH..................................................................................... 31
1.Chuẩn bị : ................................................................................................................ 31
2. Các bước lắp ráp .................................................................................................... 34
3 Đấu nối thiết bị ngoại vi .......................................................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 50


4

CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơn học: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH
Mã số mô đun: MĐ 16
Thời gian mô đun: 45 giờ
(Lý thuyết: 15giờ;Thực hành: 30giờ)
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN:
 Vị trí:
Mơn học được bố trí sau khi học sinh học xong các mơn học chung.
 Tính chất:
Là mơn học chuyên ngành bắt buộc.
II. MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN:
1. Về kiến thức:
Sau khi học xong mô đun này học sinh có khả năng :
 Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các linh kiện máy tính
 Trình bày cách bước Lắp ráp được máy tính;
2. Về kỹ năng:
 Phân loại được các thành phần máy tính;
 Lắp ráp được máy tính;

3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
 Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, tích cực, chủ động và sáng tạo trong học
tập
 Rèn luyện tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn
nhau.
 Rèn luyện tính chính xác, khoa học và tác phong cơng nghiệp.
 Hình thành tư duy khoa học, phát triển năng lực làm việc theo nhóm.
III. NỘI DUNG MƠ ĐUN:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian :
Số
NỘI DUNG
Thời gian
TT
Tổng Lý
Thực
Kiểm
số
thuyết hành
tra
1
Bài mở đầu
1
1
0
2

Cấu trúc máy tính

5

2

3

3

Hộp máy và bộ nguồn

10

2

8

4

Bo mạch chủ

6

2

4

5

Bộ nhớ máy tính

5

2

2

6

Màn hình-bàn phím-Chuột

7

2

5

7

Card đồ hoạ và âm thanh

6

2

4

8

Lắp ráp máy tính

5

2

2

1

Tổng cộng

45

15

28

2

1


5

Bài 1:CẤU TRÚC MÁY TÍNH
Mã bài: MĐ16-01
Mục đích bài học:
 Trình bày được chức năng, cấu tạo của máy tính;
 Phân biệt được các loại máy tính hiện nay;
 Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, và tác phong cơng nghiệp;

1.Các khái niệm cơ bản:

Máy tính (Computer) là thiết bị điện tử thực hiện công việc sau:
1.1 Nhận thông tin vào. ( Input )
1.2. Xử lý thông tin theo chương trình nhớ sẵn bên trong bộ nhớ máy tính. (
Processing )
1.3. Đưa thơng tin ra. ( Output )
Thơng qua
a. Chương trình (Program): chương trình là dãy các câu lệnh nằm trong bộ nhớ,
nhằm mục đích hướng dẫn máy tính thực hiện một cơng việc cụ thể nào đấy. Máy tính
thực hiện theo lệnh trong chương trình.
b. Phần mềm (Software): Bao gồm chương trình và dữ liệu.
c. Phần cứng (Hardware): Bao gồm tất cả các thành phần vật lý cấu thành lên hệ
thống máy tính.
d. Phần dẻo (Firmware): Là thành phần chứa cả hai thành phần trên.
Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) đề cập đến các thuộc tính của hệ thống
máy tính dưới cái nhìn của người lập trình. Hay nói cách khác, là những thuộc tính ảnh
hưởng trực tiếp đến quá trình thực hiện logic của chương trình. Bao gồm: tập lệnh,
biểu diễn dữ liệu, các cơ chế vào ra, kỹ thuật gán địa chỉ,…
Tổ chức máy tính(Computer Organization): đề cập đến các khối chức năng và liên
hệ giữa chúng để thực hiện những đặc trưng của kiến trúc.
Ví dụ: trong kiến trúc bộ nhân: đây là thuộc tính của hệ thống xử lý. Bộ nhân
này sẽ được tổ chức riêng bên trong máy tính hoặc nó được tính tốn nhiều lần trên bộ
cộng để được một kết qủa nhân tương ứng.
Cấu trúc máy tính(Computer Structure): là những thành phần của máy tính và
những liên kết giữa các thành phần.
Ở mức cao nhất máy tính bao gồm 4 thành phần:

.

2.Các loại máy tính thơng dụng

a. Siêu máy tính: Một siêu máy tính là một máy tính vượt trội trong khả năng
và tốc độ xử lý.
b. Siêu máy tính cỡ nhỏ (minisupercomputers):
c. Mainframe (Máy tính lớn): Là loại máy tính có kích thước lớn được sử
dụng chủ yếu bởi các công ty lớn như các ngân hàng, các hãng bảo hiểm ... để chạy
các ứng dụng lớn xử lý khối lượng lớn dữ liệu như kết quả điều tra dân số, thống kê
khách hàng và doanh nghiệp, và xử lý các giao tác thương mại.
d. Máy chủ doanh nghiệp: Là một hệ thống máy tính chủ yếu dùng để phục vụ
cho một doanh nghiệp lớn.


6

e. Máy trạm (workstation): Thuật ngữ workstation được dịch sang tiếng Việt
rất sát nghĩa là "máy trạm" hay "trạm làm việc". Nhưng "máy trạm" hoàn toàn khác
với "máy chủ" (server).
f. Máy tính cá nhân (PC): Những máy tính cá nhân cịn được gọi là máy tính
gia đình:
o Máy tính để bàn (Desktop).
o Máy tính xách tay (Laptop).
o Máy tính bảng con.
o Thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số cá nhân (PDA).
Máy tính tháo lắp.

3.Cấu trúc máy tính

Hình 1

Cấu trúc chung của máy tính bao gồm: Bộ xử lí trung tâm, bộ nhớ trong, các thiết bị
vào/ra, bộ nhớ ngoài.

CÂU HỎI ÔN TẬP:
Câu 1: Nêu khái niệm cơ bản của kiên trúc máy tính.
Câu 2: Nêu các thành phần cơ bản về phần cứng máy tính


7

Bài 2: HỘP MÁY VÀ BỘ NGUỒN
Mã bài: MĐ16-02
Mục tiêu:
 Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ nguồn;
 Trình bày được cơng dụng của hộp máy và bộ nguồn;
 Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, và tác phong cơng nghiệp.

1. Hộp máy (Case)

1.1 Chức năng :Là giá đỡ các thiết bị khác của máy tính hay nói cách khác là vỏ của
máy tính

Hình 1.1

1.2 Phân loại
Case có 2 loại: Loại để đứng (Tower) và loại để nằm (Desktop), tùy theo nhu cầu
sử dụng mà chọn Case thích hợp.
1.3 Cách chọn mua
Việc chọn thùng máy tính (case) để chứa các linh kiện phần cứng của máy
tính tưởng chừng đơn giản, chọn sao cho bắt mắt là được. Tuy nhiên, về sau, khi sử
dụng có thể bạn sẽ hối tiếc khi đã lỡ chọn case có khơng gian bên trong q chật hẹp,
thao tác tháo lắp đĩa cứng bị vướng , khung sắt lắp đĩa cứng bị thịng xuống, khơng
nhìn thấy các đèn LED tín hiệu ở mặt trước...

Tính tiện dụng
Để đảm bảo được tính tiện dụng của case, bạn hãy bỏ qua sự cầu kỳ ở mặt trước của
nó; hoặc nếu muốn đảm bảo cả 2 yếu tố này, bạn hãy “điểm mặt” 3 cái case ưng ý nhất
rồi hãy khảo sát và so sánh tính tiện dụng bên trong để chọn ra một.
Đầu tiên, bạn hãy quan sát mặt trước của case. Nếu nút bấm nguồn (nút power), nút
bấm khởi động nóng (nút reset) lòi ra khỏi bề mặt case khá nhiều thì hãy bỏ qua, bởi
chúng có thể làm cho máy tính của bạn tự tắt ngang hoặc khởi động khi vơ tình chạm
mạnh tay vào, nhất là những gia đình có trẻ em. Hiện nay, trên thị trường có loại case
thiết kế nút power ở dạng nhựa trong suốt (to cỡ bằng nắp chai bia; nằm ngang bề mặt


8

case) có đèn LED xanh hoặc đỏ ở xung quanh chiếu thẳng vào nên trông rất đẹp lúc về
đêm.
Tiếp theo, bạn chú ý đến vị trí đặt 2 ngõ cắm USB và ngõ cắm headphone (màu
xanh), micro (màu hồng hoặc đỏ). Hãy chọn loại case bố trí các ngõ cắm này ở khu
vực nửa trên của case để không phải cuối xuống tìm khi muốn cắm đĩa flash USB,
headphone. Sau đó, quan sát 2 đèn LED báo nguồn (màu xanh) và truy xuất dữ liệu đĩa
cứng (màu đỏ). Bạn nên ưu tiên chọn loại case bố trí 2 đèn này ngay trên bề mặt hoặc
loại có nút power trong suốt, khơng nên chọn loại bố trí 2 đèn này ở phía dưới một tấm
nhựa đen vì bạn chẳng thấy gì khi khơng nhìn trực diện. Tuy nhiên, nếu đã lỡ chọn và
đang dùng loại case có 2 đèn báo bị che khuất dưới tấm nhựa đen thì hãy dùng tuốtnơ-vít dẹp cạy bỏ tấm nhựa đen đó đi để lịi 2 đèn LED xanh và đỏ ra ngồi.
Tính an tồn
Sau khi chọn mặt case, bạn hãy nhờ nhân viên bán hàng mở nắp thùng ra để xem,
bạn cũng có thể tự mở xem nếu case được trưng bày ở bên ngoài và dễ mở.
Trước hết, bạn hãy xem phần khung (nằm ngay sau mặt thùng máy) lắp các ổ đĩa
cứng, CD, DVD. Nếu khung này ở dạng lưng chừng, không chạm đến phần mặt đáy
của case thì thế nào nó cũng sẽ bị thụng xuống khi bạn lắp đĩa cứng vào, hoặc bị biến
dạng theo chiều rộng khiến cho 4 mấu sắt nâng đĩa cứng bị đẩy ra xa làm cho đĩa cứng

bị rớt xuống case trước khi bạn vặn hoặc tháo các ốc vít đính chặt đĩa cứng với case.
Do vậy, bạn hãy chọn loại case có khung này được đính chặt vào mặt đáy của case; tất
nhiên là giá loại case như vậy sẽ đắt hơn loại case có khung lưng chừng khoảng từ
50.000 đồng trở lên.

2.Bộ Nguồn máy tính (Power):

2.1 Chức năng: Cung cấp điện áp ổn định và đủ lớn cho các linh kiện

Hình 2.1

2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Bộ nguồn có 3 mạch chính là :
+ 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 ni 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 .

Hình 2.2


9

- Mạch chỉnh lưu
Nhiệm vụ của mạch chỉnh lưu là đổi điện áp AC thành điện áp DC cung cấp cho
nguồn cấp trước và nguồn xung hoạt động .
Sơ đồ mạch như sau :

Nguồn ATX sử dụng mạch chỉnh lưu có 2 tụ lọc mắc nối tiếpđể tạo ra điện áp cân
bằng ở điển giữa.
+ Công tắc SW1 là công tắc chuyển điện 110V/220V bố trí ở ngồi khi ta gạt sang nấc
110V là khi cơng tắc đóng => khi đó điện áp DC sẽ được nhân 2, tức là ta vẫn thu
được 300V DC
+ Trong trường hợp ta cắm 220V mà ta gạt sang nấc 110V thì nguồn sẽ nhân 2 điện áp
220V AC và kết quả là ta thu được 600V DC => khi đó các tụ lọc nguồn sẽ bị nổ và
chết các đèn
công suất.
. Nguồn cấp trước
+ Nhiệm vụ của nguồn cấp trước là cung cấp điện áp 5V STB cho IC quản lý nguồn
trên Mainboard và cung cấp 12V cho IC dao động của nguồn chính .
+

Sơ đồ mạch như sau :
Sơ đồ mạch nguồn cấp trước trong bộ nguồn ATX
฀ R1 là điện trở mồi để tạo dao động


10

฀ R2 và C3 là điện trở và tụ hồi tiếp để duy trì dao động
฀ D5, C4 và Dz là mạch hồi tiếp để ổn định điện áp ra
฀ Q1 là đèn cơng suất
Nguồn chính
+ Nhiệm vụ : Nguồn chính có nhiệm vụ cung cấp các mức điện áp cho Mainboard và
các ổ đĩa hoạt động
+ Sơ đồ mạch của nguồn chính như sau :

Sơ đồ mạch nguồn chính trong bộ nguồn ATX

Q1 và Q2 là hai đèn công suất, hai đèn này đuợc mắc đẩy kéo,trong một thời điểm
chỉ có một đèn dẫn đèn kia tắt do sự điều khiển của xung dao động .
OSC là IC tạo dao động, nguồn Vcc cho IC này là 12V do nguồn cấp trước cung cấp,
IC này hoạt động khi có lệnh P.ON = 0V , khi IC hoạt động sẽ tạo ra dao động dạng
xung ở hai chân 1, 2 và được khuếch đại qua hai đèn Q3 và Q4 sau đó ghép qua biến
áp đảo pha sang điều khiển hai đèn cơng suất
hoạt động .
Biến áp chính : Cuộn sơ cấp được đấu từ điểm giữa hai đèn công suất và điểm giữa hai
tụ lọc nguồn chính => Điện áp thứ cấp được chỉnh lưu thành các mức điện áp +12V,
+5V, +3,3V, -12V, -5V => cung cấp cho Mainboard và các ổ đĩa hoạt động .
Chân PG là điện áp bảo vệ Mainboard , khi nguồn bình thường thì điện áp PG > 3V,
khi nguồn ra sai => điện áp PG có thể bị mất, => Mainboard sẽ căn cứ vào điện áp PG
để điều khiển cho phép Mainboard hoạt động hay không, nếu điện áp PG < 3V thì
Mainboard sẽ khơng hoạt động mặc dù các điện áp khác vẫn có đủ.
2.3 Cách chọn mua
a. Tính tốn đường điện 12V của nguồn
Như bạn đã biết, 3 đường điện chính của một bộ nguồn là +12V, +5V và +3.3V.
Cơng suất tổng được tính tốn dựa trên cường độ mỗi dòng. Tuy nhiên thực tế đáng
buồn là rất nhiều nhà sản xuất bộ nguồn máy tính thường sử dụng thủ thuật tăng số
watt lên bằng cách "đẩy" những đường điện khơng quan trọng (+5V và +3.3V). Chính
vì thế, bạn hãy bỏ qua con số watt và tập trung vào cường độ của đường điện 12V để
xác định chất lượng một bộ nguồn. Chỉ số Ampere của đường +12V có thể tìm thấy
trong tài liệu đi kèm hoặc ngay trên tem sản phẩm (ví dụ +12V: 25A). Chú ý rằng


11

những nguồn ATX12V 2.0 mới có tới 2 đường 12V cho phép chia tải năng lượng giữa

CPU và BMC (+12v1) độc lập khỏi những linh kiện khác (+12v2). Điều đó cho phép
dòng điện ổn định hơn. Một số nguồn thậm chí cịn có tới 3 đường 12V khác nhau ví
dụ như RealPower 550W của CoolerMaster. Mặc dù điều này không có ý nghĩa đối
với những hệ thống thơng thường nhưng khi sử dụng với những máy tính siêu mạnh
cho game hay các ứng dụng chun nghiệp thì sẽ có khác biệt lớn.
b. Đảm bảo tính chính xác
Nếu bạn vừa mua một bộ nguồn chỉ 10-20USD với tem dán 28A cho đường +12V thì
chắc chắn điều đó khơng chính xác. Tại thị trường Việt Nam hiện nay có nhiều bộ
nguồn kém chất lượng xuất xứ khơng rõ ràng, bạn thậm chí có thể mua được một bộ
nguồn cơng suất cực cao lên tới 600W-700W với giá chỉ 2/3 so với bộ nguồn 350W
hàng hiệu, tuy nhiên đó khơng phải là cơng suất thực. Đó là chưa kể nguồn điện kém
chất lượng thường không ổn định sau một thời gian dài sử dụng và có thể làm hỏng
một số linh kiện đắt tiền của máy tính. Theo kinh nghiệm cá nhân, thường thì BMC sẽ
là nạn nhân đầu tiên.
c. Xem xét vấn đề cơng suất
Bạn có thể lấy được những thơng số về năng lượng của hầu hết các loại thiết bị từ tài
liệu đi kèm sản phẩm hoặc website của nhà sản xuất để tính tốn định mức gần đúng.
Hai bảng tham khảo đối với đường điện +12V ở trên sẽ phần nào giúp bạn giải quyết
vấn đề. Chúng ta có một ví dụ hệ thống máy tính như sau:
Bạn có thể thấy rằng có nhiều thiết bị sử dụng 2 hay 3 đường điện cùng một lúc.
Ví dụ như card đồ họa đời mới lấy năng lượng từ cả khe cắm mở rộng AGP/PCIExpress lẫn đầu cắm 12V ngoài. Với một cấu hình máy tính tương đối mạnh như trên,
bạn sẽ cần tới nguồn điện khoảng 350W. Tuy nhiên với mục đích an tồn, chúng ta
nên tính tốn dư ra một chút


12

BÀI 3 : BO MẠCH CHỦ
Mã bài: MĐ16-03
Mục tiêu:

- Nắm vững chức năng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bo mạch chủ;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, và tác phong cơng nghiệp.

1. Mainboard của máy tính có các chức năng sau đây :

- 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 .
 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 Net
- Mouse

2. Các thành phần trên bo mạch chủ


Các chức năng của Mainboard
- Gắn kết các thành phần trên một hệ thống máy tính lại với nhau
- Điều khiển thay đổi tố độ BUS cho phụ hợp với các thành phần khác nhau
- Quản lý nguồn cấp cho các thành phần trên Main
- 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 Main có sự cố thì máy tính
khơng thể hoạt động được.

Hình 2

Hệ thống máy tính với các thiết bị gắn trên nó, Mainboard có các thành phần
chính là North Bridge (Chipset bắc), Sourth Bridge (Chipset nam), IC SIO (IC
điều khiển các cổng). Ba thành phần chính của Mainboard đóng vai trị trung


13

gian để gắn kết các thiết bị của hệ thống máy tính lại thành một bộ máy thống
nhất.

Hình 3





Soket (đế cắm CPU)
Có nhiều loại đế cắm cho CPU tuỳ theo chủng loại Mainboard
- Socket 370 trên các Mainboard Pentium 3
- Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4
- Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4
Các chân Socket do Chipset bắc điều khiển.
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


14

- 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.
- 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 ...
- POST (Power On Self Test) Quá trình khởi động và kiểm tra của máy tính
 Q trình khởi động và kiểm tra của máy tính diễn ra ngay sau khi bạn bấm
cơng tắc mở nguồn, khi mà màn hình chưa có gì cả là lúc một loạt quá trình đã
đựơc thực hiện bởi chương trình POST máy do BIOS thực hiện.
 Hầu hết các hư hỏng của Mainboard đều biểu hiện ở lúc khởi động, vì vậy nếu
bạn nắm chắc được quá trình khởi động của máy thì bạn có thể dễ dàng xác
định được nguyên nhân của mỗi sự cố.
Các bước trong quá trình khởi động máy tính (sau khi bật cơng tắc)



15

1. Bật cơng tắc, nguồn chính hoạt động cung cấp cho Mainboard các điện áp chính
12V, 5V và 3.3V
2. Mạch VRM cấp nguồn VCORE cho CPU đồng thời báo tín hiệu VRM_GD
(VRM_Good) đến Chipset nam

3. Mạch tạo xung Clock (Clocking) hoạt động, cung cấp cho các thành phần trên
Main xung Clock để hoạt động
4. Khi có Vcc, có xung Clock IC-SIO hoạt động.
5. IC-SIO tạo tín hiệu Reset để khởi động Chipset nam
6. Chipset nam hoạt động
7. Nếu có tín hiệu VRM_GD thì Chipset nam tạo tín hiệu Reset hệ thống.
8. Chipset bắc hoạt động
9. Chipset bắc tạo ra tín hiệu Reset CPU
10. CPU hoạt động
11. CPU phát tín hiệu truy cập ROM để nạp chương trình BIOS
12. Chương trình BIOS kiểm tra bộ nhớ RAM
13. Chương trình BIOS kiểm tra Card Video
14. BIOS cho nạp bản lưu cấu hình máy trong RAM CMOS
15. Kiểm tra các cổng và các ổ đĩa theo thiết lập trong CMOS
16. Khởi động ổ cứng và nạp hệ điều hành từ ổ cứng lên RAM

3. Nguyên lý hoạt động của 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 cịn gọi
là tốc độ Bus.
Thí 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 ngồi, tồn 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 khiển tốc độ Bus .


16

4. Các mạch cơ bản trên bo mạch chủ (Mainboard)

Các mạch ổn áp trên Mainboard.
4.1 - Các điện áp cấp trực tiếp đến linh kiện (không qua ổn áp)
Trên Mainboard có một số linh kiện sử dụng trực tiếp nguồn điện từ nguồn ATX tới
mà không qua mạch ổn áp, đó là các linh kiện:
- IC Clock gen (tạo xung Clock) sử dụng trực tiếp nguồn 3,3V
- Chipset nam sử dụng trực tiếp các điện áp 3,3V , 5V và 5V STB
- IC-SIO sử dụng trực tiếp nguồn 3,3V và 5V STB
(Các linh kiện sử dụng trực tiếp nguồn điện từ nguồn ATX hay bị sự cố khi ta sử
dụng nguồn ATX kém chất lượng)
4.2 - Các mạch ổn áp:
- Các linh kiện như CPU, RAM, Card Video và Chipset bắc chúng thường chạy ở các

mức điện áp thấp vì vậy chúng thường có các mạch ổn áp riêng để hạ áp từ các nguồn
3,3V , 5V hoặc 12V xuống các mức điện áp thấp từ 1,3V đến 2,5V.
a) Mạch VRM (Vol Regu Module - Modun ổn áp):
- VRM là mạch ổn áp nguồn cho CPU, mạch này có chức năng biến đổi điện áp 12V
xuống khoảng 1,5V và tăng dòng điện từ khoảng 2A lên đến 10A để cung cấp cho
CPU
- Trên các Mainboard Pen3 thì mạch VRM biến đổi điện áp từ 5V xuống khoảng 1,7V
cấp cho CPU
b) Mạch Regu_Chipset (mạch ổn áp cho chipset)
- Là mạch ổn áp nguồn cấp cho các Chipset, các Chipset nam và bắc của Intel thường
sử dụng điện áp chính là 1,5V các Chepset VIA thường sử dụng điện áp khoảng 3V
c) Mạch Regu_RAM (mạch ổn áp cho RAM)
- Với thanh SDRAM trên hệ thống Pentium 3 sử dụng 3,3V thì khơng cần ổn áp
- Thanh DDR sử dụng điện áp 2,5V; thanh DDR2 sử dụng 1,8V và thanh DDR3 sử
dụng 1,5V vì vậy chúng cần có mạch ổn áp để giảm áp xuống điện áp thích hợp.

Sơ đồ của mạch cấp nguồn trên Mainboard


17

4.3 - Phân tích sơ đồ mạch cấp nguồn trên Mainboard
- Khi cắm điện, phần nguồn STANBY trên nguồn ATX hoạt động => cung cấp 5V
STB xuống Mainboard qua sợi dây mầu tím của rắc nguồn.
- Khi bấm cơng tắc => mạch khởi động trên Mainboard đưa ra lệnh P.ON = 0V điều
khiển cho nguồn chính hoạt động, nguồn chính chạy => cung cấp xuống Mainboard
các điện áp: 3,3V 5V và 12V, và một số nguồn phụ như -5V và -12V
- Nguồn 3,3V cấp trực tiếp cho IC tạo xung Clock, Chipset nam, BIOS và IC-SIO đồng thời đi qua mạch ổn áp hạ xuống 1,5V cấp cho các Chipset (Intel) hoặc hạ xống
3V cấp cho các chipset VIA.
- Nguồn 12V đi qua mạch ổn áp VRM hạ xuống điện áp khoảng 1,5V cấp cho CPU

- Nguồn 5V đi cấp cho Chipset và các Card mở rộng trên khe PCI , giảm áp xuống
2,5V qua mạch ổn áp để cấp nguồn cho RAM
CÂU HỎI:
Câu 1: Kể tên các thành phần chính trên mainboard.
Câu 2: Nêu được các cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị trên mainboard.


18

BÀI 4: BỘ NHỚ MÁY TÍNH
Mã bài: MĐ16-04
1. Ổ cứng HDD ( Hard Disk Drive )

1.1 Chức năng: Ổ cứng là một thiết bị lưu trữ có dung lượng lớn dùng để lưu trữ
tồn bộ phần mềm của máy tính bao gồm .
+ Các hệ điều hành
+ Các chương trình ứng dụng
+ Các File văn bản v v ...
Cùng với sự ra đời của máy tính cá nhân năm 1981, năm 1982 hãng IBM giới thiệu
chiếc ổ cứng đầu tiên dành cho máy PC chỉ có 10MB nhưng bán với giá 1500USD,
cho đến năm 2000 thế giới đã sản xuất được ổ cứng có dung lượng trên 40GB( gấp
4000 lần ) và giá thì giảm xuống cịn 75USD, và ngày nay(2006) đã xuất hiện ổ trên
300GB , trong tương lai sẽ xuất hiện những ổ cứng hàng nghìnGB . Nếu như máy tính
khơng có ổ cứng thì ta chỉ có thể chạy được hệ điều hành MS DOS xưa kia mà thơi .
Một ở cứng ngày nay có thể lưu trữ thông tin bằng cả hàng trăm hiệu sách
1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ổ cứng
Đĩa từ : Bên trong ổ đĩa gồm nhiều đĩa từ được làm bằng nhôm hoặc hợp chất gốm
thuỷ tinh, đĩa được phủ một lớp từ và lớp bảo vệ ở cả 2 mặt, các đĩa được xếp chồng
và cùng gắn với một trục mô tơ quay nên tất cả các đĩa đều quay cùng tốc độ, các đĩa
quay nhanh trong suốt phiên dùng máy .

Cấu tạo đĩa và các đầu từ
Đầu từ đọc - ghi : Mỗi mặt đĩa có một đầu đọc & ghi vì vậy nếu một ổ có 2 đĩa thì
có 4 đầu đọc & ghi
Mơ tơ hoặc cuộn dây điều khiển các đầu từ : giúp các đầu từ dịch chuyển ngang
trên bề mặt đĩa để chúng có thể ghi hay đọc dữ liệu .
Mạch điều khiển : Là mạch điện nằm phía sau ổ cứng , mạch này có các chức năng
:+ Điều khiển tốc độ quay đĩa
+ Điều khiển dịch chuyển các đầu từ
+ Mã hố và giải mã các tín hiệu ghi và đọc
Mạch điều khiển nằm phía sau ổ cứng Ảnh chụp bên trong ổ đĩa cứng
Cấu trúc bề mặt đĩa :
Ổ đĩa cứng gồm nhiều đĩa quay với vận tốc 5400 đến 7200vòng / phút , trên các bề
mặt đĩa là các đầu từ di chuyển đểđọc và ghi dữ liệu.
Dữ liệu được ghi trên các đường tròn đồng tâm gọi là Track hoặc Cylinder, mỗi
Track lại chiathành nhiều cung - gọi là Sector và mỗi cung ghi được 512 Byte dữ liệu .
+ Track và Sector có được là do các nhà sản xuất đĩa cứng sử dụng một chương trình
đặc biệt để định dạng vật lý hay định dạng cấp thấp cho đĩa.
Bề mặt của đĩa cứng, tín hiệu ghi trên các đường tròn đồng tâm gọi là Track, mỗi
Track được chia làm nhiều Sector
Với đĩa cứng khoảng 10G => có khoảng gần 7000 đường Tracktrên mỗi bề mặt đĩa
và mỗi Track được chia thành khoảng 200Sector .
Để tăng dung lượng của đĩa thì trong các đĩa cứng ngày nay,các Track ở ngoài được
chia thành nhiều Sector hơn và mỗimặt đĩa cũng được chia thành nhiều Track hơn và
như vậy địihỏi thiết bị phải có độ chính xác rất cao .
Nguyên tắc lưu trữ từ trên đĩa cứng
Trên bề mặt đĩa người ta phủ một lớp mỏng chất có từ tính, ban đầu các hạt từ tính
khơng có hướng , khi chúng bị ảnh hưởng bởi từ trường của đầu từ lướt qua , các hạt
có từ tính được sắp

19

xếp thành các hạt có hướng.
Đầu từ ghi - đọc được cấu tạo bởi một lõi thép nhỏ hình chữ U,một cuộn dây quấn
trên lõi thép để đưa dòng điện vào (khi ghi) hay lấy ra (khi đọc), khe hở gọi là khe từ
lướt trên bề mặt đĩa với khoảng cách rất gần, bằng 1/10 sợi tóc .
Đầu từ ghi - đọc và lớp từ tính trên đĩa
Trong q trình ghi, tín hiệu điện ở dạng tín hiệu số 0,1 đượcđưa vào đầu từ ghi lên
bề mặt đĩa thành các nam châm rất nhỏ và đảo chiều tuỳ theo tín hiệu đưa vào là 0 hay
1.
Trong quá trình phát, đầu từ đọc lướt qua bề mặt đĩa dọc theo các đường Track đã
được ghi tín hiệu, tại điểm giao nhau của các nam châm có từ trường biến đổi và cảm
ứng lên cuộn dâytạo thành một xung điện, xung điện này rất yếu được đưa vào khuếch
đại để lấy ra tín hiệu 0,1 ban đầu .
Ghi chú : Tín hiệu 0 , 1 là tín hiệu số ( Digital ) - Xem phần
Tín hiệu số .
Chú ý :
Đĩa cứng được ghi theo nguyên tắc cảm ứng từ , vì vậy nếu ta để các đĩa cứng gần
các vật có từ tính mạnh như Nam châm thì có thể dữ liệu trong đĩa cứng sẽ bị hỏng !
Khái niệm về định dạng đĩa :
Các ổ đĩa cứng khi xuất xưởng thì bề mặt đĩa vẫn là lớp từ tính
đồng nhất, để có thể ghi dữ liệu lên đĩa ta phải thực hiện qua ba
bước :
-Định dạng vật lý hay định dạng cấp thấp
-Phân vùng
- Định dạng cấp cao
Trong đó định dạng cấp thấp là công việc của nhà sản xuất ổ đĩacịn phân vùng và định
dạng cấp cao là cơng việc của Kỹ thuật viên cài đặt máy tính .
Định dạng vật lý ( Hay định dạng cấp thấp )
- Đây là công việc của nhà sản xuất ổ đĩa, quá trình được thực hiện như sau :

+ Sử dụng chương trình định dạng để tạo các đường Track
+ Chia các Track thành các Sector và điền các thông tin bắt đầu và kết thúc cho mỗi
Sector
Đĩa chưa định dạng cấp thấp Đĩa đã định dạng cấp thấp do nhà sản xuất tiến hành
Phân vùng ổ đĩa ( còn gọi là chia ổ ) - Công việc của các kỹ thuật viên lắp ráp máy
tính
Phân vùng là q trình chia ổ đĩa vật lý thành nhiều ổ Logic khác nhau và trên mỗi ổ
logic ta có thể cài một hệ điều hành, vì vậy một ổ cứng ta có thể cài được nhiều hệ
điều hành .
Nếu máy tính có cài đặt hệ điều hành Window 98 thì phân vùng là việc làm đầu tiên
trước khi cài đặt, trường hợp này ta sử dụng chương trình FDISK để phân vùng cho ổ
đĩa ( Chương trình FDISK sẽ được đề cập chi tiết trong phần cài đặt Window xp )
Trường hợp máy cài đặt Hệ điều hành Window2000 hoặc WindowXP thì ta có thể
thực hiện tạo phân vùng và chia ổ trong lúc cài đặt , Chương trình cài đặt Win2000
hoặc WinXP
có hỗ trợ chương trình chia ổ .
Ngồi ra ta có thể sử dụng chương trình Partition Magic để chia ổ và tạo các phân
vùng, trường hợp này thưòng sử dụng khi ta chia lại ổ trong khi ổ đang có hệ điều
hành
Đĩa chưa phân vùng Đĩa được chia làm 2 phân vùng


20

Định dạng cấp cao ( FORMAT ổ )
Sau khi chia ổ, trước khi cài đặt hệ điều hành hay lưu dữ liệu
vào ổ thì ta phải định dạng cấp cao ( tức là Format ổ )
Thực chất của quá trình FORMAT là nhóm các Sector lại thành các Cluster sau đó
đánh địa chỉ cho các Cluster này, mỗi Cluster có từ 8 đến 64 Sector ( tuỳ theo lựa chọn
) hay tương đương với 4 đến 32KB

Các kiểu định dạng FAT, FAT32 và NTFS . FAT ( File Allocation Table - Bảng
phân phối File )
Đây là bảng địa chỉ giúp cho hệ điều hành quản lý được các File hoặc thư mục trên ổ
đĩa, trường hỏng bảng FAT thì dữ liệu trên ổ coi
như bị mất .
-Trong quá trình Format thường có các lựa chọn là Format với FAT , FAT32 hay là
NTFS
-Với lựa chọn FAT thì ổ đĩa sẽ được đánh địa chỉ bởi 16 bít nhị phân và như vậy bảng
FAT này sẽ quản lý được 216 địa chỉ Cluster tương đương với ổ đĩa tối đa là 2GB
- Với lựa chọn FAT32 thì ổ đĩa sẽ được đánh địa chỉ bởi 32 bít nhị phân và như vậy
bảng FAT32 sẽ quản lý được 232 địa chỉ Cluster tương đương với dung lượng tối đa là
2048GB
- Lựa chọn NTFS ( Win NT File System ) đây là hệ File của WinNT hệ File này hỗ
trợ tên file dài tới 256 ký tự, khi định dạng NTFS thì các File lưu trong ổ này có thể
khơng đọc được trên các hệ điều hành cũ

2. Ram

2.1 Chức năng
RAM chính là viết tắt của chữ Random Access Memory nghĩa là bộ nhớ truy cập ngẫu
nhiên.
Ram là bộ nhớ "Truy xuất ngẫu nghiên" có nghĩa là dữ liệu trong đó được thay đổi
liên tục, việc thay đổi liên tục được điều khiển bằng điện nên sẽ rất nhanh nhưng khi
ngắt điện thì toàn bộ dữ liệu ở trên RAM sẽ mất hết.
2.2 Phân loại
Tùy theo công nghệ chế tạo, người ta phân biệt thành 2 loại:

SRAM (Static RAM): RAM tĩnh

DRAM (Dynamic RAM): RAM động

RAM tĩnh

6 transistor trong một ô nhớ của RAM tĩnh
RAM tĩnh được chế tạo theo công nghệ ECL (dùng trong CMOS và BiCMOS). Mỗi
bit nhớ gồm có các cổng logic với 6 transistor MOS. SRAM là bộ nhớ nhanh, việc đọc
không làm hủy nội dung của ô nhớ và thời gian thâm nhập bằng chu kỳ của bộ


21

nhớ.nhưng sram là một nơi lưu trữ các tập tin của CMOS dùng cho việc khởi động
máy RAM động

1 transistor và 1 tụ điện trong một ô nhớ của RAM động
RAM động dùng kỹ thuật MOS. Mỗi bit nhớ gồm một transistor và một tụ điện. Việc
ghi nhớ dữ liệu dựa vào việc duy trì điện tích nạp vào tụ điện và như vậy việc đọc một
bit nhớ làm nội dung bit này bị hủy. Do vậy sau mỗi lần đọc một ô nhớ, bộ phận điều
khiển bộ nhớ phải viết lại nội dung ơ nhớ đó. Chu kỳ bộ nhớ cũng theo đó mà ít nhất là
gấp đơi thời gian thâm nhập ô nhớ.
Việc lưu giữ thông tin trong bit nhớ chỉ là tạm thời vì tụ điện sẽ phóng hết điện tích đã
nạp và như vậy phải làm tươi bộ nhớ sau khoảng thời gian 2μs. Việc làm tươi được
thực hiện với tất cả các ô nhớ trong bộ nhớ. Công việc này được thực hiện tự động bởi
một vi mạch bộ nhớ.
2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Trong Computer thì RAM có trong:
1/ CPU: Dùng làm Cache L1, L2, L3 và là SRAM (Loại mắc nhất và nhanh nhất từ
trước đến nay).
2/ VGA Card: gọi là Graphic RAM, hiện tại thì có khá nhiều loại như DDR2 hay
GDDR3, GDDR4 được phát triển từ DDR2 hay GDDR5 được phát triển từ DDR3.
VGA onboard vốn khơng có RAM nên hoặc là nhà sx main gán cho nó RAM Sideport

cịn khơng thì người dùng buộc phải share RAM mở rộng cho nó.
3/ RAM mở rộng: được cắm trên các khe RAM mà hiện tại thì đang thịnh hành 2 loại
DDR2 và DDR3.
4/ Các thiết bị khác như Sound, NIC thì nếu bạn xài Card rời thì RAM sẽ nằm trên
Card cịn nếu bạn xài loại có sẵn trên main thì chúng sẽ lấy 1 phần RAM mở rộng làm
RAM của chúng nhưng vì chúng chiếm khơng đáng kể nên người dùng bỏ qua.
Cấu tạo và hoạt động của RAM:
Tương tự như bộ vi xử lí (BVXL), chip nhớ cũng lá một mạch tích hợp (IC) được làm
từ hàng triệu bóng bán dẫn (transitor) và tụ điện. Đối với loại bộ nhớ thơng dụng nhất
trên máy vi tính, bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên động (DRAM), một bóng bán dẫn và
một tụ điện đi đôi với nhau để tạo thành một tế bào nhớ. Tụ điện sẽ giữ bit thông tin 0
hoặc 1. Bóng bán dẫn hoạt động như một ngắt để mạch điều khiển trên chip nhớ đọc
hoặc thay đổi trạng thái của tụ điện.


22

Một tụ điện giống như một thùng nước có thể chứa các điện tử. Để lưu 1 vào tế bào
nhớ, thùng nước này sẽ được đổ đầy các điện tử. Để lưu 0, thùng nước sẽ được làm
rỗng. Tuy nhiên, thùng nước có một khuyết điểm là nó có một lỗ thủng. Trong khoảng
vài mili giây, một thùng nước đầy sẽ trở nên trống rỗng. Do đó, để bộ nhớ động làm
việc, hoặc là CPU hoặc là bộ điều khiển bộ nhớ phải nhanh chóng nạp lại tất cả các tụ
điện đang chứa 1 trước khi nó phóng điện. Để làm được việc này, bộ điều khiển sẽ đọc
lại nội dung nhớ rồi ghi nó vào lại. Q trình làm tươi này tự động diễn ra hàng ngàn
lần trong một giây. Và chính q trình này tạo nên phần "động" cho RAM. Ram động
phải được làm tươi một cách liên tục nếu khơng nó sẽ "qn" mọi thứ nó đang giữ.
Mặt hạn chế của q trình làm tươi là nó sẽ mất một khoảng thời gian để thực hiện và
điều này có thể làm giảm tốc độ của bộ nhớ. Dram hoạt động bằng cách gửi dòng nạp
điện qua cột phù hợp (CAS) để kích hoạt bóng bán dẫn tại mỗi bit trong cột. Khi ghi,
các hàng sẽ chứa trạng thái mà tụ điện đã mang. Khi đọc, một bộ khuyếch đại hướng

sẽ xác định mức nạp điện trong tụ. Nếu hơn 50%, nó sẽ đọc là 1. Ngược lại, nó sẽ đọc
là 0. Một bộ đếm sẽ theo dõi trình tự làm tươi dựa trên hàng nào được truy xuất theo
thứ tự nào. Khoảng thời gian để làm tất cả việc này rất nhỏ, do đó nó được biểu hiện
bằng đơn vị nano giây. Một chíp nhớ được đánh giá 70ns nghĩa là nó sẽ mất 70ns để
hồn tất quá trình đọc và nạp lại điện cho mỗi tế bào.
RAM tĩnh (SRAM) sử dụng cơng nghệ hồn tồn khác. Các bit của bộ nhớ được giữ
dưới dạng các con bật. Một con bật cho tế bào nhớ tốn từ 4 hoặc 6 bóng bán dẫn. Và
chúng khơng cần được làm tươi . Nhờ vậy, tốc độ của RAM tĩnh nhanh hơn rất nhiều
so với RAM động. Tuy nhiên , vì nó cần rất nhiều thành phần nên tế bào nhớ tĩnh
chiếm nhiều khơng gian trên chíp hơn là tế bào bộ nhớ động.
Do đó, trên cùng một chip, chúng ta có ít bộ nhớ hơn. Dẫn đến việc chế tạo RAM tĩnh
tốn nhiều chi phí hơn. Như vậy RAM tĩnh nhanh và đắt tiền hơn . RAM động rẻ hơn
nhưng chậm hơn, nhưng như đã nói ở trên tế bào nhớ của Ram động không chiếm
nhiều không gian nên có thể sản xuất được những Chip nhớ có dung lượng bộ nhớ cao
mà lại có kích thước phù hợp hơn. Chính nhờ những ưu điểm đó RAM động ngày
càng phát triển và được dùng làm khơng gian nhớ chính cho hệ thống. DDRAM đã có
một q trình phát triển liên tục từ DDR1 có bus thấp nhất là 266Mhz cho đến hiện
nay là DDR3 có bus là 1066Mhz và 1333Mhz. Nói như vậy khơng có nghĩa là
SDRAM sẽ khơng còn được sản xuất nữa, mà SDRAM nay vẫn còn được dùng để chế
tạo các bộ đệm nhạy tốc độ cho CPU hoặc một số những loại máy khác.


23

BÀI 5: MÀN HÌNH – BÀN PHÍM – CHUỘT
Mã bài: MĐ16-05
1. Màn hình

1.1 Chức năng
Màn hình máy tính là thiết bị điện tử gắn liền với máy tính với mục đích chính là

hiển thị và giao tiếp giữa người sử dụng với máy tính.
Đối với các máy tính cá nhân (PC), màn hình máy tính là một bộ phận tách rời. Đối
với máy tính xách tay màn hình là một bộ phận gắn chung không thể tách rời. Đặc
biệt: màn hình có thể dùng chung (hoặc khơng sử dụng) đối với một số hệ máy chủ.
1.2 Phân loại, cấu tạo và ngun lý hoạt động.
Màn hình máy tính loại CRT

Một màn hình CRT.
Thường gặp nhất là các loại màn hình máy tính với ngun lý ống phóng chùm điện tử
(ống CRT, nên thường đặt tên cho loại này là "loại CRT").
Các màn hình loại CRT có các ưu nhược điểm:
Ưu điểm: Thể hiện màu sắc rất trung thực, tốc độ đáp ứng cao, độ phân giải có
thể đạt được cao. Phù hợp với games thủ và các nhà thiết kế, xử lý đồ hoạ.
Nhược điểm: Chiếm nhiều diện tích,nặng, tiêu tốn điện năng hơn các loại màn
hình khác, thường gây ảnh hưởng sức khoẻ nhiều hơn với các loại màn hình
khác.
Nguyên lý hiển thị hình ảnh
Màn hình CRT sử dụng phần màn huỳnh quang dùng để hiển thị các điểm ảnh,
để các điểm ảnh phát sáng theo đúng màu sắc cần hiển thị cần các tia điện tử tác
động vào chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng. Ống phóng CRT sẽ tạo ra các tia
điện tử đập vào màn huỳnh quang để hiển thị các điểm ảnh theo mong muốn.
Để tìm hiểu nguyên lý hiển thị hình ảnh của các màn hình CRT, ta hãy xem
nguyên lý để hiển thị hình ảnh của một màn hình đơn sắc (đen trắng), các
nguyên lý màn hình CRT màu đều dựa trên nền tảng này.
Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình đen-trắng
Ở các màn hình CRT cổ điển: Tồn bộ lớp huỳnh quang trên bề mặt chỉ hiển
phát xạ một màu duy nhất với các mức thang xám khác nhau để tạo ra các điểm
ảnh đen trắng. Một điểm ảnh được phân thành các cường độ sáng khác nhau sẽ
được điều khiển bằng chùm tia điện tử có cường độ khác nhau.
Chùm tia điện tử được xuất phát từ một ống phát của đèn hình. Tại đây có một

dây tóc (kiểu giống dây tóc bóng đèn sợi đốt) được nung nóng, các điện tử tự do
trong kim loại của sợi dây tóc nhảy khỏi bề mặt và bị hút vào điện trường tạo ra
trong ống CRT. Để tạo ra một tia điện tử, ống CRT có các cuộn lái tia theo hai


24

phương (ngang và đứng) điều khiển tia này đến các vị trí trên màn huỳnh
quang.
Để đảm bảo các tia điện tử thu hẹp thành dạng điểm theo kích thước điểm ảnh
thiết đặt, ống CRT có các thấu kính điện từ (hồn tồn khác biệt với thấu kính
quang học) bằng các cuộn dây để hội tụ chùm tia.
Tia điện tử được quét lên bề mặt lớp huỳnh quang theo từng hàng, lần lượt từ
trên xuống dưới, từ trái qua phải một cách rất nhanh để tạo ra các khung hình
tĩnh, nhiều khung hình tĩnh như vậy thay đổi sẽ tạo ra hình ảnh chuyển động.
Cường độ các tia này thay đổi theo điểm ảnh cần hiển thị trên màn hình, với các
điểm ảnh màu đen các tia này có cường độ thấp nhất (hoặc khơng có), với các
điểm ảnh trắng thì tia này lớn đến giới hạn, với các thang màu xám thì tuỳ theo
mức độ sáng mà tia có cường độ khác nhau.
Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu
Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu loại CRT giống với màn hình
đen trắng đã trình bày ở trên. Các màu sắc được hiển thị theo nguyên tắc phối
màu phát xạ: Mỗi một màu xác định được ghép bởi ba màu cơ bản.
Trên màn hình hiển thị lớp huỳnh quang của màn hình đen trắng được thay
bằng các lớp phát xạ màu dọc từ trên xuống dưới màn hình (điều này hồn tồn
có thể quan sát được bằng mắt thường).
Màn hình máy tính loại tinh thể lỏng
Màn hình máy tính loại tinh thể lỏng dựa trên cơng nghệ về tinh thể lỏng nên rất linh
hoạt, có nhiều ưu điểm hơn màn hình CRT truyền thống, do đó hiện nay đang được sử
dụng rộng rãi, dần thay thế màn hình CRT.

Ưu điểm: Mỏng nhẹ, khơng chiếm diện tích trên bàn làm việc. Ít tiêu tốn điện
năng so với màn hình loại CRT, ít ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng so
với màn hình CRT.
Nhược điểm: Giới hạn hiển thị nét trong độ phân giải thiết kế (hoặc độ phân
giải bằng 1/2 so với thiết kế theo cả hai chiều dọc và ngang), tốc độ đáp ứng
chậm hơn so với màn hình CRT (tuy nhiên năm 2007 đã xuất hiện nhiều model
có độ đáp ứng đến 2 ms), màu sắc chưa trung thực bằng màn hình CRT.
Độ phân giải của màn hình tinh thể lỏng dù có thể đặt được theo người sử dụng, tuy
nhiên để hiển thị rõ nét nhất phải đặt ở độ phân giải thiết kế của nhà sản xuất. Nguyên
nhân là các điểm ảnh được thiết kế cố định (không tăng và không giảm được cả về số
điểm ảnh và kích thước), do đó nếu thiết đặt độ phân giải thấp hơn độ phân giải thiết
kế sẽ xảy ra tình trạng tương tự việc có 3 điểm ảnh vật lý (thực) dùng để hiển thị 2
điểm ảnh hiển thị (do người sử dụng thiết đặt), điều xảy ra lúc này là hai điểm ảnh vật
lý ở sẽ hiển thị trọn vẹn, còn lại một điểm ảnh ở giữa sẽ hiển thị một nửa điểm ảnh
hiển thị này và một nửa điểm ảnh hiển thị kia - dẫn đến chỉ có thể hiển thị màu trung
bình, dẫn đến sự hiển thị khơng rõ nét.
Điểm chết trong màn hình tinh thể lỏng
Một trong các tiêu chí quan trọng để đánh giá về màn hình tinh thể lỏng là các
điểm chết của nó (khái niệm điểm chết khơng có ở các loại màn hình CRT).
Điểm chết được coi là các điểm mà màn hình khơng thể hiển thị đúng màu sắc,
ngay từ khi bật màn hình lên thì điểm chết chỉ xuất hiện một màu duy nhất tuỳ
theo loại điểm chết.
Điểm chết có thể xuất hiện ngay từ khi xuất xưởng, có thể xuất hiện trong quá
trình sử dụng.


25

Điểm chết có thể là điểm chết đen hoặc điểm chết trắng. Với các điểm chết đen
chúng ít lộ và dễ lẫn vào hình ảnh, các điểm chết trắng thường dễ nổi và gây ra

sự khó chịu từ người sử dụng.
Theo công nghệ chế tạo các điểm chết của màn hình tinh thể lỏng khơng thể sửa
chữa được. Thường tỷ lệ xuất hiện điểm chết của màn hình tinh thể lỏng chiếm
khoảng 30% tổng sản phẩm xuất xưởng nên các hãng sản xuất có các chế độ
bảo hành riêng. Một số hãng cho phép đến 3 điểm chết (mà không bảo hành),
một số khác là 5 điểm do đó khi lựa chọn mua các màn hình tinh thể lỏng cần
chú ý kiểm tra về số lượng các điểm chết sẵn có.
Để kiểm tra các điểm chết trên các màn hình tinh thể lỏng, tốt nhất dùng các
phần mềm chuyên dụng (dẫn dễ tìm các phần mềm kiểu này bởi chúng thường
miễn phí), nếu khơng có các phần mềm, người sử dụng có thể tạo các ảnh tồn
một màu đen, tồn một màu trắng, tồn một màu khác và xem nó ở chế độ
chiếm đầy màn hình (full screen) để kiểm tra.
Đèn nền trong màn hình tinh thể lỏng
Cơng nghệ màn hình tinh thể lỏng phải sử dụng các đèn nền để tạo ánh sáng
đến các tinh thể lỏng. Khi điều chỉnh độ sáng chính là điều chỉnh ánh sáng của
đèn nền. Điều đáng nói ở đây là một số màn hình tinh thể lỏng có hiện tượng lọt
sáng tại các viền biên của màn hình (do cách bố trí của đèn nền và sự che chắn
cần thiết) gây ra cảm giác hiển thị không đồng đều khi thể hiện các bức ảnh tối.
Khi chọn mua cần thử hiển thị để tránh mua các loại màn hình gặp lỗi như vậy,
cách thử đơn giải nhất là quan sát viền màn hình trong thời điểm khởi động
Windows xem các vùng sáng có q lộ hay khơng.
Màn hình rộng và màn hình chuẩn 4:3 thơng thường
Trong màn hình tinh thể lỏng thường có hai loại, màn hình theo chuẩn 4:3
thơng thường và màn hình theo chuẩn rộng. Với màn hình kiểu CRT thì thông
dụng nhất vẫn theo chuẩn thông thường, rất cá biệt mới có màn hình rộng.
Màn hình theo chuẩn thơng thường có tỷ lệ tính theo điểm ảnh đường ngang và
điểm ảnh đường đứng có tỷ lệ 4:3.
Với màn hình theo chuẩn rộng sẽ có tỷ lệ (như trên) thường là 16:10.
Tuỳ theo nhu cầu công việc mà nên chọn màn hình theo chuẩn nào. Với chơi
game thơng thường, lướt web, soạn thảo văn bản thì nên chọn loại thường. Với

mục đích xem phim, dùng nhiều đến bảng tính excel thì nên chọn màn rộng để
đảm bảo hiển thị được nhiều nội dung hơn.
Tuy nhiên hiện nay xu thế người sử dụng đang dần chuyển sang sử dụng màn
hình rộng bởi dần các game hỗ trợ màn hình rộng tốt hơn. Vấn đề lựa chọn giữa
loại thường và rộng hiện nay cũng hay gây nhiều tranh cãi trên các diễn đàn bởi
thói quen sử dụng của từng người.
Màn hình máy tính loại khác
Ngồi hai thể loại chính thơng dụng trên, màn hình máy tính cịn có một số loại khác
như:
Màn hình cảm ứng
Màn hình cảm ứng là các loại màn hình được tích hợp thêm một lớp cảm biến
trên bề mặt để cho phép người sử dụng có thể điều khiển, làm việc với máy tính
bằng cách sử dụng các loại bút riêng hoặc bằng tay giống như cơ chế điều khiển
của một số điện thoại thông minh hay Pocket PC.
Màn hình cảm ứng xuất hiện ở một số máy tính xách tay cùng với hệ điều
hành Windows 8. Một số máy tính cho các tụ điểm cơng cộng cũng sử dụng