Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 9
CHƯƠNG II: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH
I. Tổng quan về phần cứng máy tính.
Trong một máy vi tính (hay còn gọi là máy tính cá nhân - PC) gồm nhiều thiết
bò được kết nối với nhau (Hình 2-1), các thiết bò phần cứng chủ yếu trong một
máy PC bao gồm:
Hình 2-1
- Monitor (Màn hình): Là thiết bò xuất (output), dùng để hiển thò thông tin
của máy tính ra ngoài.
- Keyboard (Bàn phím): Là thiết bò nhập (input), dùng để đưa thông tin (dữ
kiện) vào máy tính.
- Mouse (Chuột): Là thiết bò dùng để di chuyển con trỏ.
- Case (Thùng máy): Dùng để chứa các thành phần sau đây:
o Power supply: Bộ nguồn
o Mainboard : Bo mạch chính
o CPU (Central Processor Units): Bộ xử lý trung tâm
o RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ mở rộng
o VGA Card: Card điều hợp màn hình
o HDD (Hard Disk): Ổ đóa cứng
o FDD (Floppy): Ổ đóa mềm
II. Các thành phần cơ bản của máy vi tính.
1. Màn Hình (Monitor)
Màn hình là thiết bò xuất (output) dùng để hiển thò các thông tin và kết
quả xử lý trong quá trình làm việc. Có hai loại màn hình chính:
CRT- Monitor (màn hình dạng tuýp) (hình 2-3a)
Ngay từ thời điểm ban đầu, máy tính sử dụng monitor dạng tuýp (Cathode
Ray Tube). CRT-monitor áp dụng nguyên tắc phóng tia điện tử lên màn hình
(screen) được tráng phosphur để phát sáng tạo nên hình ảnh. CRT-monitor
thường có phần đưôi dài ở phía sau do kích thước của bóng đèn hình (hình 2-2).
Má
y
in
Màn hình
CPU Loa
Bàn
p
hím Chuo
ä
t
Webcam
Modem
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 10
Hình 2-2
LCD monitor (màn hình tinh thể lỏng)
Trong những năm về sau, màn hình LCD (Liquiq Crystal Display) là
những monitor phẳng, kích thước dẹp và nhẹ đã lần lượt thay thế các CRT-
monitor do sự tiến bộ về công nghệ đã giúp giảm giá thành.
LCD monitor có 2 điểm bất lợi so với CRT monitor là : độ sáng thấp và
màu sắc bò thay đổi tùy theo góc nhìn. Tuy nhiên LCD cũng có lợi điểm là lượng
điện tiêu thụ ít và không có hiện tượng bức xạ điện từ (electromagnetic
radiation)
Các lưu ý khi đánh giá về monitor:
Với monitor, các thông số thường được xem xét chủ yếu để đánh giá về
chất lượng là :
- Độ lớn màn hình (Screen size) , tính bằng inches
- Khoảng cách giữa các tổ hợp điểm tạo màu (dot pitch) , tính bằng mm
- Khả năng đáp ứng tần số đồng bộ dọc (Vertical Sync Freq)
- Màn hình loại phẳng hay cong (Flattron)
- Độ bức xạ, công suất tiêu thụ điện, khả năng điều chỉnh Distortion
Nếu là LCD monitor thì các thông số cần quan tâm thêm về các thông số sau :
- Cường độ sáng
- Góc nhìn rõ (View Angle)
2. Bàn phím (Keyboard)
Bàn phím là các thiết bò nhập, dùng để
đưa dữ kiện vào máy tính (Hình 2-4)
Hình 2-3a:Màn hình CRT
Hình 2-3b: Màn hình LCD
Hình 2-4
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 11
Bên trong bàn phím có hệ thống vi xử lý thực hiện công tác : dò để nhận
biết có phím nhấân, xác đònh phím nhấn và tạo mã phím tương ứng (gọi là Scan
Code) để gởi về máy tính
Các loại keyboard sử dụng hiện nay là loại IBM Enhanced AT style (còn
gọi là AT Enhanced) thay thế cho các loại thế hệ cũ gọi là XT có số lượng phím
ít hơn.
Keyboard được nối vào máy tính qua sợi cáp bao gồm các đường tín hiệu
và phần cấp nguồn. Loại đầu
nối của keyboard thường gặp là
loại đầu nối lớn (standard
keyboard connector) (Hình 2-5a)
và đầu nối loại PS/2(hình 4-5b)
với các đường tín hiệu như sau:
Loại đầu nối lớn AT 5-pin
Loại PS/2 6-pin
Pin Name Description Pin Name Description
1 CLK Xung đồng bộ 1 DATA Tín hiệu
2 DATA Tín hiệu 2
3 No 3 GND Ground
4 GND Ground 4 + 5V Power source
5 + 5V Power source 5 CLK Xung đồng bộ
6
Cấu tạo vật lý : các phím trong keyboard chủ yếu có 2 dạng cấu tạo chính :
- Dạng dùng cuộn dây kim loại hình lò xo để đẩy phím bật lên sau khi bò
nhấn
- Dạng dùng màng plastic tráng kim loại . Khi có phím nhấn, các màng cao
su trên và dưới có tráng kim loại sẽ tiếp xúc tạo tín hiệu và phần cao su
tạo độ nảy để bật phím trở về vò trí
Các thông số
Lực cần thiết để nhấn một phím chỉ vào khoảng 100 gr và dù có nhấn
mạnh hơn thì cũng chỉ cho cùng kết quả. Các phím còn được thiết kế theo kiểu
Click (khi nhấn phát tiếng kêu Click) hoặc loại Soft (không phát tiếng kêu) để
đáp ứng loại công việc nhập dữ liệu của người sử dụng. Các thông số quan trọng
của phím:
- Delay time : thời gian chờ trước khi phát ra mã thứ hai của cùng phím ấn khi
nhấn và giữ phím liên lục. Tính bằng mili sec
- Repeat : số mã phím tạo ra trong khỏang thời gian 1 giây
Hiện nay có rất nhiều các dạng cải tiến trên keyboard như :
Hình 2-5a
Hình 2-5b
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 12
- Phân nhóm các phím theo bàn tay trái – phải, kết hợp mouse trên
keyboard
- Thêm các phím chức năng đặc biệt như : các phím sử dụng khi truy cập
internet (Home, Search, Back, Forward, Refresh,…), các phím điều khiển
hệ thống CD player ( Play, Stop, Start, Next track,…)
- Các loại bàn phím không dây, các loại bàn phím sử dụng cổng nối USB
3. Chuột (Mouse)
Mouse tương tự như các Pointer device (thiết bò đònh vò) khác được dùng
để xác đònh vò trí người sử dụng đang thao tác trên màn hình
Mouse thường được kết nối với máy tính thông qua cổng nối PS/2 tương tự
như keyboard
Với loại mouse đònh vò cơ học, mặt dưới tiếp xúc với mặt phẳng đặt
mouse có bánh xe lăn, khi di chuyển bánh xe lăn sẽ tương tác với hệ thống bên
trong tạo các xung tín hiệu thông báo số điểm mouse di chuyển. Các loại mouse
dùng quang học hay các phương pháp khác đều có tác dụng phát ra các xung tín
hiệu như đã kể trên.
Trên Mouse có các phím (button) dùng để thực hiện thao tác tại vò trí đang
được xác đònh. Về cơ bản, mouse chỉ cần 2 phím Trái và Phải, nhưng các loại
mouse hiện nay thường có 3 phím và nút thứ 3 thường là bánh xe lăn.
Bánh lăn (nút thứ 3) thường được dùng cho mục đích dời nội dung các trang
tài liệu dài gồm nhiều trang màn hình
Các thông số
Các thông số của mouse được điều chỉnh bằng các công cụ của hệ điều hành.
Các thông số điều chỉnh bao gồm :
- Right click – Left click : phím click cơ bản là phím Phải hay phím Trái để
phục vụ người thuận tay Phải hay thuận tay Trái
- Double click speed : điều chỉnh quãng thời gian giữa 2 lần click liên tiếp
để xác đònh thao tác double click.
- Pointer : chọn hình dạng của Mouse Pointer
Chuột không dây
Hình 2-6
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 13
4. Hộp Máy (Case)
Hộp máy có thể coi như là phần khung của một máy tính. Trong hộp máy,
các thành phần của máy tính sẽ được lắp đặt, liên kết với nhau để tạo thành một
khối hoàn chỉnh mà chúng ta thường quen gọi là CPU. Hơn nữa, phần khung sẽ
được nối mát qua nguồn, điều này sẽ ngăn ngừa các thành phần máy tính bò hư
hỏng do việc hình thành hoặc phóng dòng điện tónh.
Hộp máy khá đa dạng về hình thức và kích thước, nhưng việc sản xuất
hộp máy phải tuân theo một trong các thừa số đònh dạng (Form Factor) Full Size
AT, Baby AT, LPX, ATX, NLX. Thừa số đònh dạng chỉ ra các kích thước vật lý
và kích cỡ của mainboard, quy đònh loại hộp máy nào lắp vừa mainboard. Hiện
nay các mainboard Full Size AT, Baby AT, LNX đã lỗi thời, do đó các hộp máy
tương thích với các mainboard này cũng không còn được sản xuất nữa. Hình 2-7
trình bày các chủng loại hộp máy.
Case AT(Advanced Technology )
Trước đây phần lớn máy tính sử dụng loại case có bộ nguồn loại AT. Đối với
loại vỏ nguồn này dây nguồn được cắm trực tiếp vào Contact ở phía trước của vỏ
máy. Thường vỏ thùng có diện tích nhỏ gọn. Hiện nay vỏ máy loại AT không
còn phổ biến.
Case ATX
(Advanced Technology eXtended):
Hộp máy ATX được thiết kế sao cho bộ nguồn cung cấp và hộp máy phải
tương thích với mainboard ATX:
o Cho phép lắp đặt mainboard ATX với những kích thước :
- Full size (Kích thước đầy đủ): rộng 12inch – dài 9.6 inch (305mm x
244mm)
- Mini ATX : rộng 11.2inch – dài 8.2inch (284mm x 208mm)
- Micro ATX : rộng 9.6inch – dài 9.6inch (244mm x 244mm)
o Mặt sau hộp máy có một phần hở với kích thước: rộng 6.25inch x
cao1.75inch (15.9mm x 4.45mm). Vùng này cho phép bố trí các cổng vào ra trực
Các
chủng
loại
Case
Hình 2-7
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 14
tiếp lên phía sau của mainboard mà không cần dùng cable để nối các đầu nối
cổng vào ra lên các bộ nối trên mainboard.
o Nguồn ATX có quạt nguồn điện để làm mát CPU và bộ nhớ chính
một cách trực tiếp do CPU và bộ nhớ chính được đặt cạnh bộ nguồn. Điều này
cho phép loại bỏ các quạt làm mát CPU. Đồng thời quạt nguồn ATX thổi vào
khung hệ thống, làm tăng áp suất khung hệ thống, góp phần loại bỏ sự xâm nhập
của bụi và chất bẩn vào hệ thống.
Hình 2-8a: Case ATX Hình 2-8b: Cách bố trí Case ATX
Case NLX
NLX mang đặc tính kỹ thuật mới nhất cho các PC hiện đại, do được hỗ trợ
bởi nhiều nhà sản xuất, nó sẽ trở nên phổ dụng hơn trong những năm tới. Hình
2.4. Trình bày cách bố trí các thành phần trên mainboard NLX. Trên cơ sở đó,
hộp máy NLX đã được thiết kế để đạt được yêu cầu về tính linh hoạt, hữu hiệu
về cách bố trí, mà ngay cả các vỉ mạch vào/ ra có kích thước khá dài vẫn lắp
vừa một cách dễ dàng-không đụng vào các phần khác trong hộp máy.
Mainboard NLX Cách bố trí hộp máy NLX
Power
Supply
Khoang lắp
ổ đóa 5 1/4"
Khoang
lắp ổ đóa
3 1/2"
Vò trí lắp
quạt
CPU
Quạt
Cable
Card cắm đứng
Cable nối card
với các thiết bò
ngoại
vi
Bảng gắn các đầu nối cổng
Mainboar
Khoang
lắp ổ đóa
Hình 2-9
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 15
Hộp máy NLX có một số đặc điểm:
o Hộp máy NLX có phần hở phía sau tương ứng với bảng gắn các đầu
nối vào/ra ở phía sau bên phải của mainboard.
o Bộ nguồn NLX có cùng kích thước với ATX, cũng đưa ra mức điện áp
nguồn +5v, -5v, +12v, -12v, 3.3v, đầu nối nguồn 20 chân được nối tới
vỉ mạch đứng mà không nối trực tiếp tới mainboard.
Cần lưu ý rằng thừa số đònh dạng NLX quy đònh các kích thước cho
mainboard NLX với nhiều kích thước khác nhau trong khoảng: lớn nhất là
9inch x 13 inch ( 227mm x 330mm) và nhỏ nhất là 8inch x 10inch ( 203mm x
254mm).
Tuy hình thức, kích thước theo thừa số đònh dạng khác nhau, nhưng một hộp
máy điển hình vẫn bao gồm các thành phần sẽ được giới thiệu ở phần dưới đây.
Case gồm các thành phần :
- Nắp vỏ : phần nắp che của vỏ máy, có loại 1 tấm chụp hoặc hai tấm
rời gắn 2 bên
- Sườn máy : phần cố đònh khi lắp đặt thiết bò, dùng để gắn Mainboard (Bo
mạch chính)
- Đèn chỉ báo : dùng chỉ báo tình trạng hoạt động các thành phần chính bên
trong, gồm các loại : power (đèn báo nguồn) , HDD (đèn báo ổ
dóa cứng), Speed (đèn báo tốc độ). Một số loại case còn có đèn
báo nhiệt độ bên trong máy. Để có thể hoạt động, các loại đèn
chỉ báo thường có dây cắm vào vò trí tương ứng trên mainboard
- Công tắc : gồm công tắc nguồn và công tắc Reset
- Khoang gắn thiết bò : là các khoang dùng để gắn các loại thiết bò như : ổ dóa
mềm (FDD), ổ dóa cứng, ổ dóa CD/DVD, quạt giải nhiệt máy
- Khe cắm : có vò trí ở phía sau máy dùng để nối các bo mạch giao tiếp
(card) bên trong máy với các thiết bò bên ngoài
- Bộ nguồn : bộ cung cấp điện cho toàn hệ thống. Hiện có 2 loại nguồn
tương ứng là nguồn AT và nguồn ATX
- Linh kiện : case thường có linh kiện kèm theo như các loại ốc, khe chặn,
mặt nạ vỏ,…dùng để gắn các bo mạch, thiết bò
- Dây cáp : dây cáp cấp nguồn
Điểm khác nhau cơ bản giữa nguồn AT và ATX :
Nguồn AT Nguồn ATX
- Công tắc nguồn nối trực tiếp với bộ
nguồn.
- Công tắc được nối vào Mainboard.
- Sử dụng 6 dây kép (12 dây cấp nguồn cho
Mainboard).
- Sử dụng 20 dây
- Tắt máy, nguồn vẫn còn hoạt động (nhấn - Tắt máy được điều khiển trên
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 16
công tắc Power mới ngắt nguồn) Mainboard nên khi tắt máy sẽ điều
khiển tắt nguồn.
5. Bộ nguồn (Power supply)
Bộ nguồn là bộ phận cấp nguồn hoạt động cho toàn bộ máy tính. Bộ
nguồn thường được gắn ở phía trên và sau máy tính (hình 2-10).
Bộ nguồn thường có : công tắc, ổ
cắm điện đầu vào, ổ cắm điện đầu ra
(dùng cho monitor), công tắc chuyển
điện thế (110 / 220 V), quạt giải nhiệt,
các loại cáp nguồn cấp cho các thiết bò
Điện thế đầu vào của bộ nguồn có
thể là 110 hoặc 220V – AC, còn điện thế
đầu ra được cung cấp qua các loại cáp
cấp nguồn cho thiết bò là điện thế DC
với các mức ±5/ ±12 V. Các bộ nguồn trung bình thường có công suất từ 200 –
230 W, còn các bộ nguồn mạnh thường có công suất từ 300 – 400W.
Có 2 loại nguồn máy tính là : nguồn AT và nguồn ATX, việc sử dụng
loại nguồn phụ thuộc vào loại mainboard của máy tính. Các loại máy từ Pentium
II trở về trước sử dụng nguồn AT, các loại máy từ Pentium III trở về sau thường
sử dụng nguồn ATX. Sự khác biệt chủ yếu là nguồn ATX có mạch kiểm soát hệ
thống điện cung cấp:
Nguồn AT
Nguồn AT cung cáp điện áp một chiều ± 5v, ±12v. Công suất làm việc
của nguồn khoảng 200W, 250W.
Hai đầu nối nguồn P8 và P9 (có ghi rõ trên đầu nối) được cắm vào đầu
nối P1 và P2 trên mainboard. Mỗi đầu nối có sáu chân và có chốt dấu để tránh
lắp ngược, dẫn đến làm hỏng mainboard và các thành phần liên quan khác. Chú
ý là các dây màu đen của P8 và P9 kề nhau (Hình 2-11).
Hình 2-11: Đầu nối nguồn loại AT
+5V -5V GND -12V +12V
+5v
PG
P2 | P1
Quy ước màu dây điện như sau :
Màu dây Mức điện áp
Đỏ +5v
Trắng -5v
Đen 0 (nối đất)
Vàng +12v
Xanh (Blue) -12v
Da cam PG
–
Power
g
ood
Hình 2-10
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 17
Điện áp +5v là nguồn nuối các mạch điện tử, mạch logic trên mainboard,
các mạch điều khiển ổ đóa, các vỉ mạch mở rộng, ….
Điện áp +12v để chạy các động cơ ổ đóa, quạt làm mát.
Điện áp -5v, -12v hầu như không được sử dụng trong hệ thống , nhưng vẫn
cần thiết để tương thích với Slot theo chuẩn ISA .
PG – Power good là một tín hiệu +5v được gửi từ Bộ nguồn tới mainboard
sau khi nó đã hoàn thành việc kiểm tra bên trong và xác đònh các điện áp một
chiều đưa ra đủ để làm cho hệ thống hoạt động một cách chính xác. Nếu không
có tín hiệu này bởi sự cố nào đó hay nguồn không ổn đònh, máy tính sẽ không
chạy.
Nguồn ATX
Nguồn ATX được thiết kế cho mainboard loại ATX và được đưa vào sử
dụng cho Pentium Pro (năm 1996) và các máy tính PC hiện đại .
Nguồn ATX cung cấp điện áp một chiều ± 12v, ± 5v, +3.3v. Công suất
làm việc của nguồn có nhiều loại như 250W, 300W, 350W hoặc 400W. Ngoài ra
nguồn ATX còn được bổ sung thêm hai đặc tính quan trọng , đó là tắt nguồn
bằng phần mềm (Soft – Off) và quản lý năng lượng tiên tiến (APM-Advanced
Power Management).
Khác với nguồn AT, đầu nối từ nguồn ATX vào mainboard là một đầu nối
20 chân, có chốt để nó chỉ có thể cắm vào đầu nối trên mainboard nếu đúng
chiều. (Hình 2.12a)
- Ngoài các điện áp đưa ra như nguồn AT, nguồn ATX còn có thêm các đầu ra
khác như:
- Điện áp +3.3v để cung cấp điện cho CPU và các mạch dùng điện 3.3v khác.
PS-On (Power Supply – On) là một tín hiệu đặc biệt từ mainboard tới
nguồn, được sử dụng để tắt nguồn điện cung cấp cho hệ thống máy tính thông
qua phần mềm - đó chính là đặc tính Soft - Off. Nếu máy tính cài đặt hệ điều
hành Windows (95,98, NT, 2000) và nguồn điện được thiết kế tắt mềm mà
không cần ấn nút công tắc tắt nguồn. Khi bạn chọn Shut Down, Windows sẽ tự
động tắt máy tính thay vì hiển thò một thông báo " It's safe to Shut down the
computer" có nghóa là đã an toàn để tắt máy tính , sau đó bạn mới tắt nguồn.
+5v
–
Màu đỏ
+5v – Màu đỏ
-5v – Màu Trắng
GND – Màu đen
GND
GND Chốt
PS-On – Màu xanh G
GND
-12v – Màu xanh blue
+3.3v – Màu nâu
Chốt
Màu vàng -
+12v
Màu tím - STB
5v
Màu Xám -
PG
GND
+5v
GND
+5v
GND
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 18
Hình 2-12a Hình 2-12b
Đầu nối từ nguồn ATX vào mainboard Phân biệt nguồn ATvà ATX
Điện áp +5v STB (Standby) là điện áp +5v luôn cung cấp cho mainbord
và thiết bò ngoại vi ngay cả khi chúng không hoạt động, trong thời gian này năng
lượng tiêu thụ của hệ thống ở mức tối thiểu. Đây chính là đặc tính quản lý năng
lượng tiên tiến APM của nguồn ATX.
6. Mainboard (Bo Mạch Chính)
Mainboard là bo mạch chính của máy tính, chứa tất cả các thành phần,
các hệ thống, linh kiện chủ yếu cho các chức năng hoạt động của máy (hình 2-
13). Qua thời gian phát triển, có rất nhiều loại, nhiều thế hệ mainboard do các
hãng sản xuất khác nhau nhưng đối với các loại mainboard hiện nay, chúng ta có
thể lưu ý một số đặc điểm chính của mainboard như sau :
- Model : Mã số của mainboard tùy thuộc vào từng hãng sản xuất. Với mã
số Model chúng ta có thể dễ dàng tra cứu các đặc trưng chính của
loại mainboard
- Power type : loại nguồn cấp sử dụng với mainboard
- CPU socket / CPU support : Xác đònh loại chân cắm của CPU và những
loại CPU có thể dùng với mainboard (xem bảng tra cứu)
Hình 2-13: MainBoard
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 19
- Chipset : tên nhà sản xuất và mã số của loại Chip chứa hệ điều khiển chính
trên mainboard. Hiện thò trường có Chipset của các hãng INTEL,
SiS, NVIDIA
- Memory socket / Memory type : Số lượng, loại chân cắm và loại RAM có thể
dùng với main board
- Max memory: xác đònh khả năng mở rộng tối đa dung lượng RAM trên
mainboard
- Frequency System Bus (FSB): Tần số họat động của Bus hệ thống. FSB là tần
số họat động của các linh kiện, thiết bò trong hệ thống (không phải
CPU)
- Graphic interface: Khe cắm (Slot) dùng cho bo mạch hiển thò (Video card). Xác
đònh loại và tốc độ của Video card có thể sử dụng với mainboard
- IDE interface: Xác đònh loại và tốc độ truy cập dóa cứng của mainboard
- Advanced I/O port :Xác đònh loại và cổng nối I/O mở rộng có trên mainboard
(USB, FireWire)
- Intergrated Component: Xác đònh các hệ thống phụ tích hợp trên mainboard
(Video, Sound, Network)
- Expansion Slot:Xác đònh loại khe cắm dành cho các thiết bò mở rộng khác
Ta có thể căn cứ vào loại mainboard phù hợp với từng loại Case để phân
MainBoard làm 2 loại:
Mainboard AT:
Thông thường các loại bo
AT sử dụng các đầu nối
nguồn 6 dây kép hoặc dây
cấp nguồn sử dụng các đầu
nối 20 dây. Các đầu nối
COM1, COM2 và LPT là
các dây nối cáp được cắm
vào mainboard, đầu cắm
bàn phím to (kiểu AT).
(hình 2-14)
Mainboard ATX:
Loại bo mạch ATX được cấu
tạo gọn hơn. Dây cấp nguồn
sử dụng các đầu nối 20 dây.
Các đầu nối COM1, COM2,
LPT và bàn phím được thiết
kế dính liền trên bo mạch
Hình 2-14: Mainboard AT
Hì h 2
15
M i B d ATX
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 20
(không sử dụng các các dây cáp để kết nối). Có thêm các cổng kết nối USB, đầu
nối của bàn phím là PS/2.
(hình 2-15)
Khi nói về mainboard, chúng ta cũng cần nắm thêm một số khái niệm sau:
9 Main onboard và không onboard:
- Main onboard: Là loại main có tích hợp sẳn một số thiết bò như: VGA
card, Net card, Fax/Modem,Sound card…
- Main không onboard: Là loại mainboard không tích hợp một số Card mở
rộng như: VGA, SOUND, FAX/MODEM…
9 Các thành phần và cổng giao tiếp trên mainboard
- ChipSet: Là thành phần quan trọng nhất để qui đònh đac tính của mainboard
như: Tốc độ tối đa cho phép của CPU, tốc độ truyền của BUS.
Các loại Chip: Intel 810,815,850,845…
VIA: 8363,8365,694,686A
- ROM BIOS: Là loại chíp nhớ, kiểm tra hệ thống ở mức độ cơ bản. Được cài sẳn
trên mainboard và được thiết kế tùy theo đặc tính của mainboard.
- Chip CMOS: Được nuôi bằng nguồn điện từ Pin, lưu các thông số được xác lập.
- Khe cắm CPU: Được thiết kế đặc trưng cho từng thế hệ máy.
Các kiểu khe cắm CPU:
- Khe cắm CPU 486: Socket –3
- Khe cắm CPU 586: Socket – 7
- Khe cắm CPU PII, Celeron và PIII: Slot-1
- Khe cắm CPU AMD – K7: Slot -A hoặc Socket -A
- Khe cắm CPU PIV: Socket - 478
…
- Các chuẩn giao tiếp Bus.
- PCI (Peripheral Component Interconect): Dùng để gắn các loại các có
cùng loại giao tiếp như: Net card, sound card, Fax/Modem…
- AGP (American Graphics): Dùng để gắn Card màn hình.
- USB (Universal Bus): Giao tiếp với máy PC thông qua một bảng mạch
mở rộng hỗ trợ đến 128 thiết bò và không cần phải ngắt nguồn máy tính
khi thay đổi thiết bò.
- Các cổng giao tiếp:
- Giao tiếp ổ đóa: Là loại cổng dương, kết nối với các ổ đóa bằng Cable
- IDE1. IDE2: là các giao tiếp ổ đóa cứng gồm 40 Chân
- FDD,FDC: Giao tiếp ổ đóa mềm gồm 34 chân.
- COM1, COM2 (Serial Port): Là các cổng nối tiếp, thông thường COM1
dùng để gắn Mouse, COM2 dành cho Fax/Modem.
- Parallel Port: Là cổng song song dành cho Máy in, scan…
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 21
- Conection: Dùng để gắn các tín hiệu như: PWS, PW Led, HDD Led,
Reset, Speaker.
- Band: Khe gắn RAM
7. Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU)
CPU là bộ xử lý trung tâm cho mọi họat động, là bộ não của máy tính.
CPU xử lý tất cả các lệnh của chương trình, tính toán các phép toán số học cũng
như logic và điều khiển cơ chế họat động của tất cả các thành phần khác trong
máy. Qua thời gian phát triển và sự tiến bộ của công nghệ tích hợp, CPU ngày
nay có tốc độ ngày càng nhanh và tích hợp bên trong nhiều thành phần hơn.
Các điểm chính mà chúng ta cần lưu ý đối với CPU ngày nay bao gồm :
- Hãng sản xuất : INTEL, AMD, CYRIX,
- Họ sản xuất (serial model): Pentium II, Pentium III, Penitium IV,…Athlon,
Athlon FX,…
- Tần số làm việc – dung lượng bộ đệm (Cache ram – Level 1)
- Số chân (pin) và loại Socket
Các dạng chân cắm và hình thức
Cho đến nay, CPU đã phát triển qua nhiều thế hệ và những hình dạng, số
chân khác nhau dựa trên 2 loại thiết kế chính là : Slot-based (khe cắêm) và
Socket-based (chân cắm) với các loại tên gọi như :
- DIP – Dual In Line : loại có 2 hàng chân nằm ở 4 cạnh mặt đáy và điểm vát 1
góc để nhận dạng chân số 1.
- SECC – Single Edge Contact Cartrigde: loại chỉ có 1 hàng chân và gắn trong
cartridge
- PGA – Pin Grip Array : loại có các hàng chân phân bố đều trên toàn bộ mặt
đáy của CPU. Có nhiều dạng cải tiến như :
+ CPGA – Ceramic PGA : vỏ bọc bằng gốm
+ PPGA – Plastic PGA : vỏ bọc bằng plastic
+ FC-PGA – Flip Chip PGA : với lõi trung tâm hướng lên phần giải nhiệt
+ Staggered PGA : loại bố trí chân hình chữ chi
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 22
Bảng 2-2: Tra cứu tham khảo cho họ INTEL -
CPU
Do có tần số làm việc cao nên trong khi họat
động, CPU rất nóng và thường được giải nhiệt bằng
hệ thống giải nhiệt. Hệ thống giải nhiệt CPU gồm 2
phần quạt (Fan) (hình 2-17) và bộ tản nhiệt (Heat
Sink) gắn liền với CPU
Hình 2-18 là hình ảnh một số loại CPU:
CPU Pentium MMX
CPU AMD K6
Hình 2-16
Hình 2-17
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 23
CPU Cyrix
CPU Athlon
CPU Pentium II
CPU Pentium 4
Chip bộ nhớ RAM (Random Access Memory)
RAM là một thiết bò nhớ (Memory) của máy tính. RAM được sử dụng với
mục đích lưu trữ tạm thời các thông tin cơ sở và kết quả các tính toán của máy
tính. Sở dó có tên gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên “Random Access” vì có thể
truy cập thông tin trong RAM tại bất kỳ vò trí nào mà không cần phải theo chuỗi
tuần tự
Các thông tin trong RAM sẽ không lưu trữ lại khi máy tính bò mất điện.
Các thế hệ và công nghệ chế tạo RAM gồm các loại :
- DRAM - Dynamic RAM : chỉ có khả năng lưu trữ dữ liệu trong một khoảng thời
gian ngắn và cần phải được làm tươi (refresh) nếu không các dữ liệu sẽ bò mất
- SRAM - Static RAM : loại Ram được nuôi bằng nguồn pin của máy, thường dùng
cho CMOS và bộ đệm ngoài (cache)
Hình 2-18
CPU Xeon
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 24
- SDRAM - Synchronous DRAM : loại RAM dùng tín hiệu xung đồng bộ với xung
tín hiệu hệ thống khi xuất hay nhập dữ liệu. Thường dùng trên Video card
- RDRAM - Rambus Dynamic RAM : dạng cấu trúc mới được phát triển bởi hàng
Rambus, có thể đáp ứng tốc độ lên đến 800 Mhz. Không thể dùng kết hợp với
các loại RAM khác
- EDO RAM - Extended data Output RAM : có chức năng lưu lại đòa chỉ truy cập
để đọc nhiều lần thay vì thay đổi đòa chỉ dữ liệu cho mỗi lần đọc, giúp tăng tốc
độ truy xuất khỏang 15%
- VRAM - Video Ram : loại RAM sử dụng 2 đường truy cập đến cùng một đòa chỉ ,
một đường dùng để Đọc và một đường dùng để Ghi dữ liệu. Thường dùng cho
Video card
- WRAM – Windows Ram : loại RAM được phát triển bởi hàng Samsung để
chuyên dùng cho Video card, nguyên tắc họat động tương tự VRAM, giúp màn
hình vẫn được quét tín hiệu trong khi video ram vẫn đang được cập nhật . Tăng
tốc độ truy cập khoảng 60%.
Các nguyên tắc kiểm lỗi
- Parity : nguyên tắc kiểm lỗi bằng cách đếm tổng số bit 1. Các hệ thống
thường dùng 1 bit Parity cho 1byte (8 bits)) dữ liệu. Parity có thể phát hiện lỗi
trong 1 byte dữ liệu
- ECC – Error Crrect Code : nguyên tắc kiểm lỗi mạnh hơn Parity, có thể phát
hiện và điều chỉnh nhiều bit lỗi trong 1 byte dữ liệu. Thường dùng cho các thiết
bò cao cấp như Server
Hình dạng bên ngoài
Bộ nhớ RAM được sản xuất với nhiều hình dạng khác nhau, phổ biến nhất
là các loại :
SIMM - Single In-line Memory Module :
Loại Ram có một hàng chân 72-pin. SIMM phải được gắn theo từng cặp.
DIMM – Dual In-line Memory Module :
Loại RAM với 2 hàng chân ở 2 bên thanh Ram với 168-pin. Thường dùng
cho các hệ thống Bus 64 bits. Có thể gắn từng thanh riêng rẽ
RIMM – Rambus In-line Memory Module :
Với 184-pin, 2.5 V, có tần số làm việc từ 600-800 mhz, có 16 đến 18 bits
Direct RDRAM (Rambus Dynamic RAM). RIMM được hgắn trong Direct
Rambus Channel. Một Direct Rambus Channel có thể gắn được 3 thanh
RIMM
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 25
8. Các ổ dóa (Disk drive)
Trong máy tính, các ổ dóa là thành phần trong hệ thớng lưu trữ (Storage
Device System). Được sử dụng phổ biến hiện nay là các loại ổ dóa : mềm, cứng,
CD/DVD. Thông thường , các ổ dóa được kết nối cáp với Bộ điều khiển dóa
(Drive Controller) nằm trên mainboard
FDD -Floppy disk drive (Ổ dóa mềm)
FDD được dùng như một thiết bò lưu trữ dữ liệu
dạng tháo lắp (Removable Storage Device) do các dóa
mềm lưu trữ dữ liệu không nằm cố đònh trong máy mà
có thể tháo/gắn được. Các loại dóa mềm được sử dụng
có dung lượng : 360 K, 1.2 MB, 1.44 MB, nhưng hiện
nay chỉ dạng được sử dụng phổ biến là 1.44 MB (hình
2-19a)
Các ổ dóa mềm được gắn vào Bộ điều
khiển dóa mềm trên mainboard. Trước kia, khi
máy tính còn sử dụng 2 FDD thì các ổ dóa A và B
được phân biệt bằng đầu nối trên cáp. Hiện nay
các máy tính chỉ sử dụng 1 FDD. (hình 2-19b)
FDD được gắn cố đònh vào khung máy,
phía sau có các chân cắm nguồn và cáp tín hiệu
Đóa cứng (HDD - Hard disk drive / Fixed Disk Drive)
HDD là thiết bò lưu trữ dữ liệu chủ yếu của máy tính do có dung lượng lớn (
MB, GB). HDD có dạng khối, bên trong chứa các dóa làm việc theo nguyên tắc
Điện-Từ. Thông tin được ghi trên các bề mặt đóa bên trong HDD được chia
thành các Track và Cylinder và được Ghi/Đọc bằng các đầu từ (Head)
1
9: Các loại RAM và cách gắn RAM vào Mainboard
Hình 2-20b
Hình 2-20a
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 26
Hình 2-21: Đóa cứng khi tháo nắp đậy
Hiện nay, 2 loại HDD được sử dụng chủ yếu là IDE và SCSI. Các loại
HDD sử dụng trên máy phụ thuộc vào Bộ điều khiển dóa (Disk controller).
Máy tính hiện nay, phổ biến có 2 kênh Disk controller dành cho loại IDE
và cho phép gắn tối đa 4 HDD, mỗi kênh gắn 2 HDD (Master và Slaver) . Các
kênh này có thể dùng chung cho các ổ CD/DVD
Khi gắn các HDD loại IDE vào máy cần lưu ý
- Chân cáp nguồn
- Chân cáp tín hiệu (40/80 –pin)
- Jumper chọn thứ tự : Single / Master /
Slave
+ Single : khi hệ thống chỉ có 1 HDD
+ Master : HDD chính khi gắn HDD trên
cùng kênh
+ Slave : HDD phụ khi gắn 2 HDD trên
cùng kênh
Disk controller loại SCSI có 1 kênh
điều khiển và cho phép gắn nhiều thiết bò loại SCSI (thường là 8 kể cả
Controller cũng được tính là 1). Mỗi thiết bò SCSI được phân biệt bằng mã ID từ
0 đến 7. Do vậy khi gắn HDD loại SCSI cần lưu ý :
- Chân cáp nguồn
- Chân cáp tín hiệu
- ID jumper để xác đònh mã ID của HDD
Các Disk controller loại SCSI còn cho phép gắn thiết bò bên trong và bên
ngoài máy. Loại cáp nối dùng để gắn bên trong và bên ngoài có dạng khác nhau
CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory)
Các ổ CD-ROM cũng tương tự như HDD, được phân biệt làm 2 loại IDE,
gắn trên các kênh Disk controller loại IDE và SCSI, gắn trên kênh Disk
controller loại SCSI.
Chân cắm của ổ CD-ROM tương tự như HDD có các chân : cáp nguồn,
cáp tín hiệu, Jumper (chọn thứ tự nếu là IDE hoặc mã ID nếu là SCSI). Ngoài ra
trên ổ CD-ROM còn có chân
cắm đầu ra tín hiệu âm thanh
(Audio Out) dạng analog dùng
để nối vào hệ thống âm thanh
(Sound system) (hình 2-23)
Hình 2-22
Mô hình lưu trữõ và truy xuất dữ
liệu trong đóa
Hình 2-23:Cáp HDD
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 27
Phía trước CD-ROM có các nút điều khiển và lỗ cứu hộ khi bò kẹt dóa
DVD – ROM , DVD – RW
- DVD (Digital Video Disc – Đóa phim ảnh kỹ thuật số; hoặc Digital
Versatile Video – Đóa đa năng kỹ thuật số.
- Một đóa DVD – ROM có dung lượng là 4,7 GB tức gấp khoảng 7 lần so với
CD.
- Đặc biệt nhờ phương thức lưu trữ kỹ thuật số mà đóa DVD không hề bò
giảm chất lượng theo thời gian như CD.
- Tốc độ hiện nay của ổ DVD – ROM là 12X và 16X (khác với CD, đối với
DVD 1x tương đương với 1,38 MB/s)
- Tuy có tốc độ cao, tiện lợi hơn, dung lượng đóa lớn hơn, tuổi thọ cao hơn
nhưng vẫn chưa thay thế được CD-ROM vì giá thành còn cao.
- Giống như CD thì DVD cũng có ổ đóa ghi là DVD – RW.
9. Các cổng giao tiếp, đầu nối, cáp nối chuẩn (Port, Connector,
Cable)
Trên máy tính có các I/O Controller (Bộ điều khiển Xuất nhập) dùng để
kết nối, điều khiển và trao đổi dữ liệu với các thiết bò bên ngoài thông qua các
cổng nối (Port), đầu nối (Connector) và các loại cáp nối khác nhau.
I/O Port là những thanh ghi (register) tích hợp trong chip vi mạch
(Chipset) trên mainboard. Các thông tin (dữ liệu hoặc điều khiển) được trao đổi
giữa computer và thiết bò bên ngoài đều thông qua I/O Port tương ứng. Tín hiệu
từ Port sẽ nối với các đầu nối (Connector), cáp truyền rồi đến thiết bò .
Connector thường có vò trí ở phía
sau máy dùng để gắn cáp. Cable là
những dây nối với thiết bò, cáp có thể
bao gồm các đường tín hiện : Nguồn
(Power), Dữ liệu (Data), Điều khiển
(Control). Thông thường cable có 2
connector, một connector nối với máy
tính và một connector nối với thiết bò
(hình 2-24)
Các I/O Controller được tích hợp sẵn (built-in) trong mainboard được thể
hiện qua các Port và Connector bao gồm :
- Keyboard Port / Connector : để nối với keyboard (thường có 2 dạng
Standard, PS/2)
- Mouse Port / Connector : để nối với mouse (thường có 2 dạng COM DB-9,
PS/2)
Hình 2-24
Hình 2-25
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 28
- Standard I/O Port / Connector : dùng để nối với các thiết bò xuất nhập (I/O)
chuẩn gồm các loại :
+ Serial Port (COM Port) : là các cổng giao tiếp dùng nguyên tắc
truyền dữ liệu theo kiểu nối tiếp từng bit nên được gọi là Serial. Thường
được dùng để nối với các thiết bò truyền tin (Vd : Modem) nên còn gọi
là COM (Communication) Port. Trên mainboard thường có 2 cổng
:COM1, COM2 với 2 dạng đầu nối khác nhau : DB-9 (Female) (hình 2-
25a) và DB-25 (Male) (Hình 2-25b) còn gọi là RS-232
Hình 2-26a: Cổng DB-9 Hình 2-26b: Cổng DB-25
Bảng 2-3: Sơ đồ chân tín hiệu
DB-9 (trái) và Sơ đồ chân tín
hiệu DB-25(phải)
Các cổng COM có thể
dùng để nối trực tiếp giữa 2 máy tính trong phạm vi khỏang cách an toàn là 10m
theo kiểu nối gọi là : Null-modem như hình 2-26 :
1,6 - 4
2 - 3
3 - 2
4 - 1,6
5 - 5
7 - 8
8 - 7
Hình 2-27
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 29
Theo tiêu chuẩn đònh nghóa, các tín hiệu trên Serial port có thông số như sau :
- Tín hiệu từ : -3 -15 vol - bit 1
- Tín hiệu từ : +3 +15 vol - bit 0
- Tín hiệu từ : -3 +3 vol - không xác đònh
- Tín hiệu không được vượt quá : ± 25 vol
+ Parallel Port (LPT Port) : là cổng giáp tiếp dùng nguyên tắc truyền dữ
liệu song song (nhiều bit cùng lúc) nên gọi là Parallel. Thông thường,
cổng Parallel dùng để nối với máy in (nên còn được gọi là LPT hay
Printer port). Loại cáp nối với máy in sử dụng đầu nối vào máy tính là
DB-25-Male và đầu nối vào máy in là Centronic 36-pin (hình 2-17)
Các Parallel-Port Controller thế hệ sau được thiết kế để sử dụng kết nối
với các thiết bò có tốc độ truyền cao hơn với các chế độ hoạt động như :
SPP - Standard Printer Port : dùng để nối với máy in
ECP - Extended Capability Port : có tốc độ nhanh, dùng để nối với các máy in
thế hệ sau hoặc scanner
EPP - Enhanced Printer Port : có tốc độ nhanh, dùng để nối với các thiết bò
không phải máy in như CD-ROM, Network
Adapter
- USB (Universal Serial Bus Port)
USB-Port do các hãng Compaq, IBM, Digital, Intel, Microsoft, NEC,
Northern Telecom cùng hợp tác và đề xuất nhằm tạo ra dạng cổng nối đơn tiêu
chuẩn cho các loại thiết bò thông dụng. Mỗi USB Port trên máy tính có thể nối
với 127 thiết bò sử dụng cổng USB (USD device) bằng cách sử dụng các USB
Hub (bộ chia nhánh) (hình 2-28)
USB-Hub (Bộ chia nhánh cổng USB) có 7 cổng nối cho phép nối với 7
thiết bò khác nhau. Các USB-Hub có thể liên kết để nối với một số lượng thiết bò
nhiều hơn.
Hình 2-28
Ba
û
ng 2-4
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 30
USB-cable thường có 2 dạng đầu nối : đầu nối
vào máy tính (hoặc loại cáp dính liền với thiết bò) có
đầu nối dạng A còn đầu nối vào thiết bò thường có
dạng B (hình 2-29)
USB-Port có tốc độ truyền cao (12 Mbps) so
với các I/O port như (Serial hoặc Parallel) và có họat
động theo chế độ nhận dạng tự động khi kết nối
(Plug-and-Play) với thiết bò
Hiện nay, trên các mainboard sử dụng thế hệ USB 2.0 có tốc độ nhanh hơn
khỏang 30-40 lần so với các USB thế hệ đầu (USB 1.1)
- FireWire (IEEE 1394)
FireWire hay còn gọi IEEE-1394 là
một dạng cổng tương tự như USB nhưng có
tốc độ truyền nhanh hơn và băng thông
(bandwidth) rộng hơn (400 Mbps) được
phát triển bởi hãng Apple và có sự đóng
góp của Compaq, Intel và Microsoft, để sử
dụng cho các thiết bò có yêu cầu truyền dữ
liệu với tốc độ cao như HDD, Video
device, Scanner,…
FireWire có dạng tương tự và có thể sử dụng hóan đổi với cổng USB.
FireWire Port có thể kết nối với tối đa 63 thiết bò cùng lúc (hình 2-30)
10. Các bo mạch giao tiếp (Interface card)
Interface card được dùng để máy tính kết nối và điều khiển các thiết bò
ngoại vi không sử dụng các I/O Port có sẵn trên máy (như monitor, network,
scaner, …). Interface card có vai trò trung gian để làm công việc chuyển đổi các
tín hiệu điều khiển tương thích hoặc trao đổi dữ liệu giữa Coputer và thiết bò Do
các thiết bò ngoại vi gắn với máy tính hiện nay rất nhiều nên chủng loại, công
dụng các interface card cũng rất đa dạng và phong phú
Hình 2-29
Hình 2-30
Hình 2-31
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 31
Interface card được gắn cố đònh vào các khe cắm trên mainboard. Sau khi
gắn, các connector trên interface card có vò trí phía sau máy để kết nối với thiết
bò mà nó điều khiển
Mặc dù có rất nhiều loại interface card dùng cho các loại thiết bò khác
nhau nhưng điểm cần lưu ý khi gắn vào máy là loại chân cắm của interface card
có phù hợp với loại khe cắm của mainboard hay không.
Dưới đây là một số Interface card thông dụng:
VGA Card (card màn hình) :
Có nhiệm vụ chuyển đổi thông tin của hệ thống và hiển thò lên màn hình máy
tính. Ngày nay thường thấy có 2 loại bus hệ thống card là PCI và AGP (hình 2-
31)
Sound Card (card âm thanh) :
Có nhiệm vụ chuyển đổi tính hiệu
âm thanh kỹ thuật số sang tín hiệâu tương tự
và xuất ra loa hay ngược lại để thu tín hiệu
âm thanh vào máy tính. Có 2 loại bus hệ
thống cho card âm thanh là PCI và ISA
(hình 2-32)
Net card (Card mạng)
Là thiết bò giúp chúng ta kết nối các máy tính lại với nhau (hình 2-34)
PCI
AGP
Hình 2-32
Hình 2-33
Hình 2-34
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 32
III. Nhận biết, phân loại các kiểu Bus, và khe cắm mở rộng.
BUS là tập hợp các đường dây dẫn song song trên mainboard, để truyền
dữ liệu giữa CPU, bộ nhớ và các thành phần khác. Để mở rộng thêm khả năng
làm việc của bộ vi xử lý với các thiết bò ngoại vi, trên mainboard có bổ sung
thêm bus mở rộng theo nhiều chuẩn khác nhau và gắn vào đó một số khe cắm
mở rộng (Expension Slot) để cắm các card mở rộng tương ứng. Trên card mở
rộng có các đầu nối để nối với thiết bò ngoại vi. Việc thiết kế bus hay kiến trúc
bus trên mainboard luôn được cải tiến tuỳ thuộc vào tốc độ làm việc của CPU và
yêu cầu của các thành phần riêng biệt.
Hệ thống máy tính hiện đại xây dựng và phát triển dựa trên hai hệ thống
bus chủ đạo : Bus hệ thống (System bus) – kết nối giữa bộ vi xử lý và bộ nhớ
chính, bus vào ra hay bus mở rộng (I/O bus) được dùng để truyền dữ liệu giữa
CPU và thiết bò ngoại vi qua vỉ mạch mở rộng. Chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu
các loại bus này.
1. Bus hệ thống
Theo kiến trúc Dual Independent Bus (DIB – hai tuyến bus độc lập) bus
hệ thống được tách thành Back Side Bus (BSB – Bus tuyến sau) và Front Side
Bus (FSB – Bus tuyến trước). BSB có nhiệm vụ kết nối giữa bộ vi xử lý và
cache L2 – đã trình bày trong mục 3.3, còn FSB là bus kết nối giữa bộ vi xử lý
và bộ nhớ và kết nối với bus ngoại vi. Như vậy bộ vi xử lý có thể truy cập đồng
thời trên cả FSB và BSB góp phần làm tăng hiệu năng làm việc của bộ vi xử lý.
Hiện nay, thuật ngữ FSB đã trở nên phổ biến và được hiểu rằng FSB chính là
Bus hệ thống.
2. Bus vào ra (I/O Bus)
Bảng 3.4. giúp bạn khái quát các chuẩn bus được sử dụng trong các thế hệ
máy tính.
Năm CPU Chuẩn Đặc trưng
1982 8086/8088 PC bus/ ISA 8bit 8 bit, 4.77MHz
1985 80286 ISA bus 16 bit, 8Mhz
1987 386 MCA bus 32 bit, 10MHz
1989 486 EISA bus 32 bit, 8MHz
1991 486 VL bus 1.0 32 bit , 40 MHz
1993 Pentium VL bus 2.0 64 bit, 50MHz
1991 Pentium PCI 1.0 32 bit, 33MHz
PCI 2.0 64 bit, 33MHz
Bảng 2-5: Các chuẩn bus
Kỹ thuật lắp ráp và bảo trì máy vi tính 33
Bus vào ra được phát triển với nhiều chuẩn khác nhau để đáp ứng yêu cầu
của từng thế hệ vi xử lý và các thiết bò ngoại vi. Bắt đầu là Bus ISA, EISA,
MCA, VESA Local bus, PCI cùng với sự ra đời của bus AGP để đáp ứng yêu cầu
về xử lý đồ hoạ và hiện nay bus PCI Express đang được phát triển với nhiều ưu
điểm so với các dạng bus trước nó. Dưới đây sẽ trình bày một số loại bus thông
dụng:
ISA (Industry Standard Architecture)
Đầu tiên, ISA bus 8bit (còn gọi là PC bus) được thiết kế cho mainboard
của máy tính XT/8088, với đặc tính sau:
- Độ rộng bus dữ liệu 8 bit,
- Làm việc với tần số 4.77MHz (bằng tần số xung clock của bộ vi xử lý)
- Tốc độ truyền dữ liệu giữa CPU và các thiết bò ngoại vi là 1MBps.
- Khe mở rộng ISA gồm 62 chân ( 31 chân trên mỗi cạnh) gồm 3 đường
dây đất, 5 đường dây nguồn, hai mươi đường dây đòa chỉ, 8 đường dây dữ
liệu(8bit), 10 đường dây tín hiệu ngắt và 16 đường dây tín hiệu điều
khiển. Card mở rộng cũng được thiết kế tương thích gồm 62 chân.
Sau đó bus ISA được cải tiến để phù hợp với yêu cầu của máy tính
AT/80286 :
- Độ rộng bus dữ liệu 16 bit
- Tần số làm việc : 8MHz
- Tốc độ truyền dữ liệu: 5MBps
- Khe cắm gồm hai đoạn tách rời nhau: một đoạn 62 chân như bus XT và
một đoạn 36 chân nhằm cung cấp thêm 8bit cho bus dữ liệu, 5 đường
dây tín hiệu ngắt, 4 đôi yêu cầu và báo nhận DMA, 4 đường đòa chỉ và
một số đường điều khiển khác. Như vậy, khe cắm này gồm 98 chân,
vẫn tương thích với bus XT cũ (hình 3.24)
Hình 2-35: Khe cắm mở rộng chuẩn ISA
MCA (Micro Channel Architecture) và EISA (Extended ISA)
Từ thế hệ máy tính AT/80386 trở đi, CPU làm việc nhanh hơn, nhưng các
thiết bò hiển thò đồ hoạ phân giải cao, đóa cứng và giao tiếp mạng… lại cần băng
thông dữ liệu lớn hơn, bus ISA không còn đáp ứng được các yêu cầu đó nữa.
Chuẩn thay thế đầu tiên được IBM công bố vào tháng 4 năm 1987 là bus MCA
ISA 8 bit
ISA 16 bit