Đồ án tốt nghiệp bảo trì máy vi tính

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

MỤC LỤC
Chương 1: SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY TÍNH..........1
Chương 2: CÁC THIẾT BỊ PHẦN CỨNG MÁY TÍNH............................3
I. Vỏ máy và bộ nguồn (Case and Power Supply)............................3
1. Vỏ máy............................................................................................3
2. Bộ nguồn........................................................................................3
3. Các chỉ tiêu kĩ thuật........................................................................5
II. Bản mạch chính (Mainboard).........................................................8
1. Cấu trúc bản mạch chính...............................................................8
2. Hoạt động của bản mạch chính......................................................9
3. Các chỉ tiêu kĩ thuật......................................................................10
III. CPU (Central Processing Unit)...................................................11
1. Cấu trúc của CPU.........................................................................12
2. Hoạt động của CPU......................................................................13
3. Các chỉ tiêu kĩ thuật......................................................................14
IV. RAM (Random Access Memory).................................................15
1. Cấu trúc bộ nhớ RAM tĩnh công nghệ MOS.................................15
2. Cấu trúc bộ nhớ RAM động công nghệ MOS...............................17
3. Phân loại RAM..............................................................................18
4. Các chỉ tiêu kĩ thuật......................................................................22
V. Ổ đĩa cứng HDD (Hard Disk Drive)..............................................22
1. Nguyên tắc lưu trữ thông tin bằng từ tính....................................22
2. Cấu tạo ổ đĩa cứng.......................................................................23
3. Hoạt động của ổ đĩa cứng............................................................24
4. Cổng giao tiếp HDD......................................................................25
5. Các chỉ tiêu kĩ thuật......................................................................28
VI. Máy in (Printer).............................................................................29

1. Sơ lược về máy in........................................................................29

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

2. Phân loại máy in...........................................................................29
VII. Thiết bị ngoại vi USB (Universal Serial Bus)............................32
VIII. Màn hình (Monitor).....................................................................34
1. Màn hình CRT...............................................................................34
2. Màn hình tinh thể lỏng LCD..........................................................38
Chương 3: CÁC PHẦN MỀM CƠ SỞ..................................................43
I. Hệ điều hành...................................................................................43
1. Định nghĩa hệ điều hành...............................................................43
2. Các hệ điều hành phổ biến...........................................................43
3. Cách cài đặt Window XP..............................................................44
II. Các phần mềm văn phòng...........................................................50
1. phần mềm Microsoft Office...........................................................50
2. Phần mềm nén dữ liệu (Winzip)...................................................54
3. Phần mềm từ điển Anh - Việt (mtd EVA2002)..............................59
III. Phần mềm Norton Ghost.............................................................64
1. Chức năng chính của Norton Ghost.............................................64
2. Công dụng....................................................................................64
3. Cách sử dụng Norton Ghost.........................................................65

Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Trong công nghệ viễn thông ngày nay việc truyền tin qua mạng máy
tính là một ngành có những bước phát triển quá dài về hạ tầng truyền
thông và các chương trình ứng dụng. Song song với sự phát triển của
truyền thông qua mạng máy tính là sự phát triển và thay đổi của các bộ
phận bên trong của máy tính để có thể phù hợp, thoả mãn được nhu cầu
để có thể xử lý và truyền tin qua mạng. Bên cạnh đó còn có các phần
mềm cho máy tính giúp người sử dụng dễ dàng và bảo trì máy tính.
Trong đồ án tốt nghiệp, em đã chọn đề tài: ”Bảo trì máy vi tính” để
làm đồ án tốt nghiệp. Do thời gian thực tập ngắn và khả năng có hạn nên
bản đồ án tốt nghiệp của em còn nhiều hạn chế. Rất mong được sự đóng
góp ý kiến của các thầy, cô giáo và các bạn để đồ án tốt nghiệp của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn sâu sắc tới thầy giáo Trần Hải Nam cùng
các thầy, cô giáo trong khoa đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này.
Hà Nội, ngày 8 tháng 5 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Đặng Đức Anh

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Chương 1: SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY TÍNH

Lịch sử phát triển của máy tính điện tử có thể được phân chia
thành 5 giai đoạn khác nhau, mỗi giai đoạn được gọi là một thế hệ:
 Thế hệ thứ 1:
- Thế hệ này được dùng để chỉ thời kỳ phát triển của các thiết bị tính
toán đầu tiên trên thế giới: máy tính số điện tử đầu tiên có tên ABC
do John Atanasoff chế tạo năm 1940; máy Mark I do IBM chế tạo
năm 1944; và có lẽ nổi bật nhất là máy EDVAC do Von Neuman và
một số kỹ sư khác phát triển trong các năm 1944 - 1946. Đây là lần
đầu tiên tư tưởng lưu giữ chương trình trong bộ nhớ và thực hiện
lần lượt từng lệnh được cài đặt trong máy.
- Sự phát triển của EDVAC đã đánh dấu một bước chuyển biến mới
của kỹ thuật tính toán. Các thành phần phần cứng của máy được
chế tạo từ các bóng đèn điện từ.
 Thế hệ thứ 2 (1951-1956):
- Thế hệ thứ 2 được đánh dấu bằng việc ra đời của máy tính thương
mại UNIVAC I vào năm 1951 và sau đó là IBM 701. Kiến trúc của
máy vẫn dựa trên công nghệ đèn điện tử.
- Đặc điểm của giai đoạn này là xuất hiện các ngôn ngữ lập trình bậc
cao
 Thế hệ thứ 3 (1956-1964):
- Thế hệ thứ 3 được bắt đầu bằng việc ra đời các đèn bán dẫn thay
thế cho đèn điện tử trong các cấu trúc phần cứng của máy tính .
-

Đến cuối giai đoạn này đã xuất hiện các thiết bị lưu trữ thông tin
truy cập ngẫu nhiên dẫn đến việc thay thế các hệ điều hành trên
băng từ bằng các hệ điều hành trên đĩa từ.

 Thế hệ thứ 4 (1964-1979):

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

-

Bảo trì máy vi tính

Thế hệ thứ 4 chính thức bắt đầu khi họ máy IBM 360 ra đời vào
tháng tư năm 1964. Phần cứng của máy đã được thiết kế từ các
mạch tích hợp làm tăng tốc tính toán và giảm đáng kể giá thành
chế tạo.

- Các máy tính của thế hệ này đã có thể làm việc trong các chế độ đa
chương trình.
 Thế hệ thứ 5 (1979 đến nay):
- Thế hệ thứ 5 được bắt đầu từ việc ra đời của máy tính cá nhân và
các máy trạm làm việc.
- Các công nghệ mạch tích hợp lớn và cực lớn đã đẩy nhanh sự phát
triển của phần cứng cũng như phần mềm của các máy tính.
- Xuất hiện các công nghệ mạng cục bộ, mạng diện rộng và đặc biệt
là sự bùng nổ của internet.

Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Chương 2 : CÁC THIẾT BỊ PHẦN CỨNG MÁY TÍNH

I. Vỏ máy và bộ nguồn (Case and Power Supply)
1. Vỏ máy
Là nơi để gắn các thành phần của máy tính thành khối như nguồn,
mainboard, card…có tác dụng bảo vệ máy tính.
Người ta chia ra làm hai loại case dựa vào kiểu dáng của chúng:
• Loại nằm ngang gọi là Desktop case (case nằm).
• Loại đứng thẳng gọi là Tower case (case hình tháp).
Loại Tower case chiếm ít không gian hơn, rất tiện cho việc xếp đặt vì
thế thông dụng hơn loại Desktop case. Trong loại Tower case tuỳ theo
kích thước lớn nhỏ mà ta gọi là Mini Tower (vỏ máy cỡ nhỏ); hay Mid
Tower (vỏ máy cỡ trung).

Hình 2.1.1. a. Desktop case

b. Tower Case

2. Bộ nguồn
Cung cấp hầu hết hệ thống điện cho các thiết bị bên trong máy tính.
Bất luận bạn chọn kiểu dáng thùng máy nào cũng cần chú ý đến
chất lượng của bộ nguồn. Máy tính hoạt động có ổn định và bền hay
không phần lớn do chất lượng nguồn điện quyết định. Cần chú ý là CPU

Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Pentium IV dùng bộ nguồn ATX khác hẳn với nguồn Pentium III trở về
trước. Nên chọn bộ nguồn 300W trở lên và có chức năng autovolt.
a, Hoạt động và chức năng của bộ nguồn:
Bộ nguồn là một trong những thành phần quan trọng nhất trong PC.
Chức năng cơ bản của bộ nguồn là biến đổi dòng điện xoay chiều 110v
hoặc 220v thành dòng điện một chiều 3.5v; ±5v và ±12v cung cấp cho
toàn bộ hệ thống máy tính. Bình thường các thành phần điện tử và các
mạch hệ thống như bo mạch chủ card điều hợp và các bo mạch logic của
các ổ đĩa… Sử dụng nguồn 3.5v và 5v; còn các động cơ (môtơ ổ đĩa hay
quạt) sử dụng nguồn 12v. Để hệ thống có thể hoạt động tốt, bộ nguồn
phải cung cấp dòng điện một chiều ổn định.
b, Phân loại:
Hiện nay, bộ nguồn dùng cho máy tính phổ biến nhất có hai loại AT &
ATX. Nguồn AT thường thấy trong các máy dùng bo mạch đời cũ (hỗ trợ
bộ vi xử lý Pentium MMX, Pentium II, Celeron, K6, v.v....). Các bo mạch
được sản xuất vài năm gần đây hầu như chỉ hỗ trợ bộ nguồn chuẩn ATX
(PIII, PIV, Celeron Tualatin, K7, AXP, v.v...).
• Nguồn AT: nối với bo mạch chủ bằng 1 đầu nối kép, mỗi đầu 6 dây.
Bên cạnh đó còn có nhiều đầu nối 4 dây với 2 kích cỡ loại lớn để cấp
nguồn cho HDD, MAINBOARD…loại nhỏ cấp nguồn cho FDD.

Hình 2.1.2.1. Bộ nguồn AT

Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

+ Cáp nối nguồn của case được nối trực tiếp vào bộ nguồn, loại này
khi shut down máy tính thì phải bật tắt nguồn khác với loại ATX.
+ Các thiết bị nhập I/O được nối bo mạch chủ nhờ các dây nối trung
gian.
• Nguồn ATX: loại nguồn này được phát triển sau, có nhiều ưu điểm, so
với máy của nguồn AT thì case ATX thông thường có kiểu dáng cao lớn,
thoáng mát hơn (do nhu cầu gắn thêm thiết bị khác hiện nay). Nhờ đó
giải nhiệt tốt và dễ dàng hơn.

Hình 2.1.2.2. Bộ nguồn ATX
+ Cáp nối nguồn ATX với bo mạch chủ chỉ có 1 đầu nối 20 dây giống
như nguồn AT, nguồn ATX còn có nhiều đầu nối 4 dây cấp nguồn cho
FDD.
+ Dây công tắc được nối vào bo mạch chủ để kích nguồn. Loại này khi
shut down máy tính thì không cần bật tắt nguồn, nó tự động ngắt điện.
+ Các đầu nối thiết bị I/O được thiết kế sẵn trên bo mạch chủ.
3. Các chỉ tiêu kỹ thuật
a. Đối với bộ nguồn AT
Điện thế đầu vào (AC Input): 115/230V, 50/60Hz, có thể có một công
tắc để lựa chọn điện thế đầu vào (Voltage selection switch) nằm ở mặt
sau của bộ nguồn (gần chỗ cắm dây cáp điện AC). Tuy nhiên, những bộ
nguồn sau này có khả năng tự động điện thế (Auto Volt) trong biên độ
100~230V.
Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Điện thế đầu ra (DC output): +5V, -5V, +12V, -12V. Có bốn đầu dây
dùng để nối với công tắc đóng mở điện (nằm ở mặt trước của thùng
máy). Trên công tắc sẽ có bốn chỗ đấu dây đánh số từ 1 đến 4 tương
ứng với các màu dây như sau:
1. Brown (nâu)
2. Black (đen)
3. White (trắng)
4. Blue (xanh dương)

Hình 2.1.3. Các đầu dây công tắc nguồn
Bộ nguồn AT cung cấp hai đầu nối 6 chân (six-pin connector) để cấp
điện cho bo mạch chính. Khi gắn hai đầu nối này lên bo mạch chính, chú
ý sao cho các dây màu đen nằm giữa là đúng.

Chân

Tín hiệu

Chân

Tín hiệu

P1-1

PowerGood (+5V)

P2-1

GND

P1-2

+5V

P2-2

GND

P1-3

+12V

P2-3

-5V

P1-4

-12V

P2-4

+5V

P1-5

GND

P2-5

+5V

P1-6

GND

P2-6

+5V

Bảng 2.1.3.a. Các kết nối của bộ nguồn AT

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Đầu nối điện bốn chân dùng cho thiết bị ngoại vi (HDD, CD-ROM,
v.v...), số lượng đầu nối tuỳ vào nhà sản xuất. Dây màu vàng và màu đỏ
cấp điện +12V và +5V, hai dây đen là dây đất. Đầu nối này có hai góc bị
“vát” nghiêng để tránh cắm ngược. Nếu thiếu đầu cắm, bạn có thể mua
loại dây nối chia hai để tăng thêm số lượng đầu.
Đầu nối điện cho ổ đĩa mềm (hoặc ổ đĩa Zip) cũng có bốn chân với

điện thế cung cấp như trên nhưng kích thước nhỏ hơn. Khi gắn đầu nối
này, cần cẩn thận vì có thể cắm ngược hay lệch gây hậu quả nghiêm
trọng.
b. Đối với bộ nguồn ATX
Điện thế đầu vào (AC Input): Tương tự như ở nguồn AT.
Điện thế đầu ra (DC output): +5V, +12V, -5V, -12V, +3.3V. Một số bộ
nguồn ATX còn có thêm một công tắc điện AC nằm phía sau.

Chân

Màu

Tín hiệu

Chân

Màu

Tín hiệu

1

Cam

+3.3V

11

+3.3V

Cam

2

Cam

+3.3V

12

-12V

Xanh dương

3

Đen

GND

13

GND

Đen

4

Đỏ

+5V

14

PSOn

Xanh lá cây

5

Đen

GND

15

GND

Đen

6

Đỏ

+5V

16

GND

Đen

7

Đen

GND

17

GND

Đen

8

Xám

PowerGood

18

-5V

Trắng

9

Tía

+5V

19

+5V

Đỏ

10

Vàng

+12V

20

+5V

Đỏ

Bảng 2.1.3.b. Các kết nối bộ nguồn ATX
Bộ nguồn ATX cung cấp một đầu nối 20 chân (20-pin connector) như
hình trên dùng để cấp điện cho bo mạch chính, cộng thêm một số đầu nối

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

điện loại bốn chân cho thiết bị ngoại vi tương tự như nguồn AT. Ngoài các
đầu nối như ATX version 1.0, 1.1 & 1.2, nguồn ATX phiên bản 2.03 còn
có thêm một đầu nối AUX Power connector. Nguồn ATX 12V có thêm một
đầu nối AUX Power connector và một đầu nối +12V Power Connector.
+12V Power Connector gồm bốn chân, chân 1 và chân 2 là COM (dây
đất của nguồn) có màu đen, chân 3 và chân 4 là +12VDC (dùng để cấp
điện cho CPU) có màu vàng. AUX Power Connector có sáu chân, chân 1
~ 3 là COM (màu đen), chân 4 và chân 5 là +3.3 VDC (màu cam), chân 6
là +5VDC (màu đỏ). Hai loại nguồn ATX này sử dụng cho những bo mạch
chủ hỗ trợ PIV hoặc Celeron socket 478 song chúng vẫn dùng được với
những bo mạch chủ đời trước (PIII, Celeron socket 370, K7) không hỗ trợ
+12V Power Connector & AUX Power Connector.
Lưu ý: Các bộ nguồn ATX không có +12V Power Connector hoặc
AUX Power Connector sẽ không dùng được với các bo mạch chủ yêu
cầu thêm một trong hai loại đầu nối trên. Một số nhà sản xuất khuyến cáo
người sử dụng phải chắc chắn đã sử dụng đúng bộ nguồn ATX phù hợp,
nếu không có thể sẽ gây hư hại cho bo mạch.
II. Bản mạch chính (Mainboard)
1. Cấu trúc bản mạch chính
Bo mạch chủ là bản mạch in chính trong thiết bị điện tử. Nó có chứa
các socket (đế cắm) và slot (khe cắm) để cắm các linh kiện điện tử và
các bo mạch mở rộng khác. Trong hệ thống máy tính cá nhân, bo mạch
chủ chứa bộ vi xử lý, chipset, các khe cắm PCI, khe cắm AGP, khe cắm
bộ nhớ và các mạch điều khiển bàn phím, chuột, các ổ đĩa và máy in. Nó
cũng có thể được tích hợp sẵn các mạch điều khiển gắn liền cho modem,
âm thanh, đồ họa và mạng. Bo mạch chủ của các máy tính xách tay
thường được tích hợp sẵn toàn bộ các mạch điều khiển thiết bị ngoại vi.
Bản mạch chính được tạo theo lối xếp chồng (sandwich) tương tự
công nghệ chế tạo vi mạch, nhờ đó bản mạch có 4 lớp dây dẫn giảm

đáng kể diện tích bề mặt. Các hãng sản xuất vi mạch đều có tài liệu
Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

hướng dẫn cách bố trí vi mạch và các dây dẫn nối cho mỗi vi mạch của
họ. Những tài liệu này giúp phần giảm nhẹ chi phí thiết kế bản mạch
chính. Bản mạch chính của vi tính cá nhân hiện nay có 4 hay 6 lớp dây
dẫn. Một công nghệ nữa góp phần thu nhỏ kích thước bản mạch chính là
công nghệ dán chi tiết SMT (Surface Mouted Technology). Công nghệ
này cho phép dán trực tiếp vi mạch lên bảng mạch chính, giảm bớt công
đoạn khoan bản mạch và giảm đáng kể kích thước vỏ vi mạch. Mọi lớp
tín hiệu cần có điện trở từ 60 đến 90 ohm. Bề dày một bản mạch chính
bốn lớp là 1,5mm.

Hình 2.2.1. Bản mạch chính (Mainboard)
2. Hoạt động của bản mạch chính
Phần trung tâm là một vi mạch xử lý. Đó là một vi mạch nào đó trong
các vi xử lý Intel họ 80x86 hoặc tương thích. Chữ x là kí hiệu chung của
các số đại diện không ít hơn 9 loại chíp khác nhau từ 8086 đến 80486 (ví
dụ x=2 nghĩa là vi xử lý loại 80286…).
Bộ nhớ chính gồm các chíp nhớ có thể ghi, đọc RAM (Random
Access Memory) được chia thành vài băng (bank). CPU dùng nó để lưu
trữ số liệu các kết quả tính toán trung gian, các chương trình tính toán
trung gian v.v… các dữ liệu được lưu trữ trong các đơn vị đó phải được
sắp xếp trong bộ nhớ theo một trật tự nào đó để khi cần thiết có thể truy

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

nhập được. Việc sắp xếp này gọi là địa chỉ hoá bộ nhớ. Khi muốn đọc dữ
liệu tại một ô nhớ có địa chỉ nào đó, CPU phải đặt tín hiệu địa chỉ này tới
bộ nhớ để chọn và sau đó dữ liệu trong ô nhớ đó sẽ được đọc ra.
Trong bản mạch chính còn có các chíp nhớ chỉ đọc được ROM
(Read Only Memory). Do đặc tính các thông tin trong ROM không bị mất
đi khi tắt máy, nên trong các chip này người ta nạp các chương trình và
số liệu để CPU dùng cho việc khởi động PC. Ở đây cũng có sẵn các
chương trình bổ trợ cho việc thâm nhập bàn phím, màn hình v.v…được
gọi là hệ vào, ra cơ sở BIOS (Basis In Out System).
Trong PC còn có một đồng hồ thời gian thực. Chức năng này được
thực hiện bởi chíp định thời (Timer). Chíp này đồng thời tham gia vào
việc điều khiển âm thanh phát ra loa của PC.
3. Các chỉ tiêu kĩ thuật
• Khi quyết định mua một bản mạch chính thì phụ thuộc vào CPU cần
lắp có kiểu chân cắm như thế nào. Hiện nay thị trường máy tính ở Việt
Nam chỉ còn loại Socket 370 dành cho CPU Intel Celeron và Pentium III,
Socket 478 dành cho Intel Celeron 1.7 GHz trở lên và Pentium IV và
Socket 775 dành cho Intel Celeron và Pentium IV từ 2.53GHz trở lên.
Dạng Socket A (Socket 462), để chạy cho CPU Althlon của AMD. Do đó
khi mua bản mạch chính phải để ý ổ chân cắm CPU cùng loại.
• Tốc độ hỗ trợ tối đa cho CPU là khả năng để bản mạch chính hỗ trợ
được tốc độ tối đa của CPU. Các thông số này được ghi như Upto, hay
Support (S/p).

• Tốc độ Bus: tốc độ bus càng lớn thì tốc độ truyền dữ liệu càng cao.
• Chipset: hiện nay chipset của Intel đang được mọi người ưa chuộng.
• Loại nguồn sử dụng: hiện nay chỉ còn loại ATX với những công suất
khác nhau tuỳ theo người cần sử dụng.
• Hỗ trợ RAM: cần chú ý xem bản mạch chính của mình hỗ trợ sử dụng
được loại RAM nào SDRAM hay DDRAM hay cả hai.
• Các thiết bị tích hợp trên bản mạch chính.
Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

• USB: hiện nay các bản mạch chính đều có.

III. CPU (Central Processing Unit)
CPU là từ viết tắt của cụm Central Processing Unit (Đơn vị xử lý
trung tâm), là một bộ phận tính toán chính của máy tính. Nó được cấu
thành bởi đơn vị số học lôgic (ALU) và đơn vị điều khiển. Ngày nay, CPU
trong hầu hết các máy tính được chứa trọn vẹn trên một chip đơn. CPU,
đồng hồ và bộ nhớ là những thành phần chính yếu tạo nên máy vi tính
của bạn. Nhưng một hệ thống máy tính hoàn chỉnh cần đòi hỏi thêm các
thành phần khác như: các đơn vị điều khiển, các thiết bị nhập, xuất và
lưu trữ dữ liệu và một hệ điều hành.
CPU có thể được xem như "quả tim" của bất cứ một máy tính thông
thường nào, dù nó là máy tính để bàn, máy chủ hay máy tính xách tay.
CPU của bạn có thể là loại Pentium, K6, Power PC, Sparc hay bất cứ
một nhãn hiệu hay loại CPU nào, nhưng tất cả chúng đều thực hiện gần
như cùng một thứ và với cách thức gần như nhau.

Hình 2.3. CPU

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

1. Cấu trúc của CPU
Cấu trúc khối của bộ vi xử lý Pentium:
• Tiểu hệ bộ nhớ: Bus hệ thống, bộ đệm cache L2, đơn vị giao diện bus,
bộ đệm mã lệnh cache L1, đơn vị giao diện bộ nhớ.
• Đơn vị lấy và giải mã lệnh, và bản thanh ghi giả.
• Bộ góp lệnh hay bộ đệm xếp kí tự
• Đơn vị gửi và thực hiện lệnh: trạm dự trữ, hai đơn vị số nguyên, hai
đơn vị dấu chấm động, hai đơn vị tạo địa chỉ
• Đơn vị lui về: đơn vị lui về và các thông tin lui về

Bus hệ thống (bên ngoài)
L2 Cache
Bus Cache
Đơn vị giao diện Bus

Đơn vị lấy lệnh

Bộ đệm lệnh Cache L1

Giả mã

lệnh
đơn
giản

Bộ đệm
tái đặt
bộ nhớ

Bộ đệm đích
của rẽ
nhánh

Bộ giải mã lệnh
Giả mã
lệnh
đơn
giản

Con trỏ lệnh
tới

Giải mã
lệnh
phức
tạp

Bộ
vi mã lệnh

Từ đơn

vị dấu
chấm
động

Bảng thanh ghi giả
Các thanh
ghi của bộ
vi xử lý

Đơn vị lùi về

Bộ đệm
dữ liệu
Cache L1

Bộ đệm thứ tự (Bộ góp lệnh)

Trạm dự trữ

Đơn vị
dấu
chấm
động

Đơn vị
dấu
chấm
động

Đơn vị

số
nguyên

Đơn vị
giao
diện bộ
nhớ

Đơn vị
giao
diện bộ
nhớ

Đến
nhánh và
bộ đệm
đích
Bus kết quả dữ liệu bên trong

Hình 2.3.1. Cấu trúc của khối CPU

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

2. Hoạt động của CPU
• Tiểu bộ nhớ (Memory subsystem) gồm bộ nhớ, bộ nhớ đệm cache

mức 1 (cache L1) và bộ nhớ đệm mức 2 (cache L2). Đơn vị giao diện
Bus truy nhập bộ nhớ chính qua hệ thống bus bên ngoài. Hệ thống bus
64bit này định hướng theo loại truyền, có nghĩa là truy nhập bus được xử
lý theo hai chế độ riêng rẽ: yêu cầu và trả lời. Đơn vị giao diện bus truy
nhập bộ nhớ đệm mức 2 qua bus cache 64bit. Bus này cũng định hướng
theo loại truyền và chạy với tốc độ của đồng hồ hệ thống bên trong với
tốc độ của đồng hồ hệ thống. Bộ nhớ đệm có thể lấy và nạp trong một
chu kỳ.
Yêu cầu truy nhập bộ nhớ của đơn vị thực hiện được chuyển qua
đơn vị giao diện bộ nhớ (Memory Recorder Buffer). Những đơn vị này
được thiết kế để truy nhập bộ nhớ được trôi chảy qua các loại bộ nhớ.
Nếu bộ nhớ bị tắc, bộ nhớ đệm dữ liệu mức 1 tự động báo lỗi đến bộ nhớ
đệm mức 2. Và sau đó nếu cần thiết, đơn vị giao diện báo lỗi cho bộ nhớ
chính. Yêu cầu truy nhập bộ nhớ đến bộ nhớ đệm mức 2 đi qua bộ đệm
tái đặt bộ nhớ. Đơn vị này theo dõi mọi yêu cầu của bộ nhớ và có khả
năng tái đặt gửi một yêu cầu bộ nhớ để tránh tắc nghẽn.
• Đơn vị lấy lệnh và giải mã lệnh (fetch/decode unit) đọc một loại mã
lệnh từ bộ nhớ đệm mã lệnh L1 và giải mã chúng thành một dãy vi lệnh
(Micro operation hay micro OPS). Dãy micro OP (luôn theo thứ tự của
dãy mã lệnh) được gửi đến bộ góp lệnh (Instruction pool).
• Bộ góp lệnh: trước khi đi vào bộ góp lệnh vi lệnh đi theo thứ tự như
thứ tự lệnh được truyền đến bộ giải mã. Bộ đệm xếp thứ tự là một ma
trận bộ nhớ định vị được, sắp xếp thành 40 thanh ghi vi lệnh và được
thực hiện nhưng vẫn chưa nhận trạng thái máy (machine state). Đơn vị
gửi thực hiện có thể thực hiện lệnh từ bộ góp lệnh theo một thứ tự bất kì.
• Đơn vị gửi và thực hiện lệnh (Dispath/execute unit) là một đơn vị xử lý
lệnh ngoại lệ. Đơn vị này có thể xếp đặt và xử lý lệnh tuỳ theo sự phụ
thuộc vào dữ liệu và tài nguyên cho phép, sau đó nó lưu giữ kết quả tạm
thời của các phép xử lý suy đoán trên.
Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

• Đơn vị lui về (Retirement unit): đơn vị lui về có trách nhiệm trao trạng
thái máy cho kết quả của vi lệnh và xoá chúng khỏi bộ góp lệnh (hay bộ
đệm thứ tự). Tương tự như trạm dự trữ, đơn vị lui về liên tục kiểm tra
trạng thái vi lệnh trong bộ góp lệnh để tìm ra các vi lệnh đã được thực
hiện và không còn phụ thuộc vào các vi lệnh khác trong bộ góp lệnh. Nếu
tìm ra nó cho toàn bộ các vi lệnh lui về theo thứ tự chương trình ban đầu.
Đơn vị lui về xử lý ba vi lệnh trong một nhịp đồng hồ. Khi lui vi lệnh
về, nó ghi kết quả lên tệp thanh ghi lui về (Retirement register file) hay ghi
vào bộ nhớ. Tệp thanh ghi lui về chứa các thanh ghi cơ sở của họ vi xử lý
Intel (8 thanh ghi đa chức năng, 8 thanh ghi dấu chấm động). Sau khi kết
quả được nhận thành trạng thái máy, vi lệnh được xoá khỏi bộ góp lệnh.
3. Các chỉ tiêu kỹ thuật
Là não bộ của máy tính. Nhiệm vụ của CPU là xử lý những hoạt
động chẳng hạn như tính toán, lưu lượng thông tin và truy nhập. Nay
người ta chỉ căn cứ vào CPU để phân loại PC. CPU có rất nhiều loại,
cũng giống như lựa chọn bản mạch chính chọn CPU thì phụ thuộc vào
bản mạch chính và ngược lại:
• Chân cắm CPU: các hãng sản xuất khác nhau đưa ra các dòng sản
phẩm khác nhau thường có loại chân cắm khác nhau và đây cũng chính
là tiêu chí đầu tiên để chọn sản phẩm phù hợp với bản mạch chính.
• Tốc độ CPU: CPU ngày nay đã có tốc độ phát triển vượt bậc. từ các
máy vi tính đầu tiên có khả năng vài ngàn phép tính trong một giây thì
nay nó đã vượt mức 3 tỉ phép tính trên 1 giây. CPU hiện nay có tốc độ xử
lý dưới 1.0 GHz tham gia thị trường rất ít, nó còn lại những sản phẩm của

dòng Intel Celeron và Intel Pentium.
• Bộ nhớ đệm ngoài (External cache): là một khu vực lưu trữ chuyên
giữ các dữ liệu và các chỉ lệnh chương trình thường hay dùng đến, có
thể đọc được ngay nên bạn không phải truy tìm nhiều lần.
Tổ chức cache đã nâng cao hiệu suất của mình bằng cách lưu giữ
dữ liệu hoặc các chỉ lệnh trong các vùng nhớ tốc độ cao, và bằng cách tổ
Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

chức tốt các mối liên kết để sao cho những dữ liệu sắp cần đến đều nằm
trong cache hiện nay, CPU có cache ngoài từ 128Kb, 256Kb (với Intel
celeron và pentium IV) và lên đến 512Kb với pentium IV tốc độ từ 1.5GHz
trở lên. Riêng Pentium I Extreme Edition có cache L3 lên đến 2Mb.
• Bus hệ thống: hiện nay CPU Pentium IV tốc độ trên 3.4GHz đã đạt
mốc 800Mb.

IV. RAM (Random Access Memory)
Là nơi lưu trữ dữ liệu và chương trình phục vụ trực tiếp cho việc xử
lý của CPU.
1. Cấu trúc của bộ nhớ RAM tĩnh (Static RAM) công nghệ MOS
Mỗi phần tử nhớ là hai tầng khuếch đại ghép theo mạch hồi tiếp để
tạo hai trạng thái ổn định. Mỗi tầng là một transistor MOS (là transistor
thường kênh n làm việc ở chế độ giầu động tử). Cho phép ghép nối với
các tín hiệu điều khiển (như chọn hàng, chọn cột của ma trận quản lý bộ
nhớ) và các dây dữ liệu.
Dây dữ liệu được nối với cực nguồn của transistor MOS T4 của

phần tử nhớ Transistor này bình thường ở trạng thái ngắt cực máng của
nó được nối với dây chọn hàng tương ứng của bộ giải mã địa chỉ. Tín
hiệu điều khiển Write được nối với hai đầu vào của hai cổng AND. Còn
Chọn hai.
TG 0
dây dữ liệu nguồn được nối với cổng AND thứ
Vcc

Bộ
T4

Giải
n bit

T3

Mã
T1

Địa

T2

Chỉ
DATA IN

Chọn TG 2n-1

T6
T5

Sv: Đặng Đức Anh

W/ R
DATA OUT


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Hình 2.4.1 Cấu trúc của bộ nhớ RAM tĩnh công nghệ MOS
Khi tín hiệu điều khiển Write có mức logic 1 đồng thời thông tin trên
dây dữ liệu cũng có mức logic 1, cực điều khiển của T6 sẽ có điện thế
cao làm T6 thông , do đó nửa phần bên phải của phần tử nhớ có mức
thấp còn nửa phần bên trái có mức cao. Trạng thái này ứng với trạng thái
logic 1. Trong trường hợp ngược lại, nếu thông tin trên dây dữ liệu có
mức logic 0 có mức tín hiệu Write có mức logic 1 sẽ làm T5 thông, nhờ
đó phần tử nhớ chuyển sang trạng thái logic 0.
Nếu tín hiệu điều khiển Write có mức logic 0 thì cả hai transistor T5
và T6 đều ngắt và trạng thái của phần tử nhớ không thay đổi. Trên dây
dữ liệu là trạng thái (DATA OUT bằng 1 hay 0 tuỳ thuộc vào giá trị hiện
hành của phần tử nhớ).

2. Cấu trúc của bộ nhớ RAM động (Dynamic RAM) công nghệ
MOS
Phần tử nhớ cơ bản của nó là một tụ điện và một transistor MOS T2.
Tụ điện là một linh kiện độc lập, song song thực tế người ta sử dụng luôn

Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

điện dung của cấu trúc cực điều khiển và tấm đế của transistor này làm
tụ điện.
Thông tin được lưu trữ trong phần tử nhớ phụ thuộc vào điện dẫn
của T2, tức là phụ thuộc vào lượng điện tích được tích luỹ trong tụ điện.
Nếu điện tích được tích luỹ đủ lớn thì theo nguyên tắc làm việc của
transistor trường có kênh cảm ứng loại n thì T2 sẽ thông.
Điều cần lưu ý ở đây là trạng thái logic 0 đạt được khi T2 thông lại là
trạng thái không bền vì theo thời gian tụ điện sẽ phóng dần điện tích tích
luỹ. Do điện dung của tụ điện rất nhỏ nên thời gian duy trì sẽ ngắn. Khi
lượng điện tích bị tiêu hao quá một giá trị nào đó sẽ dẫn tới T2 sẽ ngắt.
Trạng thái này sẽ ứng với trạng thái logic 1 và nó là trạng thái bền. Muốn
duy trì trạng thái 0 cần thường xuyên bổ sung điện tích cho tụ điện. Quá
trình này gọi là quá trình làm tươi thông tin.
Ngoài tụ điện và transistor T2 trong phần tử nhớ còn có hai transistor
khác, đóng vai trò phần tử khoá để điều khiển việc nhập xuất và nhập
thông tin của phần tử nhớ. Transistor T1 là mạch khoá hai chiều, nó nối
dây dữ liệu với tụ điện C. Nếu T1 thông, tụ điện trong mạch có thể nạp
hoặc phóng điện tích của mình qua dây dữ liệu. Transistor T3 cũng làm
một mạch khoá nối dây dữ liệu ra với cực thoát của T2. Nếu T3 thông,
trạng thái lưu trữ trong phần tử nhớ sẽ được truyền qua T3 để dẫn ra
ngoài bằng dây dữ liệu ra. Chế độ làm việc của T2 và T3 được điều khiển
bằng tín hiệu chọn hàng của bộ giải mã địa chỉ hàng.

Sv: Đặng Đức Anh

Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

Chọn TG 0

Bộ
Giải
n bit

T3
T1

T2

Mã
Địa
Chỉ

Chọn TG 2n-1

Vcc
DATA OUT

DATA IN

W/ R

Hình 2.4.2. Cấu trúc của bộ nhớ RAM động công nghệ MOS
Tín hiệu điều khiển Write sẽ điều khiển chế độ làm việc của các dữ
liệu vào và dữ liệu ra. Cần chú ý thêm ở đây là dữ liệu vào luôn luôn bị
đảo pha vì mức điện áp cao trên tụ lại ứng với mức logic 0.
Điện dẫn của T2 được thể hiện ở mức điện áp trên dữ liệu ra nhờ
điện trở tải R ở mạch ngoài. Nếu T2 thông, nghĩa là phần tử ở trạng thái
logic 0. Trên dây dữ liệu ra sẽ có mức điện áp thấp. Nếu T2 ngắt, nghĩa
là phần tử trạng thái logic 1 vì điện trở R mắc vào nguồn điện áp nên trên
dây dữ liệu ra sẽ có mức điện thế cao.
3. Phân loại RAM
RAM DIMM:
Loại chiếm đa số trên thị trường hiện nay là loại DIMM (Dual Inline
Memory Module - Bộ nhớ hai hàng chân). Hiện nay, với tốc độ phát triển
của CPU, các nhà sản xuất RAM DIMM cũng phải tìm ra những loại cho

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

phù hợp khả năng xử lý của CPU, có nhiều loại như: SDRAM
(Synchronuos Dynamic RAM), DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
còn được gọi là DDRAM II, RDRAM (Ram bus Dynamic RAM) hay RIMM
(Ram bus Interface Memory Module) cho CPU Pentium IV của hãng Intel.
Về dung lượng RAM DIMM có các loại: 16Mb, 64Mb, 128Mb,
256Mb, 512Mb, 1Gb. Tốc độ Bus và dung lượng của DIMM cao hơn
nhiều so với SIMM.
• SDRAM

DIMM thông dụng hiện nay là loại SDRAM có 168 chân, phù hợp với
nhiều loại máy tính. Bus thông dụng nhất là bus 66MHz, bus 100MHz và
bus 133MHz. Một loại bo mạch chủ sử dụng được SDRAM bus 133MHz
đều có thể sử dụng được hai loại bus 66MHz và 100MHZ (ngược lại thì
chưa chắc) và gắn cho chúng chạy đồng hành. Thế nhưng để kéo dài
tuổi thọ của RAM thì tốt nhất nên dùng các thanh SDRAM có cùng bus.
Từ đồng bộ (S: Synchonous) ở đây là chip có thể đáp ứng được tốc
độ xung hệ thống của PC, nghĩa là không có trạng thái chờ và việc lấy dữ
liệu hiệu quả hơn rất nhiều. Tuy nhiên, khác với một số loại chip mới,
SDRAM chỉ có thể gửi dữ liệu đến CPU một lần trong một chu kỳ xung.

Hình 2.4.3.1. SDRAM
• DDRAM II
Mặc dù đã xuất hiện được một thời gian dài nhưng DDR-II dường
như chưa tạo được ấn tượng tốt với người dùng, chìa khóa chính để nhà
sản xuất nâng băng thông của DDR-II lên chính là việc nhân chip nhớ
Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

chạy ở một nửa tần số của bộ đệm I/O và điều này đồng nghĩa với việc
bộ đệm dữ liệu chạy ở tốc độ nhân gấp đôi . Thông thường nếu RAM có
tốc độ 100MHz thì bộ đệm dữ liệu cũng chạy ở tốc độ 100MHz, nhưng
với DDR, tốc độ này là 200MHz. Trong DDR-II, bộ đệm dữ liệu chạy ở
200MHz vẫn với xung nhịp 100MHz của RAM, điều này cho phép chúng
xử lý được 4 bit dữ liệu trong một xung nhịp vì tốc độ gấp đôi nên khi áp
dụng nguyên tắc DDR lên thì chúng ta sẽ được tần số dữ liệu thực lên tới

400MHz với chỉ 100MHz tốc độ hoạt động của RAM. Nói một cách đơn
giản hơn:
- Với DDR I: 100MHz xung thực -> 100MHz bộ đệm dữ liệu -> 200MHz
tốc độ dữ liệu (DDR).
- Với DDR II: 100MHz xung thực -> 200MHz bộ đệm dữ liệu -> 400MHz
tốc độ dữ liệu (DDR).
Như vậy độ trễ CAS của DDR-II sẽ có nhiều điểm khác biệt so với
DDR-I hiện tại và thường được đặt ở mức 4 hoặc 5. Hiện nay ở thị
trường trong nước không có nhiều sự lựa chọn về bộ nhớ DDR-II do nhu
cầu của người dùng chưa cao mà sản phẩm hiếm, giá đắt. Ngoài ra nếu
bạn muốn sử dụng DDR-II cho máy tính để bàn của mình, bạn không có
sự lựa chọn nào ở thị trường Việt Nam ngoài những bo mạch chủ có
chipset Intel 915, 925, 945, 965 và 975 điều này sẽ kéo theo nhiều nâng
cấp khác như CPU Socket 775 và card đồ họa PCI-Express. Mặc dù vậy,
tốc độ của DDR-II vào thời điểm hiện tại chưa chứng tỏ được sức cạnh
tranh so với DDR truyền thống nên không được người dùng quan tâm
nhiều. Bạn có thể tìm thấy một vài sản phẩm của Samsung, Kingston hay
KingMax ở nhiều cửa hàng trong cả nước nếu cần.

Hình 2.4.3.2. DDRAM II

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

• RDRAM
RDRAM là thiết kế bộ nhớ hoàn toàn mới được dùng trong các loại

máy tính cấp cao từ cuối năm 1999. Rambus phát triển một dạng bus bộ
nhớ chip-to-chip với các thiết bị (chip) đặc biệt truyền thông tin ở tốc độ
rất cao. Điều thú vị là công nghệ này đầu tiên được phát triển cho các
máy chơi game và hệ thống Nintendo 64 là sản phẩm thông dụng đầu
tiên.
RDRAM có kênh hẹp chỉ có thể truyền 16bit (cộng thêm 2bit tùy
chọn) đồng thời nhưng tốc độ nhanh hơn nhiều. Tốc độ RDRAM có thể
lên tới 800MHz, có nghĩa tổng dung lượng truyền là 800x2 = 1.6GB/s,
gấp hai lần SDRAM. Bên cạnh đó RDRAM cần thời gian xác định địa chỉ
(latency) giữa các lần truyền ít hơn nhiều so với SDRAM vì chúng chạy
đồng bộ trong một hệ thống lặp và chỉ theo một hướng.
Một kênh bộ nhớ RDRAM có thể hỗ trợ tới 32 thiết bị RDRAM (các
chíp DRAM) hay hơn (nếu có sử dụng bộ đệm). Mỗi chíp riêng biệt được
ghép nối tuần tự trên một module gọi là RIMM (Rambus Inline Memory
module) nhưng việc truyền dữ liệu được thực hiện giữa mạch điều khiển
và từng chíp riêng biệt chứ không phải là giữa các chíp với nhau. Các
chíp RDRAM riêng biệt nằm trên các RIMM và một kênh đơn thường có
3 khe cắm RIMM. Bus bộ nhớ RDRAM là đường dẫn liên tục đi qua các
chíp và module trên bus, mỗi module có các chân vào và ra trên các đầu
đối diện. Do đó nếu khe cắm nào không chứa RIMM sẽ phải được gắn
một module liên tục (continuity module) để đảm bảo đường đi đó được
nối liền. Tín hiệu đi đến đầu cuối của bus sẽ kết thúc ở bo mạch chính.

Hình 2.4.3.3. RDRAM

Sv: Đặng Đức Anh


Đồ án tốt nghiệp

Bảo trì máy vi tính

4. Các chỉ tiêu kỹ thuật
• Loại RAM: ngày nay, các loại RAM DIMM có SDRAM, DDRAM,
DDRSDRAM (Ram trung lưu), RDRAM (RamBus) tương thích với các
loại mainboard hiện đại.
• Dung lượng nhớ (Mb): Bộ nhớ sơ cấp của máy tính, trong đó các chỉ
lệnh chương trình và các dữ liệu được lưu trữ sao cho bộ xử lý trung tâm
(CPU) có thể truy nhập trực tiếp vào chúng thông qua bus dữ liệu cao tốc
của bộ xử lý đó. Để thực hiện các chỉ lệnh ở tốc độ cao, mạch xử lý của
máy tính phải có khả năng thu nhận thông tin từ bộ nhớ một cách trực
tiếp và nhanh chóng. Do đó RAM có dung lượng càng lớn thì càng làm
việc hiệu quả. Tuy nhiên tuỳ theo mức độ khối lượng phép tính xử lý mà
ta nên trang bị dung lượng RAM cho phù hợp, nếu quá dư thì cũng rất
phí. Các loại RAM DIMM hiện nay có dung lượng từ 128Mb đến 1.0Gb.
• Tốc độ Bus (MHz): Tốc độ bus được đo bằng MHz là khối lượng dữ
liệu mà RAM có thể truyền trong một lần cho CPU xử lý. Do đó, tốc độ
bus của RAM càng cao thì khả năng làm việc của máy tính càng hiệu
quả.
Như vậy khi chọn RAM, trước tiên ta phải xem mainboard của mình
có thể cắm được nó hay không (loại RAM). Tiếp theo là dung lượng. Tuỳ
thuộc vào công việc, nếu dùng đồ hoạ thì dùng RAM 512Mb trở lên (cho
Pentium IV) là tốt nhất, hoặc với công việc thông thường thì có thể là
RAM 128Mb hoặc 256Mb. Cuối cùng là tốc độ bus của RAM nên cùng
bus của bo mạch chủ là tốt nhất.

V. Ổ đĩa cứng HDD (Hard Disk Drive)
1. Nguyên tắc lưu trữ thông tin bằng từ tính
Việc lưu trữ dữ liệu máy tính vĩnh cửu hay bán vĩnh cửu được thực
hiện theo một trong hai phương pháp là phương pháp quang học và

phương pháp từ tính, hoặc cũng có thể kết hợp cả hai. Trong trường hợp
lưu trữ từ, một luồng bit dữ liệu máy tính nhị phân (gồm các số 0 và 1)

Sv: Đặng Đức Anh