KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

1. KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

2. Chương 1: Nguyên lý làm việc của máy tính

3. Thiết bị phần cứng cần phần mềm để có thể làm việc • Phần cứng: các thành phần vật lý của máy tính • Phần mềm: tập lệnh chỉ thị phần cứng hoàn thành một công việc cụ thể • Phần mềm sử dụng phần cứng để nhập, xử lý, kiết xuất và lưu trữ dữ liệu • Mọi ký tự và con số được lưu trong máy tính dưới dạng một chuỗi bit thông tin

4. Hình 1-1: Hoạt động của máy tính gồm phần nhập dữ liệu, xử lý, lưu trữ và đưa dữ liệu ra Thiết bị phần cứng cần phần mềm để có thể làm việc (tiếp)

5. Thiết bị phần cứng cần phần mềm để có thể làm việc (tiếp) Hình 1-2:Dữ liệu trong máy tính tại tất cả các quá trình truyền thông, lưu trữ và xử lý là nhị phân cho đến khi được truyền đến người sử dụng

6. Hình 1-3 Tất cả những ký tự đều được lưu trong máy tính như một chuỗi các bit, mỗi bit được hiển thị trên máy tính theo dạng tắt hay mở Thiết bị phần cứng cần phần mềm để có thể làm việc (tiếp)

7. Các thành phần phần cứng của máy PC • Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu • Phần cứng bên trong thùng máy • Bo mạch chủ • CPU và Chip Set • Các thiết bị lưu trữ • Các thành phần trên bo mạch chủ dùng để trao đổi thông tin giữa các thiết bị

8. Các thành phần phần cứng của máy PC (tiếp) • Các cạc giao tiếp (mở rộng) • Hệ thống điện • Các lệnh lưu trên bo mạch chủ và các bản mạch khác • Các thông số thiết lập bo mạch chủ

9. Các thành phần phần cứng của máy PC (tiếp) • Tất cả các thiết bị dùng để nhập, xuất và lưu trữ dữ liệu đều cần các thành phần sau: • Phương thức trao đổi thông tin giữa thiết bị và CPU • Phần mềm để chỉ thị và kiểm soát thiết bị • Nguồn cung cấp điện cho thiết bị

10. Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu • Trao đổi dữ liệu thông qua kết nối không dây hoặc thông qua cáp nối với cổng giao tiếp

11. Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp) • Các thiết bị nhập liệu thông dụng nhất là: • Bàn phím • Chuột

12. Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp) • Các thiết bị xuất dữ liệu thông dụng nhất là: • Màn hình • Máy in

13. Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp) Công tắc Bật/Tắt Nguồn điện vào Cổng chuột Cổng bàn phím Cổng USB Cổng Song song Cổng trực tiếp Cổng video (cho màn hình) Cổng mạng Cổng loa ra Cổng điện thoại dùng cho kết nối moden Cổng tiếng Hình 1-4 Các thiết bị vào ra được kết nối với thùng máy qua các cổng thường được thiết kế ở mặt sau của thùng máy

14. Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp) Kết nối Video 3-Hàng, 15 chân Cổng song song 25 chân cho kết nối máy in Hình 1-6 Hai thiết bị đầu ra phổ biến nhất là màn hình và máy in

15. Phần cứng bên trong thùng máy • Một bo mạch chủ trên đó gắn CPU, bộ nhớ, và các thành phần khác • Một ổ đĩa mềm, ổ cứng, và ổ đĩa CD-ROM dùng để lưu trữ dữ liệu • Cáp điện nguồn và cáp dẫn điện

16. Phần cứng bên trong thùng máy (tiếp) • Các bản mạch được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị bên trong và bên ngoài thùng máy • Cáp nối các thiết bị với các bản mạch và với bo mạch chủ

17. Phần cứng bên trong thùng máy (tiếp) CPU Pentium II Nguồn điện Lõi nguồn Ổ đĩa CD Ổ đĩa mềm Ổ Zip Ổ đĩa cứng Mặt trước của thùng máy Cáp dữ liệu Bo mạch chủ Các mạch điện (Cáp mở rộng) Phía sau của thùng máy Hình 1-7 Bên trong thùng máy

18. Bo mạch chủ • Là bản mạch lớn nhất và quan trọng nhất • Còn được gọi là bo mạch chủ • Trên đó gắn CPU – nơi thực hiện hầu hết mọi công đoạn xử lý

19. Bo mạch chủ (tiếp) • Tất cả các thiết bị • Trao đổi dữ liệu với bo mạch chủ • Hoặc được gắn trực tiếp vào bo mạch chủ hoặc kết nối với bo mạch chủ bằng cáp

20. Bo mạch chủ (tiếp) • Xử lý: CPU và chip set hỗ trợ CPU • Lưu trữ: RAM và bộ nhớ đệm • Trao đổi dữ liệu: theo dõi, cung cấp các khe cắm mở rộng và đồng hồ hệ thống

21. Bo mạch chủ (tiếp) • Hệ thống điện: nguồn điện • Dữ liệu lập trình và thiết lập: Flash ROM, CMOS

22. Khe cắm PCI Khe cắm APG cho cạc Video CPU với Quạt ở trên Chíp set Khe cắm Ram Bộ nối ổ Kết nối nguồn điện Pin CMOS Hình 1-8: Tất cả các thành phần phần cứng được đặt trong bo mạch chủ, hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp kết nối với nó, bởi vì tất cả phần cứng cần phải giao tiếp với CPU Bo mạch chủ (tiếp) Khe cắm PCI

23. Cổng song song Cổng mạng Cổng 1394 Cổng chuột và bàn phím Ba cổng âm thanh Bốn cổng USB Cổng nối tiếp Cổng S/PDIF (âm thanh số) Hình 1-9:Một bo mạch chủ chứa các cổng cho các thiết bị vào/ra thông thường Bo mạch chủ (tiếp)

24. CPU và Chip Set • CPU – là một con chíp bên trong máy tính thực hiện hầu hết công việc xử lý dữ liệu thực tế • Chip set – là một vi chíp trên bo mạch chủ • Kiểm soát luồng dữ liệu và tập lệnh vào và ra từ CPU

25. Quạt CPU Bo mạch chủ Bộ tản nhiệt Hình 1-10: CPU được đặt dưới quạt và bộ tản nhiệt để làm mát cho nó CPU và Chip Set (tiếp)

26. Hình 1-11:Bo mạch chủ dùng chíp set gồm hai chip (lưu ý những đường bus ở mỗi chíp sử dụng để giao tiếp) CPU và Chip Set (tiếp)

27. Các thiết bị lưu trữ • Tạm thời và lâu dài • CPU sử dụng bộ nhớ tạm để lưu dữ liệu và lệnh thực hiện trong khi xử lý • Khi dữ liệu và lệnh xử lý chưa được sử dụng, chúng được lưu trong bộ nhớ lâu dài

28. Bộ nhớ sơ cấp • Là các thiết bị được gọi là bộ nhớ hoặc bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (Random Access Memory - RAM) • Bao gồm các loại là SIMMs, DIMMs, và RIMMs • Thông tin lưu trong RAM sẽ bị mất khi ta tắt máy tính

29. Hai khe cắm mở rộng cho các thanh DIMM bổ sung Hình 1-13Một SIMM, DIMM hoặc RIMM chứa RAM và được lắp trực tiếp trên một bo mạch chủ Bộ nhớ sơ cấp (tiếp)

30. Hình 1-14:Các loại môđun RAM Bộ nhớ sơ cấp (tiếp)

31. Bộ nhớ thứ cấp • Dữ liệu và lệnh xử lý được lưu trữ lâu dài trong các thiết bị như đĩa CD, đĩa cứng, và đĩa mềm • CPU chỉ có thể xử lý chúng khi chúng được đưa vào bộ nhớ sơ cấp

32. Các thành phần trên bo mạch chủ dùng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị • Theo dõi và cho phép dữ liệu, lệnh xử lý và điện di chuyển giữa các thành phần • Hệ thống đường truyền (bus) là một hệ thống đường dẫn, giao thức, và các phương pháp được sử dụng để truyền dữ liệu

33. Các thành phần trên bo mạch chủ dùng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị (tiếp) Các đường bus Phần đáy đế cắm CPU Hình 1-24:Trên mặt sau của bo mạch chủ, bạn có thể thấy các đường bus kết thúc tại đế cắm CPU

34. Các thành phần trên bo mạch chủ dùng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị (tiếp) Các chân trên đầu nối của cạc mở rộng Khe cắm PCI Các đường truyền bus Hình 1-27: Các đường của bus kết thúc tại một khe cắm mở rộng, tại đây chúng nối tới các chân của khe cắm, các chân này nối tới các đường truyền trên cạc mở rộng được cắm vào khe cắm đó

35. Các thành phần trên bo mạch chủ dùng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị (tiếp) • 3 kiểu khe cắm mở rộng: • PCI: dành cho các thiết bị vào/ra tốc độ cao • AGP: dành cho cạc màn hình • ISA: dành cho các thiết bị cũ và chậm hơn Khe cắm AGP Khe cắm PCI Khe cắm ISA 16 bit Hình 1-28 Khe cắm mở rộng PCI ngắn hơn khe cắm ISA và cách mép bo mạch chủ xa hơn; có một khe cắm AGP và nó được đặt xa hơn tính từ góc bo mạch chủ.

36. Hệ thống điện • Chuyển đổi và giảm năng lượng đến mức điện thế máy tính có thể làm việc • Từ điện lưới xoay chiều 110-240V được chuyển thành mức điện áp một chiều thấp hơn rất nhiều

37. Hệ thống điện (tiếp) • Kiểu cũ: 5 hoặc 12 vôn điện một chiều • Kiểu mới: 3.3, 5, 12 vôn điện một chiều • Chạy quạt để giữ nhiệt độ dưới 185°F

38. Hình 1-32Nguồn cung cấp điện và dây nối Hệ thống điện (tiếp)

39. Thử tính công suất thử nghiệm một hệ thống có cấu hình khá mạnh như sau: + AMD Opteron DualCore 165 @ 2,9GHz.+ DFI LanpartyUT nForce4 SLI-D.+ nVIDIA GeForce 6800Ultra+ 4x512 Corsair XMS PC3200C2.+ 3x Maxtor Diamond Plus 9 120GB 7200rpm+ DVD + DVD-RAM+ Creative X-Fi Platinum+ Card PCI Wifi+ Đồ chơi: CoolerMaster Cooldrive6, Aerogate III, Aquamini/Hyper 6, Musketeer II, đèn Cold Cathode, 2 quạt LED 120mm và 4 quạt LED 80mm. + Thiết bị USB: Logitech G5 Mouse, G15 Keyboard, Momo Racing Wheels, Dinovo Media Desktop, đầu đọc thẻ.

41. Thiết lập cấu hình bo mạch chủ • Chíp cấu hình CMOS, chíp thiết lập CMOS hoặc chíp CMOS RAM • Chứa một dung lượng bộ nhớ rất nhỏ • Lưu thông tin cấu hình hoặc thông tin thiết lập về máy tính • Lưu ngày và giờ hiện hành, thông tin ổ cứng và ổ mềm cũng như cấu hình cổng giao tiếp, và những thông tin khác

42. Tóm tắt nội dung đã học • Máy tính cần cả phần cứng và phần mềm để làm việc • Nhập, xuất, xử lý và lưu trữ dữ liệu • Bo mạch chủ là thành phần quan trọng nhất bên trong máy tính • Cần rất nhiều các thành phần bên trong máy tính để thực hiện 4 chức năng nêu trên của máy tính