Kiến trúc máy tính

Mình mới tìm được bài này, có tài liệu đề thi của Thầy Hiển, và một số bài giải

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI CẤU TRÚC MÁY TÍNH

 Câu 1: Thiết kế kit 8088 có 1ROM 2764 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

1.                       Thiết kế kit 8088 có 2 ROM 2764 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

2.                       Thiết kế kit 8088 có 1ROM 2764 , 1 RAM 6264 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

3.                       Thiết kế kit 8088 có 1ROM 27128 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

4.                       Thiết kế kit 8088 có 2ROM 27128 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

5.                       Thiết kế kit 8088 có 2ROM 2764, 1ROM 27128.

6.                       Thiết kế kit 8088 có 2ROM 2732, 1ROM 2764

7.                       Thiết kế kit 8088 có 2ROM 27256, và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A

8.                       Thiết kế kit 8088 có 1ROM 27256 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

9.                       Thiết kế kit 8088 có 2 ROM 27256 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

10.              Thiết kế kit 8088 có 2 RAM 6264 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

11.              Thiết kế kit 8088 có 1ROM 27512 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

12.              Thiết kế kit 8088 có 2ROM 27512 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

13.              Thiết kế kit 8088 có 2ROM 27128, 1ROM 27256

14.              Thiết kế kit 8088 có 4RAM 6264, và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A

15.              Thiết kế kit 8088 có 4ROM 2764, và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A

Câu 2: MB, nguồn, ngoại vi

Vẽ sơ đồ khối Mainboard giải thích chức năng các khối

1.                     Vẽ sơ đồ trình tự khởi động nguồn và giải thích hoạt động.

2.                     Nêu các bước đo đạc chẩn đoán một Mainboard dựa trên thông số nguồn DC.

3.                     Vẽ sơ đồ chân cổng com và mạch giao tiếp qua cổng com. Nêu các đặc tính kỹ thuật của cổng com.

4.                     Vẽ sơ đồ chân cổng usb. Nêu các đặc tính kỹ thuật của cổng usb. Ưu điểm của cổng usb?

5.                     Trình bày cấu tạo ổ đĩa cứng. Phân tích các thông số cơ bản của ổ cứng.

6.                     Vẽ sơ đồ chân cổng LPT và mạch ứng dụng qua cổng LPT. Nêu các đặc tính kỹ thuật của cổng LPT.

7.                     So sánh chuẩn SATA và IDE. Ổ đĩa quang hiện nay có thể dùng chuẩn nào?

8.                     Nêu chức năng BIOS hệ thống. Phân biệt ổ đĩa luận lý và ổ đĩa vật lý trong máy tính.

9.                     Trình bày các loại RAM và thông số. So sánh RAM tĩnh và RAM động.

10.           Nêu hoạt động bộ nguồn.

11.           Nêu và phân tích các tín hiệu quan trọng khi đo đạc dạng sóng trên MB.

12.           Nêu các bước kiểm tra mainboard dùng card kiểm tra mainboard.

13.           Nêu phương pháp kiểm tra mainboard và các bước kiểm tra.

14.           Nêu các thông số của CPU. Chức năng của CPU là gì?

15.           nêu quá trình từ lúc bật máy đến lúc hệ điều hành đã được tải lên.

Câu 3Assembly

1.         Viết CT cộng 2 số thập phân nhập từ bàn phím dùng ngôn ngữ assembly và hiển thị ra màn hình.

Giải:

·   MODEL SMALL

·   STACK 100H

·   DATA

CAUHOIA DB 13,10,’Nhap a = $’

CAUHOIB DB 13,10,’Nhap b = $’

KETQUA 13,10,’Ket qua = $’

·   CODE

·   MAIN

; Lay dia chi doan du lieu

MOV AX,@DATA

MOV DS, AX

MOV AX, 3       ;xoa man hinh

INT 10H

MOV AH, 9        ; hien thi cau hoi a

MOV DX, OFFSET CAUHOIA

INT 21H

CALL INDEC

PUSH AX

MOV AH,9        ;hien thi cau hoi b

MOV DX, OFFSET CAUHOIB

INT 21H

CALL INDEC

POP BX       ;lay so a trong ngan xep ra

ADD AX, BX          ; cong so a va so b luu vao AX

PUSH AX         ; cat tong 2 so vao

;xuong hang ve dau hang

MOV AH, 2

MOV DL , 0DH

INT 21H

MOV DL, 0AH

INT 21H

MOV AH, 9   ;hien thi cau tra loi

MOV DX, OFFSET KETQUA

INT 21H

; dua KQ ra man hinh

POP AX  ; lay tong 2 so ra

CALL OUTDEC

; dos exit

MOV AH, 4CH

INT 21H

MAIN ENDP

INCLUDE C:emu8086outde.asm

INCLUDE C:emu8086in.asm

END MAIN

2.         Viết CT cộng 3 số thập phân nhập từ bàn phím dùng ngôn ngữ assembly và hiển thị ra màn hình.(bó tay)

3.         Viết chương trình điều khiển đèn giao thông dùng ngôn ngữ assembly

4.         Viết chương trình điều khiển động cơ bước quay trái, quay phải 1 vòng dùng ngôn ngữ assembly (xem bài 5)

5.         Viết chương trình điều khiển động cơ bước quay trái, quay phải dùng ngôn ngữ assembly khi nhấn phím ‘L’ động cơ quay trái 1 vòng. Khi nhấn phím ‘R’ động cơ quay phải 1 vòng.

Giai:

·   MODEL SMALL

·   STACK 100H

·   DATA

MSG DB ‘Chay thuan hay chay nghich: $’

·   CODE

·   MAIN PROC

; khoi tao thanh ghi DS

MOV AX,@DATA

MOV DX,AX

;hien thi thong bao

LEA DX, MSG ;nap offset cua MSG vao DX

MOV AH, 9

INT 21H

; Nhap yeu cau

BEGIN

MOV AH, 01

INT 21H         ; yeu cau duoc luu trong AL

CMP AL, ‘L’

JE LEFT       ; thuc hien quay trai

CMP AL, ‘R’

JE RIGHT      ;thuc hien quay phai

JMP BEGIN

LEFT :

CALL TURNLEFT

JMP QUIT

RIGHT :

CALL TURNRIGHT

JMP  QUIT

QUIT:

; return to DOS

MOV AH, 4CH

INT 21H

MAIN ENDP

TURNLEFT PROC ; chuong trinh con quay trai

MOV CX, 0H

BEGIN1:

MOV AL,011B   ; khoi tao

OUT 7,AL ; su dung thanh ghi 7

MOV AL, 001B  ; half step 1

OUT 7,AL

MOV AL, 110B  ; half step 2

OUT 7,AL

MOV AL, 010B  ; half step 3

OUT 7,AL

DEC CX

JG BEGIN1

RET

TURNLEFT ENDP  ; chuong trinh con quay phai

MOV CX, 0H

BEGIN2:

MOV AL,110B   ; khoi tao

OUT 7,AL ; su dung thanh ghi 7

MOV AL, 100B  ; half step 1

OUT 7,AL

MOV AL, 011B  ; half step 2

OUT 7,AL

MOV AL, 010B  ; half step 3

OUT 7,AL

DEC CX

JG BEGIN2

RET

TURNRIGHT ENDP

END MAIN

6.         Viết chương trình điều khiển tự động hệ thống nhiệt từ 60-80 độ dùng ngôn ngữ assembly

Giai:

·   MODEL SMALL

·   STACK

·   DATA

·   CODE

·   MAIN

START :

IN AL,125

CMP AL,60

JL LOW

CMP AL,80

JL OK

JL HIGH

LOW:

MOV AL,1

OUT 127,AL ; bat lo (gia su lo o thanh ghi 127)

JMP OK

HIGHT:

MOV AL ,0   ; tat lo

OUT 127, AL

OK : JMP START

MAIN ENDP

END MAIN

7.         Viết CT điều khiển led sáng dần, tắt dần qua cổng máy in lpt (địa chỉ 378h) dùng ngôn ngữ assembly

GIAI:

·   MODEL SMALL

·   STACK 100H

·   DATA

·   CODE

·   MAIN

MOV AL, 01H   ; 1led sang

MOV DX, 378H     ; parallet port is 378 hex

OUT DX,AL

NOP

MOV AL, 03H   ; 2led sang

OUT DX,AL

NOP

MOV AL, 07H   ; 3 Led sang

OUT DX,AL

NOP

MOV AL, 1FH ; 5led sang

OUT DX,AL

NOP

MOV AL, 3FH  ;6 Led sang

OUT DX,AL

NOP

MOV AL, 7FH  ; 7led sang

OUT DX,AL

NOP

MOV AL, FFH ; 8led sang

OUT DX,AL

NOP

; tra ve DOS

MOV AH,4CH

INT 21H

END MAIN

8.         Viết CT nhập vào ký tự thường đổi sang chữ hoa và xuất ra màn hình dùng ngôn ngữ assembly.

GIAI:

·   MODEL SMALL

·   STACK 100H

·   DATA

MSG1 DB 10,13, ‘Nhap vao mot ki tu :$’

MSG2 DB 10,13, ‘Ki tu hoa la: $’

·   CODE

MAIN PROC

; khoi tao DS

MOV AX,@DATA

MOV DS, AX

; hien thi thong bao 1

LEA DX,MSG1 ;lay thong bao 1

MOV AH,9

INT 21H

; Nhap ki tu

MOV AH,1

INT 21H ; cat ki tu trong AL

; Doi ki tu sang hoa

SUB AL, 20H

; xuat ki tu (xem lại phần này dùm)

LEA DX, MSG2 ; hien thi thong bao 2

MOV AH,9

INT 21H

; tra ve DOS

MOV AH,4CH

INT 21H

END MAIN

Đáp án:

Câu 1:

Thiết kế kit 8088 có 2 RAM 6264 và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A.

Thiết kế kit 8088 có 4RAM 6264, và 1 IC giao tiếp ngoại vi 8255A

Phần 2: Lý thuyết

Câu 1. Vẽ sơ đồ khối Mainboard giải thích chức năng các khối

1.CPU  (Central Processing Unit):

CPU được gọi là bộ xử lý trung tâm. Nó là trái tim của hệ thống. CPU được chia thành 3 đơn vị: đơn vị xử lý trung tâm, đơn vị luận lý, đơn vị nhớ.

Hai thành phần điển hình của CPU:

Đơn vị xử lý số học và luận lý(ALU): thực hiện các phép toán số học và luận lý.

Đơn vị điều khiển (CU): lấy lệnh từ bộ nhớ, giải mã lệnh, thực thi lệnh và gọi ALU khi cần thiết

2. MCH (memory controller hub)

Chíp bán cầu bắc còn được gọi là hub điều khiển bộ nhớ(MCH) trong hệ thống của Intel(trong các hệ thống của AMD, VIA, SiS và các hệ thống khác chúng thường được gọi là chíp bán cầu bắc).

Chíp bán cầu bắc có chức năng quản lý việc giao tiếp giữa CPU, RAM, AGP hay PCI Express và chip bán cầu nam. Một số loại chíp bán cầu bắc được tích hợp bộ điều khiển video và được gọi là GMCH. Chíp bán cầu bắc trong hệ thống bo mạch chủ là thành phần quan trọng qui định số lượng, tốc độ, chủng loại CPU cũng như số lượng, tốc độ và chủng loại của RAM.

3. ICH7 (I/O controller hub)

Chíp bán cầu nam còn được gọi là hub điều khiển I/O(ICH), là chip thực thi các tác vụ có tốc độ thấp hơn trong hệ thống chipse nam/bắc. Chúng ta có thể phân biệt chíp bán cầu bắc hay chíp bán cầu nam bằng cách xem nó có nối trực tiếp với CPU hay không.

Chức năng của chíp bán cầu nam là điều khiển bus PCI, SPI, SM, bộ điều khiển ngắt, bộ điều khiển IDE, đồng hồ hệ thống, bộ quản lý năng lượng, audio

4. DIMM Module

Có nhiều loại RAM tùy thuộc công nghệ sản xuất.

·   DRAM DIMMs:

·   DDR SDRAM (DDR1) SDRAM DIMMs:

·   DDR2 SDRAM SDRAM DIMMs:

5. PCI (Peripheral Component Interconnect)

Xác định bus của máy tính trong việc kết nối các thiết bị ngoại vi vào bo mạch chủ.

6. DMI(Direct Media Interface)

Là việc kết nối từ chíp đến chíp giữa Memory Controller Hub /Graphics và I/O Controller Hub ((G)MCH) and I/O Controller Hub 7 (ICH7).

7.PCI E:

Được giới thiệu vào năm 2004. Nó được thiết kế để thay thế cho chuẩn PCI. Không giống các chuẩn giao tiếp máy tính trước đây, PCIe được cấu trúc truyền song công(2 chiều) từ điểm sang điểm gọi là luồng(lane). Trong chuẩn PCIe 1.1 thì mỗi luồng truyền với tốc độ 250 MB/s mỗi chiều. Pcie 2.0 thì tốc độ này đạt gấp đôi và PCIe 3.0 lại gấp đôi Pcie 2.0.

8. Serial ATA (SATA) Controller:

Serial Advanced Technology Attachment (SATA) là bus đựoc thiết kế chủ yếu cho việc truyền dữ liệu giữa CPU và thiết bị lưu trữ (ổ cứng và đĩa quang). Ưu điểm chính của SATA là cáp nối mỏng hơn giúp việc thoát nhiệt của máy tính được tốt hơn so với chuẩn PATA. SATA có khả năng cắm nóng(hot swapping). Cáp SATA sử dụng 4 đường tín hiệu vì vậy nhỏ gọn hơn và rẻ hơn cáp của chuẩn PATA.

9. AHCI (Advanced Host Controller Interface):

Đây là giao diện lập trình mới cho bộ điều khiển SATA. Các nền tảng được hỗ trợ bởi HCI có nhiều ưu điểm như: không cần thiết kế chủ/tớ cho các thiết bị SATA(mỗi thiết bị đều được xem là chủ). AHCI cũng cung cấp tính năng cắm nóng cho thiết bị. AHCI đòi hỏi có phần mềm hỗ trợ.

10. IDE (Integrated Device Electronics) Interface (Bus Master Capability and Synchronous DMA Mode):

Chuẩn giao tiếp IDE hỗ trợ 2 thiết bị IDE cho đĩa cứng và các thiết bị theo chuẩn ATAPI. Mỗi thiết bị IDE đều có định thời độc lập. Giao tiếp IDE hỗ trợ PIO IDE truyền dữ liệu 16MB/s và Ultra ATA tuyền 100MB/s. Chuẩn IDE không tốn nguồn tài nguyên DMA. Chuẩn giao tiếp IDE tích hợp bộ đệm 16×32 bit để tối ưu hóa cho việc truyền dữ liệu.

11. AGP

Accelerated Graphics Port còn gọi làAdvanced Graphics Port,viết tắt là AGP) là kênh kết nối từ điểm sang điểm tốc độ cao cho card đồ họa.

Intel cho ra đời phiên bản AGP 1.0 vào năm 1997. Nó bao gồm 2 loại card tốc độ 1x và 2x. Phiên bản 2.0 tốc độ là 4x và phiên bản 3.0 là 16x. sau đây là tốc độ của các phiên bản trên:

12. USB (Universal Serial Bus) Controller:

Universal Serial Bus (USB): là chuẩn bus cho thiết bị giao tiếp. USB được thiết kế để cho phép thiết bị ngoại vi được kết nối sử dụng chuẩn cắm đơn và tối ưu hóa khả năng plug and play bằng cách cho phép thiết bị cắm nóng.

Câu 2. Vẽ sơ đồ trình tự khởi động nguồn và giải thích hoạt động.

Nhấn nút nguồn=> có xung truyền đến ICH. ICH gửi xung SLP_S3# đến SIO. SIO gửi xung PS_ON# đến bộ nguồn. Bộ nguồn bật và tự kiểm tra nếu nguồn tốt thì bộ nguồn sẽ gửi 1 tín hiệu PWRGD_PS về SIO. SIO gửi xung tín hiệu PWRGD_3V về chíp nam. Chíp nam nhận được tín hiệu nguồn tốt sẽ gửi xung reset (PCIRST#) đến chíp bắc và SIO. Chíp bắc sẽ reset CPU. SIO reset PCI và IDE.

Câu 3. Nêu các bước đo đạc chẩn đoán một Mainboard dựa trên thông số nguồn DC

Nguồn ATX có hai phần là nguồn cấp trước (Stanby) và nguồn chính (Main Power).

·   Khi ta cắm điện AC 220V cho bộ nguồn, nguồn Stanby hoạt động ngay và cung cấp xuống Mainboard điện áp .

·   5V STB, điện áp này sẽ cung cấp cho mạch khởi động nguồn trên Chipset nam và IC-SIO (nguồn chính chưa hoạt động khi ta chưa bấm công tắc).

·   Khi ta bấm công tắc => tác động vào mạch khởi động trong Chipset nam => Chipset đưa ra lệnh P.ON => cho đi qua IC- SIO rồi đưa ra chân P.ON của rắc cắm lên nguồn ATX (chân P.ON là chân có dây mầu xanh lá cây), khi có lệnh P.ON (= 0V) => nguồn chính  Main Powersẽ hoạt động.

·   Khi nguồn chính hoạt động => cung cấp xuống Mainboard các điện áp 3,3V (qua các dây mầu cam), 5V (qua các dây mầu đỏ),   12V ( qua các dây mầu vàng), -5V qua dây mầu trắng và -12V qua dây mầu xanh lơ.

o             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.

o             Khi bấm công 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.

o             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.

o             Nguồn 12V đi qua mạch ổn áp VRM hạ xuống điện áp khoảng 1,5V cấp cho CPU.

o             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 4. Vẽ sơ đồ chân cổng com và mạch giao tiếp qua cổng com. Nêu các đặc tính kỹ thuật của cổng com

Định dạng của khung truyền dữ liệu theo chuẩn RS-232 như sau:

Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 như sau:

·   Chiều dài cable cực đại15m

·   Tốc độ dữ liệu cực đại 20 Kbps

·   Điện áp ngõ ra cực đại ± 25V

·   Điện áp ngõ ra có tải ± 5V đến ± 15V

·   Trở kháng tải 3K đến 7K

·   Điện áp ngõ vào ± 15V

·   Độ nhạy ngõ vào ± 3V

·   Trở kháng ngõ vào 3K đến 7K

·   Các tốc độ truyền dữ liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200 bps, 4800 bps, 9600 bps và 19200 bps.

Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) và đầu nối DB9 (9 chân) mô tả như hình 4.2. Ý nghĩa của các chân mô tả như sau:

 

Truyền thông giữa hai nút :

Kết nối đơn giản trong truyền thông nối tiếp

Khi thực hiện kết nối như trên, quá trình truyền phải bảo đảm tốc độ ở đầu phát và thu giống nhau. Khi có dữ liệu đến DTE, dữ liệu này sẽ được đưa vào bộ đệm và tạo ngắt.

Ngoài ra, khi thực hiện kết nối giữa hai DTE, ta còn dùng sơ đồ sau:

Kết nối trong truyền thông nối tiếp dùng tín hiệu bắt tay

Giao tiếp với vi điều khiển

Khi thực hiện giao tiếp với vi điều khiển, ta phải dùng thêm mạch chuyển mức logic từ TTL -> 232 và ngược lại. Các vi mạch thường sử dụng là MAX232 của Maxim hay DS275 của Dallas. Mạch chuyển mức logic mô tả như sau:

Mạch chuyển mức logic TTL ↔ RS232

Tuy nhiên, khi sử dụng mạch chuyển mức logic dùng các vi mạch thì đòi hỏi phải dùng chung GND giữa máy tính và vi mạch -> có khả năng làm hỏng cổng nối tiếp khi xảy ra hiện tượng chập mạch ở mạch ngoài. Do đó, ta có thể dùng thêm opto 4N35 để cách ly về điện. Sơ đồ mạch cách ly mô tả như sau:

Mạch chuyển mức logic TTL ↔ RS232 cách ly

Câu 5.Vẽ sơ đồ chân cổng usb. Nêu các đặc tính kỹ thuật của cổng usb. Ưu điểm của cổng usb?

Một điểm đáng lưu ý là, USB có thể có các tốc truyền dữ liệu khác nhau ( low-speed, full-speed và high-speed ) thế nên sẽ ngẫu nhiên xảy ra tình huống là một thiết bị USB tốc độ cao lại được đấu nối vào một cái khác có tốc độ thấp hơn ( VD: high-speed USB flash disk được cắm vào đầu cắm low-speed USB của PC có mainboard đời cũ ), hay một thiết bị USB tốc độ cao lại được đấu nối vào PC qua một cáp nối tốc độ thấp. Để khắc phục tình trạng này, tất cả các thiết bị có USB đều được trang bị hệ thống phần cứng và phần mềm thích nghi và tất cả các cáp nối đều là loại tốc độ cao. Loại cáp tốc độ thấp được chỉ định cho những trường hợp ứng dụng cụ thể và được nhà sản xuất ghi rõ. ( vd cáp nối dùng cho chuột USB ); còn những ứng dụng video đều sử dụng cáp tốc độ cao.

Ổ cắm USB trên PC có thể lấy ra +5VDC với dòng tiêu thụ khoảng 100mA, và max khoảng 500mA, tùy theo sự hỗ trợ của main, nhưng phải cân nhắc khi sử dụng !. Hai đường dẫn D+ và D- cũng cho phép đấu nối với các linh kiện hỗ trợ USB như Vi-Điều-Khiển ( Micro-Controller) hay chip biến đổi tương_tự/số – USB ( USB-ADC chips )…

Tín hiệu trên các chân D+ D- là các tín hiệu vi phân với mức điện áp bằng 0/3.3 V được cấp từ vi mạch ổn áp ( vi mach lấy nguồn vào +5V và ổn áp cho đầu ra ở mức +3.3V và do đó điện áp nguồn nuôi USB có thể dao động trong khoảng +5.25 đến +4.2V).

Ưu điểm: Các đặc tính cơ bản của USB

·   Các cuộc truyền là đẳng thời ( isochonous ), có thể hiểu là truyền “liên tục”, hỗ trợ các tín hiệu video và sound. Với các cuộc truyền đẳng thời, các cuộc truyền và nhận dữ liệu theo kiểu được đảm bảo và có thể đoán trước ( predictable ).

·   USB cũng hỗ trợ các thiết bị không đẳng thời hay thiết bi có quyền ưu tiên cao nhất, các thiết bị đẳng thời lẫn không đẳng thời có thể tồn tại cùng một thời điểm.

·   Các thông số kỹ thuật cũng có thông số là Plug and Play, các cáp nối và cách kết nối đều được tiêu chuẩn hoá rộng rãi trong công nghiệp.

·   Các hub được xếp thành nhiều tầng ( Multiple-tiered ) với khả năng mở rộng gần đến mức rất lớn ( có thể đến 127 thiết bị vật lý ), và các thao tác xảy ra đồng thời.

·   Có khả năng cắm nóng (hot-plug), nghĩa là cho phép các thiết bị ngoại vi có thể được đấu nối mà không cần phải cắt nguồn nuôi cho PC, có thể đấu/ngắt và thay đổi lại cấu hình thiết bi ngoại vi một cách linh hoạt.

·   Tự nhận dạng thiết bị ngoại vi, tự động vẽ bản đồ chức năng đối với phần mềm điều khiển và cấu hình.

Câu 6. Trình bày cấu tạo ổ đĩa cứng. Phân tích các thông số cơ bản của ổ cứng.

Ổ đĩa cứng, hay còn gọi là ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt:HDD) là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn (bằng nhôm, thủy tinh hay gốm) phủ vật liệu từ tính. Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ “không thay đổi” (non-volatile), có nghĩa là chúng không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng.

Về mặt kỹ thuật thì ổ đĩa cứng là một khối duy nhất, các phiến đĩa được lắp ráp cố định trong ổ ngay từ khi sản xuất nên không thể thay thế được các “đĩa cứng” như cách hiểu đối với ổ đĩa mềm hoặc ổ đĩa quang (CD/DVD)

Bên trong một ổ đĩa cứng các bộ phận chính: Cơ cấu truyền động đầu từ (actuator) điều khiển cánh tay đầu từ (actuator arm) đọc thông tin từ phiến đĩa (plater) được quay liên tục nhờ gắn “chết” vào trục quay của động cơ liền trục (spindle motor). Dữ liệu được truyền ra ngoài nhờ cáp nối có dạng dãi băng mềm (ribbon cable). Vỏ ổ đĩa (chassis) bao giữ tất cả các bộ phận của đĩa cứng.

- Các thông số của ổ đĩa cứng

·   Chuẩn giao tiếp: Có nhiều chuẩn giao tiếp khác nhau giữa ổ đĩa cứng bo mạch chủ, sự đa dạng này một phần xuất phát từ yêu cầu tốc độ đọc/ghi dữ liệu khác nhau giữa các hệ thống máy tính, phần còn lại do các ổ giao tiếp nhanh có giá thành cao hơn nhiều so với các chuẩn thông dụng. Ba chuẩn thông dụng hiện nay là EIDE, SCSI, và SATA.

·   Dung lượng: Dung lượng của ổ đĩa cứng được tính theo các đơn vị dung lượng cơ bản thông thường là Byte, KB, MB, GB, TB. Trước đây, khi dung lượng ổ cứng còn thấp người ta thường dùng đơn vị là MB. Bây giờ, người ta lại dùng đơn vị là GB và trong tương lai, chắc người ta sẽ tính theo TB. Đa số các hãng sản xuất đều tính dung lượng theo cách tính 1GB = 1000MB trong khi hệ điều hành (hoặc các phần mềm kiểm tra) lại tính 1GB = 1024MB nên dung lượng do hệ điều hành báo cáo thường thấp hơn so với dung lượng ghi trên nhãn đĩa (ví dụ ổ đĩa cứng 40 GB thường chỉ đạt khoảng 37-38 GB).

·   Tốc độ quay: Tốc độ quay của đĩa cứng được ký hiệu là rpm (revolutions per minute – số vòng quay trong một phút). Tốc độ quay càng cao thì ổ đĩa làm việc càng nhanh do chúng thực hiện việc đọc/ghi nhanh hơn, thời gian tìm kiếm thấp hơn.

Các tốc độ quay thông dụng hiện nay là 5.400 rpm (thông dụng với các ổ đĩa cứng 3,5” sản xuất cách đây 2-3 năm) và 7.200 rpm (thông dụng với các ổ đĩa cứng sản xuất từ 2008). Ngoài ra, tốc độ của các ổ đĩa cứng trong các máy tính cá nhân cao cấp, máy trạm và các máy chủ có sử dụng giao tiếp SCSI có thể lên tới 10.000 rpm hay 15.000 rpm.

·   Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer): Bộ nhớ đệm có nhiệm vụ lưu tạm dữ liệu trong quá trình làm việc của ổ đĩa cứng nên độ lớn của bộ nhớ đệm có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu suất hoạt động của ổ đĩa cứng bởi việc đọc/ghi không xảy ra tức thời (do phụ thuộc vào sự di chuyển của đầu đọc/ghi, dữ liệu được truyền tới hoặc đi) sẽ được đặt tạm trong bộ nhớ đệm. Trong thời điểm năm 2007, dung lượng bộ nhớ đệm thường là 2 hoặc 8 MB cho các loại ổ đĩa cứng dung lượng đến 160 GB và 16 MB hoặc cao hơn cho các ổ đĩa cứng dụng lượng lớn hơn.

·   Tốc độ truyền dữ liệu: Đa phần tốc độ truyền dữ liệu trên các chuẩn giao tiếp thấp hơn so với thiết kế của nó bởi có nhiều thông số ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu của ổ đĩa cứng như: tốc độ quay của đĩa từ, số lượng đĩa từ trong ổ đĩa cứng, công nghệ chế tạo, dung lượng bộ nhớ đệm…

·   Kích thước: Để đảm bảo thay thế lắp ráp vừa với các loại máy tính, kích thước của ổ đĩa cứng được chuẩn hoá thành 6 loại là: 5,25 inch dùng trong các máy tính các thế hệ trước. 3,5 inch dùng cho các máy tính cá nhân, máy trạm, máy chủ. 2,5 inch dùng cho máy tính xách tay. 1,8 inch hoặc nhỏ hơn dùng trong các thiết bị kỹ thuật số cá nhân và PC Card. 1,0 inch dùng cho các thiết bị siêu nhỏ (micro device).

Câu 7. Vẽ sơ đồ chân cổng LPT và mạch ứng dụng qua cổng LPT. Nêu các đặc tính kỹ thuật của cổng LPT.

Cấu trúc cổng song song :  gồm có 4 đường điều khiển, 5 đường trạng thái và 8 đường dữ liệu bao gồm 5 chế độ hoạt động:

·   Chế độ tương thích (compatibility).

·   Chế độ nibble.

·   Chế độ byte.

·   Chế độ EPP (Enhanced Parallel Port).

·   Chế độ ECP (Extended Capabilities Port).

3 chế độ đầu tiên sử dụng port song song chuẩn (SPP – Standard Parallel Port) trong khi đó chế độ 4, 5 cần thêm phần cứng để cho phép hoạt động ở tốc độ cao hơn. Sơ đồ chân của máy in như sau:

Cổng song song có ba thanh ghi có thể truyền dữ liệu và điều khiển máy in. Địa chỉ cơ sở của các thanh ghi cho tất cả cổng LPT (line printer) từ LPT1 đến LPT4 được lưu trữ trong vùng dữ liệu của BIOS. Thanh ghi dữ liệu được định vị ở offset 00h, thanh ghi trang thái ở 01h, và thanh ghi điều khiển ở 02h.

Giao tiếp với máy tính

Sơ đồ chân kết nối mô tả như sau

Kết nối điều khiển thiết bị :

Câu 8. So sánh chuẩn SATA và IDE. Ổ đĩa quang hiện nay có thể dùng chuẩn nào?

Serial ATA – hoặc đơn giản SATA – là một chuẩn ổ cứng được tạo ra nhằm thay thế giao diện ATA song song , IDE SATA cho tốc độ truyền 150 MB/s hoặc 300 MB/s so với tốc độ tối đa 133 MB/s dùng kỹ thuật cũ.

Cổng IDE truyền thống ( mà chúng ta gọi là ATA song song hoặc đơn giản PATA ) truyền dữ liệu song song.Lợi thế của truyền dữ liệu song song hơn hẵn truyền nối tiếp là cái trước có tốc độ truyền cao hơn vì nhiều bits được chuyển đi cùng lúc.Tuy nhiên ,bất lợi chính của nó là liên quan tới nhiễu.Khi mà nhiều sợi dây được dùng,sợi này sẽ tạo nhiễu qua sợi khác.Đó chính là lý do tại sao ATA-66 và các ổ cứng có tốc độ cao hơn cần một loại cáp đặc biệt,loại 80 sợi.Sự khác biệt giữa cáp 80 sợi và cáp 40 sợi là nó thêm một sợi tiếp đất vào giữa loại cáp trước,tạo ra một giáp chống nhiễu.

Serial ATA ,trái lại, truyền dữ liệu trong chế độ nối tiếp,nghĩa là mỗi lần một bit.Theo cách suy nghĩ truyền thống của chúng ta thì truyền nối tiếp lúc nào cũng chậm hơn truyền song song.Rõ ràng là nếu như truyền song song trên 8 sợi dây dĩ nhiên sẽ nhanh gấp 8 lần truyền nối tiếp vì 8 sợi sẽ truyền 8 bit một lần trong khi truyền nối tiếp chỉ truyền đi 1 bit.Tuy nhiên,khi dùng với tần số cao,thì truyền nối tiếp lại có thể nhanh hơn truyền song song.Đây là trường hợp xảy tra đúng trong Serial ATA.

Chuẩn Serial ATA truyền tốc đô 1500 Mbps.Vì nó dùng mã 8B/10B – mỗi một nhóm 8 bits được mã hóa thành một số 10 bit – xung hiệu quả của nó là 150 MB/s.Các thiết bị Serial ATA chạy ở chuẩn này được biết dưới tên SATA-150.Serial ATA II thêm đặc tính NCQ ( Native Command Queuing ), cộng thêm tốc độ lên tới 300 MB/s.Các thiết bị có thể chạy ở tốc độ này được gọi là SATA-300.Chuẩn kế tiếp sẽ là SATA-600.

Cần lưu ý rằng SATA II và SATA-300 không đồng nghĩa với nhau.Người ta có thể tạo ra một thiết bị chỉ chạy với tốc độ 150 MB/s có đặc tính của SATA II chẳng hạn như NCQ.Thiết bị này đúng là thiết bị SATA II cho dù nó không chạy ở tốc độ 300 MB/s.

Native Command Queuing (NCQ) tăng hiệu năng ổ cứng bằng cách sắp xếp lại lệnh máy tính gởi tới. Một điều lưu ý quan trọng nữa là Serial ATA đưa vào hai đường dữ liệu riêng,một cho truyền đi và một để nhận tín hiệu gởi tới.Trong thiết kế truyền song song,chỉ có một loại đường truyền tín hiệu chia sẻ cho cả truyền đi và nhận.Cáp Serial ATA gồm hai cặp dây ( một cặp truyền đi và một cặp nhận tín hiệu ) dùng cách truyền vi phân.Nó dùng thêm 3 sợi tiếp đất, như vậy cáp Serial ATA dùng 7 dây. Một lợi ích khác của truyền nối tiếp là dùng rất ít sợi dây, dây cáp nhỏ gọn,không choán chỗ,không khí dễ lưu thông giải nhiệt cho thùng máy.

Trước đây ổ quang được sản xuất theo chuẩn IDE,gần đây đã xuất hiện chuẩn SATA và ngày càng trở nên thông dụng

Câu 9. Nêu chức năng BIOS hệ thống. Phân biệt ổ đĩa luận lý và ổ đĩa vật lý trong máy tính.

BIOS là Basic Input output System ( hệ thống nhập xuất cơ bản ) được lập trình để tự kiểm tra khi máy tự khởi động ( POST - Power OnSelf Test ) và phân chia các nguồn dự trữ hệ thống ( IRQ - Interrup Request và DMA - Direct Memory Access ) cho các thiết bị trên máy nhằm tránh xung đột và các chương trình.

Khi chương trình BIOS chạy thì đầu tiên là công việc của POST, sau đó máy tính sẽ đọc các lệnh trong ROM và trong CMOS.

Cấu tạo vật lý đĩa cứng: Bao gồm các track và sector:

§   Quá trình ghi các dấu hiệu của các track và các sector lên đĩa được thực hiện tại xưởng sản xuất

Cấu tạo luận lý:

Bao gồm boot sector, FAT, và root directory

§   OS thực hiện định dạng cấp cao bằng cách thực hiện phần còn lại của quá trình định dạng (tạo ra boot sector, FAT, và root directory)

Câu 10. Trình bày các loại RAM và thông số. So sánh RAM tĩnh và RAM động.

Tùy theo công nghệ chế tạo, người ta phân biệt thành 2 loại:

·   SRAM (Static RAM): RAM tĩnh

·   DRAM (Dynamic RAM): RAM động

a. 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 nhớ.

b. 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 ô nhớ đó. Chu kỳ bộ nhớ cũng theo đó mà ít nhất là gấp đôi 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.

Bộ nhớ DRAM chậm nhưng rẻ tiền hơn SRAM.

Các loại DRAM

1.                     SDRAM (Viết tắt từ Synchronous Dynamic RAM) được gọi là DRAM đồng bộ. SDRAM gồm 3 phân loại: SDR, DDR, và DDR2.

·   SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM), thường được gọi tắt là “SDR“. Có 168 chân. Được dùng trong các máy vi tính cũ, bus speed chạy cùng vận tốc với clock speed của memory chip, nay đã lỗi thời.

·   DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), thường được gọi tắt là “DDR“. Có 184 chân. DDR SDRAM là cải tiến của bộ nhớ SDR với tốc độ truyền tải gấp đôi SDR nhờ vào việc truyền tải hai lần trong một chu kỳ bộ nhớ. Đã được thay thế bởi DDR2.

·   DDR2 SDRAM (Double Data Rate 2SDRAM), Thường gọi tắt là “DDR2“. Là thế hệ thứ hai của DDR với 240 chân, lợi thế lớn nhất của nó so với DDR là có bus speed cao gấp đôi clock speed.

2.                     RDRAM (Viết tắt từRambus Dynamic RAM), thường được gọi tắt là “Rambus“. Đây là một loại DRAM được thiết kế kỹ thuật hoàn toàn mới so với kỹ thuật SDRAM. RDRAM hoạt động đồng bộ theo một hệ thống lặp và truyền dữ liệu theo một hướng. Một kênh bộ nhớ RDRAM có thể hỗ trợ đến 32 chip DRAM. Mỗi chip được ghép nối tuần tự trên một module gọi là RIMM (Rambus Inline Memory Module) nhưng việc truyền dữ liệu được thực hiện giữa các mạch điều khiển và từng chip riêng biệt chứ không truyền giữa các chip với nhau. Bus bộ nhớ RDRAM là đường dẫn liên tục đi qua các chip và module trên bus, mỗi module có các chân vào và ra trên các đầu đối diện. Do đó, nếu các khe cắm không chứa RIMM sẽ phải gắn một module liên tục để đảm bảo đường truyền được nối liền. Tốc độ Rambus đạt từ 400-800MHz. Rambus tuy không nhanh hơn SDRAM là bao nhưng lại đắt hơn rất nhiều nên có rất ít người dùng. RDRAM phải cắm thành cặp và ở những khe trống phải cắm những thanh RAM giả (còn gọi là C-RIMM) cho đủ.

Câu 11. Nêu hoạt động bộ nguồn.

Trước hết ta cần phân tích tìm hiểu sơ lược về bộ nguồn

http://sanchoituoitre.vn/wp-content/uploads/2009/01/sodokhoi.gif

Sơ đồ khối của nguồn ATX được chia làm 4 nhóm chính

Mạch lọc nhiễu và chỉnh lưu

·   Mạch lọc nhiễu – Có chức năng lọc bỏ nhiễu cao tần bám theo đường dây điện AC 220V, không để chúng lọt vào trong bộ nguồn và máy tính gây hỏng linh kiện và gây nhiễu trên màn hình, các nhiễu này có thể là sấm sét, nhiễu công nghiệp v v…

·   Mạch chỉnh lưu – Có chức năng chỉnh lưu điện áp xoay chiều thành một chiều, sau đó điện áp một chiều sẽ được các tụ lọc, lọc thành điện áp bằng phẳng.

Nguồn cấp trước (Stanby):

·   Nguồn cấp trước có chức năng tạo ra điện áp 5V STB (điện áp cấp trước) để cung cấp cho mạch khởi động trên Mainboard và cung cấp 12V cho mạch dao động của nguồn chính.

·   Nguồn cấp trước hoạt động ngay khi ta cấp điện cho bộ nguồn và nó sẽ hoạt động suốt ngày nếu ta không rút điện ra khỏi ổ cắm.

·   Ở trên Mainboard, điện áp 5V STB cấp trước đi cấp trực tiếp cho các IC-SIO và Chipset nam.

·   Trên bộ nguồn, IC dao động của nguồn chính cũng được cấp điện áp thường xuyên khi nguồn Stanby hoạt động, nhưng IC dao động chỉ hoạt động khi lệnh P.ON có mức logic thấp (=0V)

Nguồn chính (Main Power)

Nguồn chính có chức năng tạo ra các mức điện áp chính cung cấp cho Mainboard đó là các điện áp 12V, 5V và 3,3V, các điện áp này cho dòng rất lớn để có thể đáp ứng được toàn bộ hoạt động của Mainboard và các thiết bị ngoại vi gắn trên máy tính, ngoài ra nguồn chính còn cung cấp hai mức nguồn âm là -12V và -5V, hai điện áp âm thường chỉ cung cấp cho các mạch phụ.

Mạch bảo vệ (Protech)

·   Mạch bảo vệ có chức năng bảo vệ cho nguồn chính không bị hư hỏng khi phụ tải bị chập hoặc bảo vệ Mainboard khi nguồn chính có dấu hiệu đưa ra điện áp quá cao vượt ngưỡng cho phép.

·   Lệnh P.ON thường đi qua mạch bảo vệ trước khi nó được đưa tới điều khiển IC dao động, khi có hiện tượng quá dòng (như lúc chập phụ tải) hoặc quá áp (do nguồn đưa ra điện áp quá cao) khi đó mạch bảo vệ sẽ hoạt động và ngắt lênh P.ON và IC dao động sẽ tạm ngưng hoạt động.

Nguồn ATX có hai phần là nguồn cấp trước (Stanby) và nguồn chính (Main Power).

·   Khi ta cắm điện AC 220V cho bộ nguồn, nguồn Stanby hoạt động ngay và cung cấp xuống Mainboard điện áp .

·   5V STB, điện áp này sẽ cung cấp cho mạch khởi động nguồn trên Chipset nam và IC-SIO (nguồn chính chưa hoạt động khi ta chưa bấm công tắc).

·   Khi ta bấm công tắc => tác động vào mạch khởi động trong Chipset nam => Chipset đưa ra lệnh P.ON => cho đi qua IC- SIO rồi đưa ra chân P.ON của rắc cắm lên nguồn ATX (chân P.ON là chân có dây mầu xanh lá cây), khi có lệnh P.ON (= 0V) => nguồn chính  Main Powersẽ hoạt động.

·   Khi nguồn chính hoạt động => cung cấp xuống Mainboard các điện áp 3,3V (qua các dây mầu cam), 5V (qua các dây mầu đỏ),   12V ( qua các dây mầu vàng), -5V qua dây mầu trắng và -12V qua dây mầu xanh lơ.

Câu 12. Nêu và phân tích các tín hiệu quan trọng khi đo đạc dạng sóng trên MainBoard.

1. CPU Reset:  (O)

Tín hiệu HCPURST# là ngõ ra từ MCH. MCH xuất ra tín hiệu HCPURST# trong khi RSTIN# được tác động và trong khoảng 1ms sau khi RSTIN# hết tác động. Tín hiệu HCPURST# cho phép bộ xử lý bắt đầu thực thi ở trang thái cho trước.

2. Power OK:   ( I )

Khi được tác động, PWROK báo cho MCH nguồn cho core đã ổn định được ít nhất 10 us.

3. Reset In:    ( I )

Khi được tác động, tín hiệu náy sẽ reset bất đồng bộ MCH. Tín hiệu này được nối đến ngõ ra PLTRST# của ICH6. Tín hiệu ngõ vào này có mạch Schmitt trigger để tránh reset giả.Tín hiệu này yêu cầu 3.3 V.

4. Power Button:    ( I )

Tín hiệu Power Button làm cho SMI# hay SCI chỉ ra yêu cầu của hệ thống đi vào trạng thái ngủ. Nếu hệ thống đang ở trạng thái ngủ, tín hiệu này là 1 sự kiện đánh thức. Nếu PWRBTN# được nhấn hơn 4s, sẽ gây ra việc chuyển trạng thái không điều kiện sang trạng thái s5 (power button override). Override cũng sẽ xảy ra ngay cả khi hệ thống đang ở trạng thái S1-S4. Tín hiệu này có 1 điện trở pullup resistor và có mạch chống dội 16 ms tại đầu vào.

5.SLP_S3#:   ( O )

S3 Sleep Control:SLP_S3# dành để điều khiển nguồn. Tín hiệu này tắt nguồn các hệ thống không nghiêm trọng khi hệ thống đang ở trạng thái S3 (Suspend To RAM), S4 (Suspend to Disk), hay S5 (Soft Off) states.

6. Platform Reset: ( O )

ICH6 đưa ra tín hiệu PLTRST# để reset các thiết bị trong hệ thống (vd: SIO, FWH, LAN, (G)MCH, IDE, TPM, vv..). ICH6 đưa tín hiệu  PLTRST# trong suốt quá trình bật nguồn và khi S/W khởi tạo 1 chuỗi hard reset qua thanh ghi điều khiển Reset (I/O Register CF9h).ICH6 điều khiển PLTRST#  không tác động tối thiểu 1 ms sau khi cả tín hiệu PWROK và VRMPWRGD ở mức cao. ICH6 điều khiển PLTRST# tác động ít nhất 1 ms khi được khởi tạo bởi thanh ghi reset (I/O Register CF9h).

7.Stop Clock Request:

STPCLK# là ngõ ra tích cực mức thấp đồng bộ với PCICLK. Nó được tạo ra bởi ICH6 để đáp ứng lại các sự kiện về phần cứng hoặc phần mềm. Khi bộ xử lý chọn STPCLK# tác động, nó đáp ứng bằng cách dừng xung clock nội của nó.

8. Đo dạng sóng ngõ ra IC tạo xung clock

Câu 13. Nêu các bước kiểm tra mainboard dùng card kiểm tra mainboard.

Các bước kiểm tra

Tháo tất cả các linh kiện ra khỏi Mainboard

Gắn Card Test Main vào khe PCI

- Cấp nguồn cho Main board

- Mở nguồn ( dùng tô vít đấu chập chân PWR – chân công tắc

mở

nguồn cho quạt nguồn quay )

Quan sát dãy đèn Led trên Mainboard

���� Chú thích :

- Các đèn +5V, 3,3V, +12V, -12V sáng nghĩa là đã có các

điện áp +5V, 3,3V, +12V, -12V hay các đường áp đó bình

thường

- Đèn CLK sáng là IC dao động tạo xung CLK trên Mainboard

tốt

- Đèn RST sáng ( sau tắt ) cho biết Mainboard đã tạo xung

Reset để khởi động CPU .

- Đèn OSC sáng cho biết CPU đã hoạt động

- Đèn BIOS sáng cho biết CPU đang truy cập vào BIOS .

���� Khi chưa gắn CPU vào Mainboard thì đèn OSC và đèn BIOS sẽ

không sáng còn lại tất cả các đèn khác đều phát sáng là Mainboard bình thường ( riêng đèn RST sáng rồi tắt )

���� Khi gắn CPU vào, nếu tất cả các đèn Led trên đều sáng là cả Mainboard và CPU đã hoạt động .

Trình tự khởi động máy như sau:

Câu 14. Nêu phương pháp kiểm tra mainboard và các bước kiểm tra.

Phương pháp kiểm tra Mainboard

1.Tháo tất cả các ổ đĩa cứng, ổ CD Rom , các Card mở rộng và thanh RAM ra khỏi Mainboard, chỉ để lại CPU trên Mainboard .

2. Cấp nguồn, bật công tắc và quan sát các biểu hiện sau :

Biểu hiện 1 : Quạt nguồn quay, quạt CPU quay, có các tiếng bip dài ở loa

=> Điều này cho thấy Mainboard vẫn hoạt động, CPU vẫn hoạt động, có tiếng bíp dài là biểu hiện Mainboard và CPU đã hoạt động và đưa ra được thông báo lỗi của RAM ( Vì ta chưa cắm RAM )

Biểu hiện 2 : Quạt nguồn và quạt CPU không quay ( Đảm bảo chắc chắn là công tắc CPU đã đấu đúng )

=> Điều này cho thấy Chipset điều khiển nguồn trên Mainboard không hoạt động .

Biểu hiện 3 : Quạt nguồn và quạt CPU có quay nhưng không có tiếng kêu ở loa .

=> Điều này cho thấy CPU chưa hoạt động hoặc hỏng ROM BIOS nếu bạn đã thay thử CPU tốt vào thì hư hỏng là do ROM BIOS hoặc Chipset trên Mainboard

Ở trên là các bước giúp bạn xác định là hư hỏng do Mainboard hay linh kiện khác của máy nhưng chưa xác định được là hỏng cái gì trên Mainboard

Các bước kiểm tra Mainboard.

1. Kiểm tra lại để xác định cho chính xác hư hỏng là thuộc về

Mainboard chứ không phải RAM, CPU hay các Card mở rộng .

Cách xác định này làm theo các bước ở phần kiểm tra

Mainboard

2. Dùng Card Test Main để xác định xem cụ thể là hỏng cái gì

trên Mainboard .

3. Các bước tiến hành sửa chữa Mainboard

Bước 1 : Kiểm tra để xác định hư hỏng thuộc về Mainboard :

4. Chuẩn bị Mainboard nghi hỏng để kiểm tra ,Dùng một bộ nguồn tốt để thử, dùng CPU tốt để thử .

5. Chưa cắm RAM và bất kỳ một thứ gì khác ( trừ CPU ) vào Mainboard

6. Cắm zắc công tắc nguồn của Case vào Mainboard

7. Cấp điện nguồn và bật công tắc Power, quan sát các biểu hiện sau :

=> Quạt nguồn và quạt CPU có quay, có tiếng bíp dài ở loa .

=> Điều này là biểu hiện Mainboard vẫn bình thường .

=> Quạt nguồn và quạt CPU không quay hoặc các quạt quay nhưng không có tiếng bíp ở loa .

=> Biểu hiện này cho thấy hư hỏng thuộc về Mainboard, để xác định rõ hơn bạn dùng Card Test Main để kiểm tra .

Câu 15. Nêu các thông số của CPU. Chức năng của CPU là gì?

1 – Chức năng của CPU

CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là đơn vị xử lí trung tâm. CPU có thể được xem như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chương trình vi tính và dữ kiện. CPU có nhiều kiểu dáng khác nhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU là một con chip với vài chục chân. Phức tạp hơn, CPU được ráp sẵn trong các bộ mạch với hàng trăm con chip khác. CPU là một mạch xử lý dữ liệu theo chương trình được thiết lập trước. Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transistor

2 – Cấu tạo của CPU

CPU có 3 khối chính là :

a.                     Bộ điều khiển ( Control Unit )Là các vi xử lí có nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lí,được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ
thống. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lí trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi.Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp.Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp – tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz. Thanh ghi là phần tử nhớ tạm trong bộ vi xử lý dùng lưu dữ liệu và địa chỉ nhớ trong máy khi đang thực hiện tác vụ với chúng.

b.                    Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit)Có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo tên gọi,đơn vị này dùng để thực hiện các phép tính số học( +,-,*,/ )hay các phép tính logic (so sánh lớn hơn,nhỏ hơn…)

c.                     Thanh ghi ( Register )Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý

3 – Các thông số kỹ thuật của CPU

a.                     Tốc độ của CPU:

Tốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộc vào các phần khác (như bộ nhớ trong, RAM, hay bo mạch đồ họa).Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU.

Ví dụ công nghệ Core 2 Duo.

Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị như MHz, GHz, …). Đối với các CPU cùng loại tần số này càng cao thì tốc độ xử lý càng tăng. Đối với CPU khác loại, thì điều này chưa chắc đã đúng; ví dụ CPU Core 2 Duo có tần số 2,6GHz có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn CPU 3,4GHz một nhân. Tốc độ CPU còn phụ thuộc vào bộ nhớ đệm của nó, ví như Intel Core 2 Duo sử dụng chung cache L2 (shared cache) giúp cho tốc độ xử lý của hệ thống 2 nhân mới này nhanh hơn so với hệ thống 2 nhân thế hệ 1 ( Intel Core Duo và Intel Pentium D) với mỗi core từng cache L2 riêng biệt. (Bộ nhớ đệm dùng để lưu các lệnh hay dùng, giúp cho việc nhập dữ liệu xử lý nhanh hơn). Hiện nay công nghệ sản xuất CPU làm công nghệ 65nm.

Hiện đã có loại CPU Quad-Core (4 nhân).và có dòng cao cấp của intel là core i5 , core I 7 với Kiến trúc Nehalem được xây dựng trên công nghệ 45 nanometer với hệ số nhân từ 2 đến 8 nhân .

Hãng AMD đã cho ra công nghệ gồm 2 bộ xử lý, mỗi bộ 2-4 nhân.

b.                    Tốc độ BUS của CPU ( FSB – Front Side Bus ) 

FSB – Front Side Bus

FSB – Là tốc độ truyền tải dữ liệu ra vào CPU hay là tốc độ dữ liệu chạy qua chân của CPU.

·   Trong một hệ thống thì tốc độ Bus của CPU phải bằng với tốc độ Bus của Chipset bắc, tuy nhiên tốc độ Bus của CPU là duy nhất nhưng Chipset bắc có thể hỗ trợ từ hai đến ba tốc độ FSB

·   Ở dòng chíp Pen2 và Pen3 thì FSB có các tốc độ 66MHz, 100MHz và 133MHz

·   Ở dòng chíp Pen4 FSB có các tốc độ là 400MHz, 533MHz, 800MHz, 1066MHz, 1333MHz và 1600MHz

c.                      Bộ nhớ Cache.

Cache: Vùng nhớ mà CPU dùng để lưu các phần của chương trình, các tài liệu sắp được sử dụng. Khi cần, CPU sẽ tìm thông tin trên cache trước khi tìm trên bộ nhớ chính.

Cache L1: Integrated cache (cache tích hợp) – cache được hợp nhất ngay trên CPU. Cache tích hợp tăng tốc độ CPU do thông tin truyền đến và truyền đi từ cache nhanh hơn là phải chạy qua bus hệ thống. Các nhà chế tạo thường gọi cache này là on-die cache. Cache L1 – cache chính của CPU. CPU trước hết tìm thông tin cần thiết ở cache này.

Cache L2: Cache thứ cấp. Thông tin tiếp tục được tìm trên cache L2 nếu không tìm thấy trên cache L1. Cache L2 có tốc độ thấp hơn cache L1 và cao hơn tốc độ của các chip nhớ (memory chip). Trong một số trường hợp (như Pentium Pro), cache L2 cũng là cache tích hợp.

Câu 16. Nêu quá trình từ lúc bật máy đến lúc hệ điều hành đã được tải lên.

1.                     Bật công 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

Nguồn ATX có hai phần là nguồn cấp trước (Stanby) và nguồn chính (Main Power).

·   Khi ta cắm điện AC 220V cho bộ nguồn, nguồn Stanby hoạt động ngay và cung cấp xuống Mainboard điện áp .

·   5V STB, điện áp này sẽ cung cấp cho mạch khởi động nguồn trên Chipset nam và IC-SIO (nguồn chính chưa hoạt động khi ta chưa bấm công tắc).

·   Khi ta bấm công tắc => tác động vào mạch khởi động trong Chipset nam => Chipset đưa ra lệnh P.ON => cho đi qua IC- SIO rồi đưa ra chân P.ON của rắc cắm lên nguồn ATX (chân P.ON là chân có dây mầu xanh lá cây), khi có lệnh P.ON (= 0V) => nguồn chính  Main Powersẽ hoạt động.

·   Khi nguồn chính hoạt động => cung cấp xuống Mainboard các điện áp 3,3V (qua các dây mầu cam), 5V (qua các dây mầu đỏ),   12V ( qua các dây mầu vàng), -5V qua dây mầu trắng và -12V qua dây mầu xanh lơ.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s