CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY TÍNH

Chia sẻ: hackillll

Nếu bạn là một người sử dụng máy vi tính có kinh nghiệm, bạn sẽ thấy rất quen thuộc với hầu hết nội dung đã đưa ra ở đây, tuy nhiên cũng có nhiều nội dung giúp bạn hiểu sâu hơn về các phần cứng của máy tính. Nếu bạn sẽ trở thành một kỹ thuật viên máy tính, bạn cần phải làm quen, nhận biết tất cả các thành phần của máy tính, đồng thời nắm bắt được chức năng, đặc tính kỹ thuật, cấu trúc của chúng để phục vụ cho công tác bảo trì và sửa chữa máy...

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY TÍNH

CHƯƠNG 2.
CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY TÍNH


Nếu bạn là một người sử dụng máy vi tính có kinh nghi ệm, b ạn s ẽ th ấy r ất
quen thuộc với hầu hết nội dung đã đưa ra ở đây, tuy nhiên cũng có nhi ều n ội dung
giúp bạn hiểu sâu hơn về các phần cứng của máy tính.
Nếu bạn sẽ trở thành một kỹ thuật viên máy tính, bạn cần phải làm quen,
nhận biết tất cả các thành phần của máy tính, đồng thời nắm b ắt đ ược chức năng,
đặc tính kỹ thuật, cấu trúc của chúng để phục vụ cho công tác bảo trì và sửa ch ữa
máy tính sau này.
Bài này giới thiệu một cách tổng thể về một máy tính và m ột số thành phần
cơ bản như nguồn, các cổng vào/ra, các vỉ mạch mở rộng. Riêng mainboard, thi ết b ị
lưu trữ ( đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD ) bạn sẽ tìm hiểu kỹ ở bài sau.


2.1.Các thành phần cơ bản của hệ thống máy tính
Một hệ thống máy tính bao gồm:
• Khối hệ thống ( System Unit) hay còn được gọi là khối CPU. Bên trong khối
hệ thống gồm có :
o Bảng mạch hệ thống ( System board hoặc mainboard) có chứa B ộ vi xử
lý, Bộ nhớ chính , các vỉ mạch cắm lên khe cắm mở rọng, các cổng
vào/ra …
o Các thiết bị lưu trữ : ổ cứng, ổ mềm, ổ CD …
o Khối nguồn để cung cấp điện áp cho các thành phần bên trong máy tính.
• Thiết bị vào.
Hai thiết bị tối thiểu nhất thiết phải có là Bàn phím (Keyboard ) và chuột
(Mouse). Ngoài ra tuỳ theo yêu cầu sử dụng , b ạn có th ể s ử d ụng thêm
microphone, máy quét (Scanner), webcam, camera số, máy ảnh số…
• Thiết bị ra.
Thiết bị ra cũng rất đa dạng không kém gì thi ết b ị vào. Nh ưng thi ết b ị ra
không thể thiếu được và là bắt buộc đối với một máy tính đó là Màn hình
(Monitor). Nếu có thêm máy in (Printer) thì sẽ thuận tiện hơn.
Với máy tính đa phương tiện (Multimedia PC), ngoài ổ CD, DVD và v ỉ mạch
âm thanh (Sound Card) bạn cần có thêm bộ loa (Speaker). Ngoài ra còn có
một số thiết bị ra chuyên dụng là máy vẽ(Plotter ), máy cắt chữ (Cutter)…
Ngoài các thành phần cơ bản trên, Modem là thiết bị cần thiết để liên lạc
giữa các máy tính qua đường dây điện thoại và nối mạng Internet, do đó Modem có
thể coi là thiết bị vào/ra, hay là thiết bị truyền thông (Communication).
Hình 2.1. Trình bày các thành phần cơ bản trong một hệ thống máy tính .


8
Màn hình CPU Loa Webcam

Bàn phím Chuột
Modem

Máy in




Hình 2.1. Các thành phần cơ bản của hệ thống máy tính



2.2. Cấu trúc cơ bản của khối hệ thống

1. HỘP MÁY (CASE)

a. Các dạng hộp máy
Hộp máy có thể coi như là phần khung của m ột máy tính. Trong h ộp máy, các
thành phần của máy tính sẽ được lắp đặt, liên kết với nhau để tạo thành m ột kh ối
hoàn chỉnh mà chúng ta thường quen gọi là CPU. Hơn nữa, phần khung sẽ đ ược n ối
mát qua nguồn, điều này sẽ ngăn ngừa các thành phần máy tính b ị h ư h ỏng do vi ệc
hình thành hoặc phóng dòng điện tĩnh.
Hộp máy khá đa dạng về hình thức và kích thước, nh ưng vi ệc s ản xu ất h ộp
máy phải tuân theo một trong các thừa số định dạng (Form Factor) Full Size AT, Baby
AT, LPX, ATX, NLX. Thừa số định dạng chỉ ra các kích thước vật lý và kích c ỡ của
mainboard, quy định loại hộp máy nào lắp vừa mainboard. Hi ện nay các mainboard
Full Size AT, Baby AT, LNX đã lỗi thời, do đó các h ộp máy t ương thích v ới các
mainboard này cũng không còn được sản xuất n ữa. Hình 2.2 trình bày m ột ki ểu dáng
hộp máy loại ATX.


Power 
Supply


Vị trí
lắ p
Khoang quạt
Khoang lắp ổ đĩa 5
lắp ổ đĩa 1/4"
3 1/2"



Hình 2.2. Hộp máy ATX Hình 2.3. Cách bố trí hộp máy ATX



9
ATX (Advanced Technology eXtended):
Hộp máy ATX được thiết kế sao cho bộ nguồn cung c ấp và h ộp máy ph ải t ương
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 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 m ột cách
trực tiếp do CPU và bộ nhớ chính được đặt cạnh bộ nguồn. Đi ều 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 lo ại b ỏ sự xâm
nhập của bụi và chất bẩn vào hệ thống.
Hình 2.3. Trình bày cách bố trí các thành phần trong hộp máy ATX. B ạn s ẽ
nhận thấy rằng mainboard được lắp ráp mà không bị vướng bởi các khoang l ắp
ổ đĩa. Các khe cắm mở rộng, CPU, khe cắm RAM được bố trí cách các khoang ổ
đĩa, nên việc tháo hoặc lắp chúng không có sự cản trở nào.


NLX
NLX mang đặc tính kỹ thuật mới nhất cho các PC hiện đại, do đ ược h ỗ tr ợ
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 c ơ s ở đó, h ộp máy
NLX đã được thiết kế để đạt được yêu cầu về tính linh ho ạt, hữu hi ệu về cách b ố
trí, mà ngay cả các vỉ mạch vào/ ra có kích thước khá dài vẫn l ắp v ừa m ột cách d ễ
dàng-không đụng vào các phần khác trong hộp máy.

Mainboard Bảng gắn các đầu nối cổng
vào/ra
Quạt


Cable
nguôn
Card cắm
đứng
CPU
CPU Cable nối
card với các
thiết bị
ngoại vi
Khoang
lắp ổ
đĩa 10
Hình 2.4. Mainboard NLX Hình 2.5. Cách bố trí hộp máy NLX
Hình 2.5. trình bày cách bố trí hộp máy NLX. Bạn sẽ nhận thấy rằng:
o Hộp máy NLX có phần hở phía sau tương ứng với bảng gắn các đầu n ối
vào/ra ở phía sau bên phải của mainboard.
o Bộ nguồn NLX có cùng kích thước với ATX, cũng đưa ra mức đi ện áp
nguồn +5v, -5v, +12v, -12v, 3.3v, đầu nối nguồn 20 chân được nối tới v ỉ
mạch đứng mà không nối trực tiếp tới mainboard.
Cần lưu ý rằng thừa số định dạng NLX quy định 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 định dạng khác nhau, nhưng m ột h ộp
máy điển hình vẫn bao gồm các thành phần sẽ được giới thiệu ở phần dưới đây.

b. Mặt trước hộp máy :
Mặt trước của hộp máy gồm :
- Công tắc nguồn (On/Off hay Power) - để bật/ tắt ngu ồn cung c ấp cho máy
tính, thường là nút to nhất.
- Nút Reset - để khởi động nóng máy tính có nghĩa là khởi động lại máy tính mà
không cần tắt nguồn (tương ứng với nút Ctr-Alt-Del)
- Nút ấn gần khe đĩa trên ổ đĩa mềm để lấy đĩa mềm ra khỏi ổ
- Một số nút trên ổ đĩa CD/DVD (bạn sẽ tìm hiểu ở phần sau)
- Các đèn LED :
+ Power - đèn này luôn sáng khi máy tính đã được cấp điện.
+ HDD - đèn nhấp nháy khi đang thực hi ện quá trinh đ ọc/ quá trình ghi
dữ liệu trên ổ cứng.
+ Các đèn LED trên mặt ổ CD / DVD và mặt ổ đĩa m ềm sẽ sáng nh ấp
nháy khi truy xuất dữ liệu trên đĩa CD/đĩa mềm giống như đèn LED
của ổ cứng.

ổ CD–ROM / CD-RW Công tắc nguồn
Nút Reset
ổ DVD
ổ đĩa mềm 3 1/2 Các Đèn LED của nguồn, ổ
inch cứng




Cổng
USB

Hình 2.6. Một dạng hộp máy(Case) và cách bố trí mặt trước

11
- Một số hộp máy loại mới còn bố trí thêm Cổng USB, vì v ậy vi ệc c ắm thêm
thiết bị ngoại vi vào máy tính thuận tiện hơn so với cắm vào cổng USB ở m ặt sau
của hộp máy.
Mặt trước của hộp máy có nhiều dạng khác nhau, hình 2.6 là m ột d ạng đ ể
bạn tham khảo.
c.Mặt sau
Mặt sau của hộp máy gồm các loại jắc cắm (thường gọi là cổng). Các thiết bị
vào/ra và các thiết bị ngoại vi thông qua cable cắm vào các cổng để giao ti ếp v ới các
thành phần bên trong của khối hệ thống (khối CPU). Hình 2.7. cung cấp cho bạn m ột
dạng bố trí mặt sau của hộp máy tính.
Bàn phím, chuột, màn hình được cắm vào các jắc tương ứng. Jắc cắm nối với
Modem được gọi là cổng COM1 hay gọi là c ổng n ối ti ếp – Serial Port, c ổng n ối
tiếp


Jắc cắm nguồn
Jắc cắm chuột PS/2 Jắc cắm nguồn màn hình
Jắc cắm bàn phím
PS/2 Quạt nguồn
Cổng USB 0 và USB
1 Cổng Máy in (LPT1)
Cổng COM 1
Cổng COM2 Cổng Game


Các Jắc Audio

Jắc cắm RJ45
Jắc cắm màn hình

Cổng Game/ Midii
Hình 2.7. Một dạng bố trí mặt sau của hộp máy tính.

thường có 2 cổng gọi là cổng COM1, cổng COM2. Jắc cắm n ối v ới máy in g ọi là
cổng máy in còn được gọi là cổng song song hay c ổng LPT1. Với máy tính hi ện nay
còn có thêm cổng USB để nối với các thiết bị ngoại vi khác (b ạn s ẽ tìm hi ểu ở ph ần
tiếp theo) , cổng âm thanh AUDIO để nối với loa, v ới micro, j ắc c ắm RJ45 đ ể c ắm
cable nối mạng . Ngoài ra, tuỳ thuộc vào các vỉ mạch (card) c ắm lên khe c ắm m ở
rộng (Slot) trên mainboard mà phía sau mặt máy sẽ có thêm các jắc cắm khác.

d.Bên trong hộp máy :

Bên trong hộp máy bao gồm nhiều thành phần quan trọng như sau:
 Mainboard và các thành phần trên nó.
 ổ đĩa cứng , ổ đĩa mềm, ổ CD ROM/ CD-RW/DVD
 Nguồn cung cấp,
 Loa
 Các vỉ mạch mở rộng khác
 Các cable tín hiệu, cable nguồn

12
Hình 2.8. cung cấp cho bạn một dạng bố trí các thành phần bên trong hộp máy.


2. NGUỒN MÁY TÍNH (Power supply)

Nguồn máy tính được lắp đặt bên trong hộp máy, nhưng jắc c ắm ngu ồn và qu ạt
làm mát phải hướng ra mặt sau hộp máy. Từ khối nguồn có nhi ều dây đi ện ra có màu
khác nhau với các kiểu đầu nối. Công tắc nguồn, Mainboard, ổ cứng, ổ CD, ổ đĩa
mềm sẽ được nối với đầu nối tương ứng mà không sợ bị nhầm l ẫn (Hình 2.9) Bên
trong khối nguồn là Bộ ổn áp Switching rất gọn, nhẹ và hiệu su ất rất cao, nh ưng
nhược điểm lớn nhất của nó là khó phát hiện hỏng hóc và khó s ửa ch ữa khi có s ự
cố.
Chức năng chính của khối nguồn là chuyển đổi điện áp xoay chiều ~220v đ ưa t ừ
ngoài vào thành các điện áp ra một chiều (DC) c ần thi ết và luôn ổn đ ịnh đ ể cung c ấp
cho các thành phần bên trong khối hệ thống.
Các vỉ mạch cắm lên Slot kiểu ISA và kiểu PCI Cổng COM/ LPT1 Jắc cắm bàn phím



Hộp nguồn




ổ CD




Chip set

ổ đĩa mềm




Loa Bộ vi xử lý RAM ổ cứng


Hình 2.8. Một dạng bố trí các thành phần trong hộp máy

Khi lắp ráp mới hoặc nâng cấp máy tính bạn c ần quan tâm đ ến công su ất làm
việc của khối nguồn. Tuỳ thuộc vào cấu hình máy, bạn có th ể ch ọn ngu ồn có công
suất là 250W, 300W, 350W, 400W. Để đảm bảo an toàn bạn nên chọn ngu ồn có
công suất cao hơn khoảng 25- 50% so với yêu cầu.
Có hai loại nguồn máy tính là nguồn AT và nguồn ATX. Ngu ồn AT đ ược dùng
cho máy tính thế hệ cũ - AT (Advanced Technology), còn nguồn ATX được sử dụng
rộng rãi trong hệ máy tính hiện đại - ATX ( Advanced Technology eXtended). Tuy



13
nguồn AT không còn sản xuất nữa, nhưng bạn nên làm quen với nó vì trên thị trường
vẫn còn sử dụng các máy tính AT cũ.




Hình 2.9. Khối nguồn máy tính
a. 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 ch ốt d ấu đ ể tránh l ắp ng ược,
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 2.10).

+5V -5V GND -12V +12V Quy ước màu dây điện như sau :
+5v
PG Màu dây Mức điện áp
Đỏ +5v
Trắng -5v
P9 P8 Đen 0 (nối đất)
Vàng +12v
Xanh (Blue) -12v
P2 | P1 Da cam PG – Power good
Mainbo ard


Hình 2.10. Đầu nối nguồn loại AT

Điện áp +5v là nguồn nuối các mạch điện tử, m ạch logic trên mainboard, các
mạch điều khiển ổ đĩa, các vỉ mạch mở rộng, ….
Điện áp +12v để chạy các động cơ ổ đĩa, quạt làm mát.
Điện áp -5v, -12v hầu như không được sử dụng trong hệ thống , nhưng v ẫn c ần
thiết để tương thích với Slot theo chuẩn ISA (bạn sẽ tìm hiểu ở phần sau)
PG – Power good là một tín hiệu +5v được gửi từ Bộ ngu ồn t ới mainboard sau khi
nó đã hoàn thành việc kiểm tra bên trong và xác đ ịnh các đi ện áp m ột chi ều đ ưa ra
đủ để làm cho hệ thống hoạt động một cách chính xác. Nếu không có tín hi ệu này
bởi sự cố nào đó hay nguồn không ổn định, máy tính sẽ không chạy.



b. NGUỒN ATX


14
Nguồn ATX được thiết kế cho mainboard loại ATX và được đưa vào sử d ụng
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 su ất làm vi ệc
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 t ắt ngu ồn b ằng ph ần m ềm
(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 m ột đầu n ối 20
chân, có chốt để nó chỉ có thể cắm vào đầu nối trên mainbaord n ếu đúng chi ều.
(Hình 2.11a)
Ngoài các điện áp đưa ra như nguồn AT, nguồn ATX còn có thêm các đ ầu 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 ph ần
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 m ềm mà không c ần ấn nút công
tắc tắt nguồn. Khi bạn chọn Shut Down, Windows sẽ tự động tắt máy tính thay vì
hiển thị một thông báo " It's safe to Shut down the computer" có nghĩa là đã an toàn để
tắt máy tính , sau đó bạn mới tắt nguồn.

+5v

– u

vàn
u -
g
đỏ
+12
+5v v


Mà u
u
tím
đỏ-
-5v
ST
– B
Mà5v
u

Tru
ắn

Hình 2.11a. Đầu nối từ nguồn ATX
g -
m Hình 2.11b. Phân biệt nguồn ATvà ATX
vào mainboard GN
PG
D–

GN
Điện áp +5v STB (Standby) là điện áp +5v luôn cung c ấp cho mainbord và thi ết b ị
uD
đen
ngoại vi ngay cả khi chúng không hoạt động, trong thời gian này năng l ượng tiêu th ụ
+5v
GN
GN
của hệ thống ở mức tối D ểu. Đây chính là đặc tính quản lý năng l ượng tiên ti ến
thi
D
APM của nguồn ATX. GN +5v
D
Hình 2.11b. Giúp bạn phân biệt hai loại nguồn AT và ATX .
GN
D
Bạn hãy dành một chút thời gian để tìm hiểu về vấn đề quản lý năng lượng.
+3.
Ch
ố3v
t

PS-
3. VẤN ĐỀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG
On u
–Nâ
u-

u
+3.
xan
h 3v
G 15
GN
D
-
12v

u
xan
h
blu
e
+3.
3v

 Đặc tính Quản Mà năng lượng là chức năng nhằm quản lý năng lượng

u
chuẩn trong toàn nâệ thống. Khi không được sử dụng, hệ thống sẽ tự đ ộng
h
tắt nguồn để điệu năng tiêu thụ của toàn hệ thống là ít nhất.
n
Nhưng có thể làm việc ngay tức thì khi có sự ki ện hoạt động ( bàn phím/
chuột được kích hoạt, một chương trình yêu c ầu máy tính ho ạt đ ộng t ại m ột
thời điểm được định trước, một cuộc gọi qua modem…).
Ch
 ốt Các phương pháp cần thiết để quản lý năng lượng
hệ thống:
Năm 1994, EPA (Evironmental Protection Agency of the United State) m ột t ổ
chức bảo vệ môi trường của Mỹ đã đưa ra chương trình ti ết kiệm năng lượng,
nhằm khuyến khích các hãng sản xuất máy tính, thiết bị ngoại vi xây d ựng m ột
hệ thống có năng lượng hữu hiệu, trong trạng thái không ho ạt đ ộng máy tính và
các thiết bị ngoại vi có thể duy trì được nguồn đi ện với năng lượng tiêu th ụ th ấp
nhất, nhằm thực hiện tiết kiệm điện. Mọi máy tính tuân theo quy đ ịnh c ủa
chương trình này được gọi là " Green PC".
Trong máy tính có 3 thành phần cơ bản tiêu thụ nhi ều năng l ượng nh ất đó là
màn hình, mainboard, ổ đĩa cứng. Việc tiết ki ệm năng lượng c ủa h ệ th ống th ực
chất là tiết kiệm năng lượng của 3 thành phần này. Để thực hiện quản lý năng
lượng, máy tính cần phải sử dụng các phương pháp quản lý năng lượng sau:
o APM (Advanced Power Menagement) đã được MicroSoft và Intel phát tri ển
trên nền một hệ thống máy tính và là một tiêu chuẩn đưa vào Windows
95/98. APM cung cấp một cơ chế ngắt nguồn các thiết bị tiêu thụ điện
lớn như màn hình, ổ đĩa cứng, modem và CPU trong su ốt th ời gian
không hoạt động để toàn hệ thống máy tính tiêu thụ điện ít nhất. Khi có
sự kiện hoạt động, hệ thống lập tức trở lại làm việc.
o ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) là một chuẩn công
nghiệp mở do các hãng Intel, MicroSoft và Toshiba đ ưa ra đ ể đ ịnh nghĩa các
giao diện phần cứng, với chức năng quản lý chuẩn rất mạnh thông qua m ột
hệ thống PC. Trên cơ sở đó, Microsoft đã đưa ra ki ểu thi ết k ế OnNow đ ể
tiếp cận toàn diện hệ thống và điểu khiển nguồn thiết bị, có nghĩa là PC
luôn ở trạng thái mở nhưng biểu hiện bên ngoài là tắt và lập tức m ở lại khi
có một sự kích hoạt nào đó.
Nói cách khác, ACPI là sự kết hợp của cơ chế Plug and Play và đặc tính
APM, nhằm cung cấp sự điều khiển chính xác- linh động đối với các thiêt
bị của hệ thống đồng thời quản lý nguồn điện của các thi ết bị đó d ựa trên
nền Win dows 98/2000. Trong thời gian tạm ngh ỉ ( Standby), ACPI cho
phép hệ thống " thức dậy" ngay khi có tác động bởi một cu ộc g ọi
(Modem), hay có sự kết nối trên mạng.
Với tính năng tiên tiến hơn APM, ACPI là một phương pháp quản lý năng
lượng không thể thiếu được trong các máy tính sản xuất từ năm 2000 tr ở
về đây. Còn APM được dùng với máy tính cũ hơn.
o Đặc tính DPMS (Display Power Management Signaling) đối với màn hình
(monitor) và vỉ mạch màn hình (video card).




16
Các nhà sản xuất màn hình đời mới đã kết hợp đặc tính tiết kiệm năng
lượng vào màn hình dựa trên đặc tính DPMS. Yêu c ầu đặt ra là khi không
hoạt động, hệ thống và màn hình phải có khả năng tự động chuyển sang
trạng thái " ngủ" (Sleep State) hay chế độ "chờ" (Standby mode) – đó là
trạng thái tiêu thụ năng lượng thấp nhất (nhỏ hơn 30W). Dựa vào tín hi ệu
điều khiển từ vỉ mạch màn hình (Video card) mà các phần mềm có th ể đ ặt
màn hình trong chế độ Standby hoặc có thể tắt hoàn toàn màn hình.
Để thực hiện quản lý năng lượng màn hình, màn hình - vỉ mạch màn
hình phải được thiết kế theo tiêu chuẩn Energy Star ( là tên một chương
trình của EPA) với các đặc tính kỹ thuật DPMS vốn cho phép màn hình và
vỉ mạch màn hình ngắt nguồn cùng một lúc.
Màn hình được thiết kế và sản xuất theo chuẩn này sẽ được gắn biểu
tượng Energy Star lên vỏ máy hoặc hiện thị trên góc trên bên phải màn hình
lúc khởi động máy tính (hình 2.12). Bạn cũng có thể nhận biết màn hình có
tính năng Energy Star không bằng cách mở hộp tho ại Display Properties
( nháy phải chuột ở bất cứ nơi nào trên Destop, chọn Properties, hi ện h ộp
thoại Display properties, chọn Screen Server ) (Hình 2.13)

o ATA (Advanced Technology Attachment) đối với ổ cứng kiểu IDE
Đặc tính kỹ thuật ATA là một chuẩn của ANSI ( American National
Standards Institutes) quy định chuẩn giao diện ổ cứng ki ểu IDE (bạn sẽ
tìm hiểu kỹ ở phần sau) và hỗ trợ giảm tốc độ vòng quay cho ổ đĩa kiểu
IDE để tiết kiệm năng lượng trong thời gian máy tính không hoạt động.




Hình 2.12. Biểu tượng Energy Star Hình 2.13. Màn hình Screen Server
với biểu tượng Energy Star trong hộp
thoại Display Properties

 Để Quản lý năng lượng của hệ thống cần có:
 Các thiết bị : Màn hình , ổ cứng, modem, máy in, máy Fax .. được thi ết k ế
quản lý năng lượng ,kèm theo phần mềm hỗ trợ quản lý năng l ượng c ủa
thiết bị đó.

17
 Mainboard với chipset, BIOS hệ thống có hỗ trợ tính năng quản lý năng
lượng với ACPI, APM, DPMS .
 Hệ điều hành Win dows 98/XP/2000 cung cấp các bộ điều khiển và h ộp
thoại cần thiết để chọn phương pháp quản lý năng lượng và chạy các trình
điều khiển cần thiết để điều khiển các thiết bị có tính năng tiết kiệm điện.

 Các chế độ tiết kiệm năng lượng:
Trong máy tính "Green PC", BIOS hệ thống có nhi ệm v ụ ki ểm tra tr ạng
thái của máy tính, nếu vượt quá thời gian đã định mà máy tính không đ ược sử
dụng thì nó sẽ tự động chuyển máy tính về chế độ tiết kiệm năng lượng. Có
4 chế độ tiết kiệm năng lượng đó là :
 Normal mode: là chế độ mà máy tính hoạt động bình thường, mức năng
lượng tiêu thụ là 100% hay nói cách khác là mức ti ết kiệm năng l ượng
bằng 0%.
 Doze Mode : là chế độ khi máy tính không hoạt động sau kho ảng thời gian
đã định, đồng hồ CPU sẽ chạy với tốc độ thấp nhất, trong lúc đó các thi ết
bị khác vẫn làm việc bình thường. Mức tiết kiệm năng lượng là 80%.
 Standby mode: là chế độ khi máy tính không hoạt động sau m ột thời gian
đã định, màn hình, ổ đĩa cứng sẽ bị tắt điện còn tất cả các thiết bị khác vẫn
hoạt động bình thường. Mức tiết kiệm năng lượng là 92%
 Suspend mode : là chế độ khi máy tính không hoạt động sau một thời gian
đã định, mọi thiết bị trừ CPU sẽ bị tắt điện. Mức tiết kiệm năng lượng là
99%.
 Thiết lập tính năng quản lý năng lượng bằng cách đặt
chế độ quản lý năng lượng trong CMOS SETUP hay quản lý năng lượng trên h ệ
điều hành Windows.

• CMOS SETUP: Bạn khởi động máy tính, ấn phím Delete để chạy chương
trình CMOS setup, chọn mục Power management Setup.
Việc trình bày màn hình, danh sách các mục, các danh sách ch ọn c ủa
Power Management có thể khác nhau tuỳ thuộc vào các hãng ph ần m ềm và các
kiểu mainboard. Nhưng bạn có thể đặt cấu hình hệ thống sao cho hi ệu qu ả
tiết kiệm năng lượng là tốt nhất và phù hợp v ới máy tính mà b ạn đang s ử
dụng bằng cách chọn Enabled/Disabled hay một trong danh sách chọn.
Hìnhh 2.14 trình bày một kiểu màn hình Power Management Setup
trong CMOS Setup của hãng phần mềm AWARD dùng cho mainboard GA-
8IR2003. Mainboard này là loại mainboard ATX, hỗ trợ bộ vi xử lý Pentium 4,
với chipset Intel 845. Trong đó:
ACPI Suspend Type :
Có hai cách tiết kiệm năng lượng trong chế độ Suspend cho đ ặc tính
ACPI :
S1(POS): trạng thái "ngủ" S1 là trạng thái ngủ ngầm v ới năng l ượng tiêu th ụ
nhỏ. Ở trạng thái này, mọi hiện trạng của CPU, Chipset và các ph ần c ứng
khác được giữ nguyên.
S3(STR): Trạng thái " ngủ" S3 là một trạng thái tiêu th ụ năng l ượng r ất nh ỏ
vì chỉ có một số thành phần cần thiết mới được c ấp đi ện như bộ nhớ chính
và các thiết bị có hỗ trợ quản lý năng lượng. Hiện trạng của hệ thống (CPU,


18
cache, Chipset) sẽ được lưu trong bộ nhớ chính và sẽ đ ược sử d ụng đ ể khôi
phục máy tính về trạng thái trước đó khi có sự kiện " đánh thức " xảy ra.
CMOS setup Utility – Copyright (C) 1984-2003 Award Software
Power management Setup
ACPI Suspend Type [ S1 (Pos)] Item help
Power LED in S1 state [Blinking] Menu level >
Soft-Off By PWR-BTTN [Instant-Off] [S1]
PME Event Wake-up [Enabled] Set suspend type to
ModemRingOn [Enabled] Power On Suspend under
Resume by Alarm [Disabled] ACPI OS
x Date (of Month) Alarm 0
x Time ( hh:mm:ss) Alarm 0 : 0:0 [S3]
Power On by Mouse [Disabled] Set suspend type to
Power On by Keyboard [Disabled] Suspend to RAM Under
x KB Power On Password Enter ACPI OS
AC Back Function [Soft-Off]


 : Move Enter: Select +/-/PU/PD: Value F10:Save ESC: Exit F1:General
Help
F5:Previous Value F6: Fail-Safe Defaults F7:Optimized Defaults

Hình 2.14. Màn hình Power Management Setup
Power LED in S1 state :
Để chỉ thị trạng thái " ngủ " - Standby mode(S1), đèn Power LED trên mặt
trước hộp máy (Case) sẽ làm việc như thế nào tuỳ thuộc vào cách chọn :
Blinking: đèn LED sẽ nhấp nháy (giá trị ngầm định).
S3 Dual/Off :
a. Nếu dùng đèn LED một màu , thì đèn LED tắt
b. Nếu dùng loại đèn LED hai màu, thì đèn LED sẽ chuyển sang màu
khác.

 Soft-Off by PWR_BTIN :
Nhờ ACPI, bạn có thể tắt nguồn bằng phần mềm có hai chọn lựa:
Instant-Off : Tắt nguồn ngay tức thì như một công tắc nguồn bình thường.
Delay 4 sec: Nếu ấn công tắc nguồn trong thời gian 4 giây thì nguồn máy tính
sẽ bị tắt. Nếu ấn ít hơn 4 giây thì máy tính chuyển về trạng thái Suspend.

 PME Event Wake-up:
Các thành phần trong máy tính có đặc tính quản lý năng l ượng s ẽ ho ạt
động ngay lập tức khi có các sự kiện " đánh thức" . Có 2 lựa chọn:
Disabled : huỷ bỏ chức năng này
Enabled : Cho phép thực hiện chức năng này.


 ModemRingOn :
Khi modem nhận Khi modem nhận được một cuộc gọi đến, máy tính lập
tức thoát khỏi trạng thái Suspend hay Soft-Off. Nhưng máy tính ch ưa th ể
nhận dữ liệu hay truyền dữ liệu qua Modem ngay được, cho đến khi nào máy
tính và các ứng dụng hoạt động bình thường thì việc kết nối m ới th ực hi ện
được.
Disabled : huỷ bỏ chức năng này


19
Enabled : Cho phép thực hiện chức năng này.
Resume by Alarm :
Bạn có thể định thời gian (ngày, giờ ) để bật nguồn hệ thống. Có hai ch ọn
lựa:
Disabled : huỷ bỏ chức năng này.
Enable: Cho phép bật nguồn hệ thống. Bạn đặt ngày gi ờ trong trong hai
trường dưới đây.
Date( of month) Alarm: < every day hoặc nhập ngày cụ thể>
Time (hh:mm:ss) Alarm :
Khi nào ngày gìơ này trùng với ngày giờ của đồng hồ thời gian th ực (RTC)
trong máy tính, hệ thống sẽ được bật nguồn.
Tại mọi thời điểm, nếu bạn thay đổi thời gian trong mục này, chức năng này
sẽ bắt đầu có hiệu lực ngay sau khi keyboard đã được nhận dạng trong quá
trình POST.
Power On by Mouse:
Disabled: huỷ bỏ chức năng.
Mouse click : Bật nguồn hệ thống bằng cách nháy đúp chuột.

Power On by keyboard
Disabled : huỷ bỏ chức năng
Password : cho phép nhập password trong mục KB Power On Password.
Keyboard 98: nếu bàn phím có phím "Power", bạn có thể ấn phím này đ ể b ật
nguồn hệ thống.
KB Power On Password:
En ter: ấn phím Enter để nhập password (từ 1 đến 5 ký tự )

 AC back function: Hệ thống máy tính bị mất điện nguồn xoay chi ều ~220v.
Bạn có thể quy định cách bật nguồn máy tính sau khi có điện trở lại , bằng
cách chọn:
Memory: Bật nguồn hệ thống, tuỳ thuộc trạng thái trước khi mất
điện.
Soft-off: Luôn ở trạng thái tắt.
Full-on: Luôn luôn bật nguồn hệ thống


• WINDOWS:
Trước hết chúng ta tìm hiểu các chế độ tiết kiệm điện mà Windows quản
lý:
 Tự bảo toàn : Đối với màn hình, trong một thời gian không hoạt động ,
để bảo vệ màn hình (chống hiện tượng Burrn-in - hiện tượng làm cháy các
phần tử phát sáng của màn hình), bạn có thể thiết lập các tuỳ chọn để hi ển
thị screen saver trong bộ bảo vệ màn hình (Screen saver). Để tiết kiệm điện,
Windows 98/2000/NT đã cải tiến kỹ thật bảo vệ màn hình bằng cách cho
phép chuyển màn hình đang hiển thị Screen saver sang chế độ chờ (Standby)
và chuyển từ chế độ chờ sang chế độ tắt hẳn màn hình sau m ột th ời gian đã
định. Đồng thời Windows cho phép bạn thiết lập thời gian để t ự đ ộng t ắt


20
nguồn ổ cứng sau thời gian không hoạt động. Các phần còn l ại c ủa h ệ
thống vẫn hoạt động bình thường.
 Standby mode: là trạng thái mà máy tính tiêu thụ năng lượng ít nhất khi
máy tính không hoạt động. Lúc này, màn hình, ổ đĩa cứng và m ột số thi ết b ị
trong máy tính được tắt điện, trừ Bộ nhớ chính. Khi bạn sử dụng lại máy
tính, lập tức nó thoát khỏi chế độ Standby một cách nhanh chóng và m ọi
hoạt động của máy tính và hiện trạng màn hình được khôi ph ục nguyên
dạng.
Cần chú ý là trong chế độ Standby, thông tin trong RAM không được
cất vào ổ cứng, do đó nếu mất điện cung cấp cho máy tính thì thông tin sẽ
mất hết.




…..
Các chọn
lựa
………
Never




Hình 2.15. Cửa sổ Power Schemes trong Power Options Properties
 Hibernation: là trạng thái mà máy tính thực hiện ngắt nguồn màn hình, ổ
cứng …. để thực hiện tiết kiệm điện trong thời gian không hoạt động như
chế độ Standby. Nhưng nếu thời gian không hoạt động kéo dài , hệ thống sẽ
cất mọi thứ (Thông tin, trạng thái Desktop…) từ bộ nhớ lên đĩa c ứng và sau
đó tắt nguồn máy tính. Khác với Shut dows, khi khởi đ ộng l ại máy tính,
trạng thái Desktop và mọi thông tin sẽ được n ạp từ ổ cứng lên bộ nh ớ
chính, do đó máy tính sẽ được khôi phục chính xác như trước khi vào chế
độ Hibernatate.
Việc quản lý năng lượng trên Windows thực hiện dễ dàng thông qua
hộp thoại Power Option Properties (ấn nút Start, chọn Settings, chọn
Control panel, chọn Power Options hoặc từ màn hình Screen saver, ấn nút
Power). Hình 2.15. Trình bày cửa sổ Power Schemes trong Power Options
Properties trên Windows 2000, bạn có thể chọn sơ đồ đi ện Power



21
Schemes, sau đó tự đặt thời gian để tắt màn hình, ổ cứng khi máy tính
không hoạt động, và tự động chuyển về chế độ Standby.

Nếu bạn muốn đưa máy tính vào chế độ Hibernate, bạn chọn Thẻ Hibernate,
đánh dấu  vào mục chọn Enable hibernate support (Hình 2.16)




Thiết lập chế độ Hibernate




Hình 2.16. Cửa sổ Hibernate trong Power Options Properties

Để giúp bạn lựa chọn nguồn có công suất làm việc đáp ứng cấu hình máy tính
của bạn, bạn có thể tham khảo bảng dưới đây : (bảng 1)

Các thành phần Công suất cần thiết Điện áp cung cấp

AGP Video card 30 - 50W +3.3v
Average PCI card 5 – 10W +5v
10/100 NIC 4W +3.3v
SCSI controller PCI card 20W +3.3v và +5v
Floppy Drive 5W +5v
CD-ROM 10 - 25W +5v và +12v
DVD-ROM 10 - 25W +5v và +12v
IDE HDD (7200 vòng/phút) 5 – 20W +5v và +12v
SCSI HDD (10 000 vòng/phút) 10 – 40 W +5v và +12v
Case/quạt CPU 3W/ (có thể khác) +12v
Motherboard (không kể CPU, 25-40W +3.3v và +5v
RAM)
RAM 8W/128MB +3.3v
Pentium III 38W +5v
Pentium IV 70W +12v
AMD Athlon 70W +12v
Dựa trên cấu hình máy tính của bạn, bạn hãy tính tổng công suất cần thiết và
nhân với hệ số 1.8 - để đảm bảo hệ số an toàn và đảm bảo công suất dự trữ
nếu cần bổ sung thêm các thành phần khác.


Bảng 1. Công suất và điện áp của các thành phần trong hệ thống máy tính
4. MỘT SỐ SỰ CỐ :
Nguồn máy tính hỏng thường khó sửa chữa, tốt nhất là bạn nên mua nguồn
mới để thay thế. Nhưng trước khi khẳng định hệ thống máy tính không làm việc do
nguồn hỏng, bạn cần kiểm tra cẩn thận, loại trừ các nguyên nhân liên quan. Sau đây
là một số sự cố có thể xảy ra:

22
 Hệ thống không làm việc liên quan đến Nguồn máy tính:
 Điện xoay chiều quá thấp, vượt quá dải ổn áp của nguồn
 Đầu nối cable nguồn vào máy tính không tiếp xúc/Cable nguồn đứt ngầm.
 Công tắc nguồn hỏng /không tiếp xúc.
 Đứt cầu chì
 Quạt nguồn không quay.
 Mất điện áp PG do một trong số các điện áp ra một chiều không đủ chuẩn,
hoặc mất.
 Các mạch điện, linh kiện của nguồn hỏng
 Nguồn tốt, Hệ thống không làm việc do nguyên nhân khác :
 CPU hỏng
 Quạt của CPU không hoạt động, CPU quá nóng nên không hoạt động được.
 Mainboard bị sự cố.
 Do vỉ mạch mở rộng, các vỉ mạch điều khiển trên ổ đĩa cứng , ổ đĩa CD, ổ
đĩa mềm bị hỏng gây ra quá tải.
 Kiểm tra nguồn máy tính:
Quạt nguồn chạy với điện áp +12v. Nếu quạt đang quay thì có nhiều khả
năng nguồn còn tốt. Tháo tất cả các cable nối điện vào mainboard và các ổ đĩa.
Đo điện áp tại các chân nối từ nguồn ra ( đã chỉ ra trên hình 2.10, hình 2.11a). Nếu
các trị số điện áp đo được đều đúng, có nghĩa là nguồn tốt. Nếu bất c ứ đ ầu n ối
nào đo điện áp không đạt yêu cầu, nhất thiết phải thay nguồn.
Nếu khẳng định là Nguồn tốt, song máy vẫn không làm việc, bạn tắt máy,
tháo các vỉ mạch mở rộng, chỉ để lại vỉ mạch màn hình, các ổ cứng, ổ CD, ổ
mềm ra, như vậy bạn đã có cấu hình máy tính tối thi ểu. B ật máy, n ếu màn hình
sáng, hiển thị thông tin có nghĩa là các vỉ mạch khác ho ặc ổ đĩa gây ra quá tải ,
làm mất nguồn. Bạn hãy thử lần lượt cắm và theo dõi ho ạt động c ủa máy tính đ ể
tìm ra nguyên nhân chính. Cần chú ý, không bao giờ được cắm bất kỳ vỉ mạch
hay ổ đĩa vào máy trong khi máy đang có điện, nếu không b ạn s ẽ làm h ỏng
các vỉ mạch và các chip liên quan.



3.Các cổng vào ra
Như bạn đã biết, mặt sau hộp máy (Case) của máy tính có các đầu n ối v ới
kiểu dáng và số chân khác nhau. Các đầu nối này thường hay gọi là các c ổng. Tuy
nhiên bạn cần hiểu rằng cổng không chỉ là các đầu nối mà còn bao gồm nhiều
bộ phận thực hiện các hoạt động nhằm kết nối thiết bị ngoại vi và máy tính v ới
nhau. Để làm việc với máy tính, t hiết bị ngoại vi có thể cắm trực tiếp vào cổng
tương thích, nhờ đó, dữ liệu từ thiết bị ngo ại vi sẽ được gửi vào m ột c ổng và
CPU sẽ đọc và xử lý dữ liệu này. Khi đưa dữ liệu ra, CPU sẽ gửi dữ liệu tới một
cổng, từ đó chuyển dữ liệu đến thiết bị ngoại vi.

23
Các cổng vào ra được sản xuất theo những chuẩn giao ti ếp khác nhau nh ư
cổng nối tiếp, cổng song song, cổng USB, c ổng IEEE1394, chúng th ường đ ược
gắn trực tiếp trên mainboard. Đối với mainboard cũ, chỉ hỗ trợ hai lo ại c ổng là
cổng nối tiếp, cổng song song, với loại mainboard cũ hơn lại cần phải có m ột v ỉ
mạch điều khiển vào ra (I/O Controller card) cắm lên khe cắm mở rộng.
Trong một số trường hợp, kèm theo thiết bị ngoại vi, các hãng sản xuất cung
cấp thêm một vỉ mạch mở rộng có gắn một hoặc nhi ều đầu nối chuyên d ụng.
Thiết bị ngoại vi kết nối với máy tính thông quavỉ m ạch đã đ ược c ắm lên khe
cắm mở rộng (Slot).
Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu về các cổng.


a. CỔNG NỐI TIẾP
Cổng nối tiếp là cổng có thể truyền dữ liệu dưới dạng một chu ỗi bit, có
nghĩa là tại mỗi thời điểm, chỉ có một bit dữ liệu được truyền đi . Vì v ậy ch ỉ c ần
một đường dây cho một chiều dữ liệu.
Cổng nối tiếp của máy tính tuân theo chuẩn RS-232c (Reference Standard 232
revision c). Chuẩn RS-232c là một chuẩn giao diện của hiệp hội công nghiệp điện tử
Mỹ (EIA- Electronic Industries Association), chuẩn này quy định c ấu trúc vật lý, tham
số điện và phương pháp truyền dữ liệu của cổng nối ti ếp . Do đó, c ổng n ối ti ếp còn
được gọi là cổng RS-232c.
Lúc đầu chuẩn này chỉ quy định tín hiệu cho đầu nối 25 chân ki ểu chân đ ực
(gọi đầy đủ là chân giống đực), vì có các chân ra. Sau đó hãng máy tính IBM còn quy
định thêm đầu nối 9 chân đực. Cả hai loại đầu nối này hoạt động tương tự nhau vì
đầu nối 25 chân chỉ sử dụng 9 chân, các chân còn lại không được dùng tới. Đầu n ối
25 chân được ký hiệu là DB-25, đầu nối 9 chân là DB-9. DB là chữ vi ết tắt c ủa Data
Bus (Bus dữ liệu) (hình 2.17). Bạn có thể tham khảo thêm ở phần phụ lục.

1 2 3  1   2   3  4  5
……………………….12 13



14 15 ……………………24   6   7   8   9
25
Hình 2.17. Cổng nối tiếp DB-25 và DB-9



Có nhiều phương pháp truyền dữ liệu, nhưng c ổng nối ti ếp c ủa máy tính
thường sử dụng phương pháp truyền không đồng bộ vì vậy nó còn đ ược gọi là c ổng
nối tiếp không đồng bộ. Gọi là không đồng bộ vì nó không cần tín hiệu đồng bộ làm
chuẩn. Với phương pháp này, thiết bị nhận và thiết bị phát đều làm việc v ới cùng
một tần số. Khi truyền một ký tự dưới dạng mã ASCII chuẩn, máy tính ph ải g ửi đi
một khung dữ liệu 10 bit: 1 bit khởi đầu (Bit Start "1"), 7 bit mã ASCII , 1 bit ch ẵn l ẻ
kiểm tra lỗi và bit kết thúc (Stop "0") và dữ li ệu được đồng b ộ theo t ừng byte trong
một khung dữ liệu (hình 2.18).

1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1



24
1 bit 1 bit
Start
7 bit dữ liệu 1 bit
Parit
y
Stop


Hình 2.18. Cấu trúc một khung dữ liệu


Như vậy, để truyền dữ liệu từ máy tính tới thiết bị ngoại vi , c ổng nối ti ếp
phải chuyển đổi các bit dữ liệu song song từ bus hệ thống thành m ột chu ỗi các bit
nối tiếp, đóng khung (Frame) từng ký tự của dữ li ệu c ần truyền bằng cách b ổ sung
thêm các bit cần thiết (Bít Parity, bit Start, bit Stop …) , sau đó gửi t ừng bít ra đ ường
truyền với tốc độ thích hợp. Khi nhận dữ liệu từ thiết bị ngoại vi tới, c ổng n ối ti ếp
sẽ thực hiện quá trình ngược lại, nhận dữ liệu với tốc độ cho trước, tách t ừng ký t ự
ra khỏi khung, kiểm tra chính tính xác c ủa dữ liệu nhận đ ược, chuyển các bit n ối
tiếp thành các bít song song đưa tới bus hệ th ống máy tính. Các chu ỗi thao tác này do
mạch thu phát không đồng bộ đa năng - UART (Universal Asynchronous Receiver-
Transmitter) đảm nhiệm, đồng thời nó cũng góp phần quyết định tốc đ ộ truyền d ữ
liệu của cổng.
UART 8250 của Intel được dùng trong máy tính XT, nó được gắn lên vỉ mạch
điều khiển vào ra. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 9600 bps (Bit per second – s ố bit
truyền được trong một giây). Các UART 82450 c ủa Intel, UART 16450 c ủa hãng
Motorola được gắn trên mainboard của máy tính thế hệ AT v ới t ốc đ ộ truy ền 115
200 bps. Phổ dụng nhất hiện nay là UART 16550 với tốc độ truyền tới 230kbps. C ần
chú ý rằng cổng nối tiếp chỉ đạt được tốc độ truyền cực đại khi l ập trình tr ực ti ếp
trên các thanh ghi của UART, còn nếu truy xuất c ổng thông qua BIOS thì t ốc đ ộ
truyền bị hạn chế rất nhiều, ví dụ như UART 16450 chỉ đạt được tốc đ ộ là 19
200bps
Để đơn giản hoá cho việc quản lý và cấp phát tài nguyên hệ thống, hai c ổng
nối tiếp được DOS gán tên thiết bị là cổng truyền thông số 1 - COM1 và c ổng
truyền thông số 2 – COM2 (COM - communication- truyền thông) và sau đó đ ược b ổ
sung thêm COM3, COM4. Mỗi cấu hình cổng COM t ương ứng v ới m ột yêu c ầu
ngắt IRQ và các địa chỉ cổng xác định (Bảng 2). DOS, Windows và các ph ần m ềm
ứng dụng có sử dụng các thiết bị kết n ối qua c ổng n ối ti ếp đ ều bi ết và tuân theo các
quy định này.


Cổng IRQ Địa chỉ cổng (Hexa)
COM1 IRQ4 3F8-3FF
COM2 IRQ3 2F8 -2FF
COM3 IRQ4 3E8-3EF
COM4 IRQ3 2E8-EF

Bảng 2. Cấu hình cổng nối tiếp trên máy PC




25
Ví dụ: Modem được kết nối với máy tính qua cổng COM1, khi thực hiện
truyền thông, CPU, hệ điều hành, phần mềm truyền thông sẽ biết ngay là Modem
đang sử dụng IRQ4 để yêu cầu CPU nhận thông tin qua cổng có địa chỉ 3F8.
Các thiết bị như Chuột, Modem, máy vẽ, các bộ đọc mã vạch, các m ạch điều
khiển thiết bị đều kết nối với máy tính qua cổng COM.
Bạn cũng có thể kiểm tra tốc độ truyền dữ liệu, số IRQ và địa ch ỉ c ổng
COM trên máy tính của bạn bằng cách :
Trong Windows 2000, chọn Control phnel, chọn System, trong h ộp tho ại
System Properties nháy chuột tại nút Device manager, chọn Ports(COM&LPT), ch ọn
Communication Port (COM1) (hình 2.19), chọn thẻ Port settings đ ể ki ểm tra t ốc độ,
cấu trúc khung dữ liệu (hình 2.20) và chọn thẻ Resources để xác định đ ịa ch ỉ c ổng và
IRQ của COM1 (hình 2.21)




Nháy đúp chuột để hiện cửa sổ
Communication Port (COM1)




Hình 2.19. Cửa sổ Device Manager trong
hộp thoại System của Windows 2000




Tốc độ truyền 9 600bps
Dữ liệu có độ dài 8 bit
Không truyền bit Parity
Bit Stop có độ dài 1 bit
Giao thức truyền

Hình 2.20. Cửa sổ Communication Port (COM1) Properties


26
Địa chỉ cổng
Số hiệu ngắt


Hình 2.21. Xác định địa chỉ cổng nối tiếp và IRQ trong cửa sổ Resource


b. CỔNG SONG SONG

Cổng song song là cổng có thể truyền các bit dữ li ệu trên các đ ường dây d ẫn
trong cùng một thời điểm, nói cách khác dữ liệu được truyền song song. Ưu đi ểm rõ
ràng nhất của truyền dữ liệu song song là có tốc đ ộ truyền cao h ơn cách truy ền d ữ
liệu nối tiếp. Nhưng lại dễ bị nhiễu trên đường truyền đặc bi ệt là khi kho ảng cách
truyền dữ liệu khá xa do ảnh hưởng xuyên nhiễu giữa các đường dây song song, d ữ
liệu nhận được dễ bị lỗi. Để đảm bảo tính toàn vẹn c ủa dữ li ệu truyền, cable song
song thường không dài quá 6 feet ( 1 foot = 0.3048m). Tuy có t ốc đ ộ truy ền cao,
nhưng các hệ thống máy tính chủ yếu sử dụng cổng song song như m ột c ổng ra máy
in.
Để có thể kết nối giữa máy tính với máy in và với các thi ết bị truyền thông
song song khác, cổng song song đã được xây dựng theo chu ẩn giao di ện Centronics
do Công ty sản xuất máy in Centronics đưa ra và phát tri ển. Chu ẩn này cung c ấp 8
đường dữ liệu và truyền dữ liệu một chiều, 4 đường điều khiển , 5 đường trạng thái
– đồng thời quy định đầu nối cổng song song c ủa máy tính gồm 25 chân cái (Hình
2.22)

1 2 3
……………………….12 13



14 15 ……………………24
25

Hình 2.22. Đầu nối cổng song song – 25 chân

Nhằm cải thiện tốc độ và hiệu suất làm việc, các hãng phần mềm và phần
cứng đã đưa ra nhiều kiểu thiết kế cổng song song. Để thiết lập các tiêu chu ẩn công
nghiệp cho cổng song song, một uỷ ban được hỗ trợ bởi Viện kỹ thuật điện và đi ện
tử Mỹ - Institute of Electrical and Electronics Engineers –IEEE đã đ ược thành l ập và
chuẩn IEEE 1284 dành cho cổng song song ra đ ời. IEEE 1284 quy đ ịnh 3 lo ại c ổng
song song:
 Cổng song song chuẩn SPP (Standard Parallel Port) có 2 chế độ làm việc:
Chế độ làm việc một chiều: đó là chế độ làm việc của cổng song
song cơ bản hay chuẩn Centronics cũ, chỉ cho phép truyền d ữ li ệu m ột chi ều


27
từ máy tính tới các thiết bị ngoại vi, tốc độ truyền dữ li ệu kho ảng 40 KB/s
đến 50KB/s.
Chế độ làm việc hai chiều: cho phép truyền dữ liệu theo hai chiều
giữa thiết bị ngoại vi và máy tính hoặc máy tính và máy tính, nên máy tính có
thể nhận được thông tin trạng thái từ thiết bị đưa vào, tốc đ ộ truyền trong
khoảng từ 100KB/s đến 300KB/s.
 Cổng EPP (Enhandced Parallel Port- cổng song song cải tiến) được thiết kế
cho các loại thiết bị làm việc với tốc độ cao (ổ CD ngoài, ổ đĩa cứng, bộ điều
khiển mạng….) , có thể truyền dữ liệu theo 2 chiều, tốc độ truyền d ữ li ệu
khoảng từ 400KB/s đến 1MB/s.
 Cổng ECP (Extended Capabilities Port – cổng có khả năng mở rộng)
Sử dụng kỹ thuật nén dữ liệu do đó rất phù hợp cho những ứng dụng truyền
dữ liệu lớn như truyền những file ảnh, đồ hoạ ra máy in hoặc từ máy quét.
Hơn nữa, chế độ này đòi hỏi phải sử dụng một kênh DMA đi ều này có th ể
gây ra sự xung đột với các thiết bị khác sử dụng DMA. Nếu máy in hay thi ết
bị ngoại vi được hỗ trợ chuẩn ECP thì máy tính sẽ nhận được những thông
tin về trạng thái làm việc của thiết bị đó thông qua cổng ECP. Tốc độ truyền
dữ liệu có thể đạt tới 2MB/s.
Đồng thời IEEE1284 đã ấn định 3 đầu nối khác nhau: (Hình 2.23)




2.716 inch

2.089 inch 1.713 inch




Kiểu A Kiểu B Kiểu C

Hình 2.23. Các đầu nối của IEEE 1284
o Đầu nối A : 25 chân dùng cho cổng song song chuẩn của máy tính
o Đầu nối B : 36 chân với chuẩn giao diện Centronics dùng để nối với máy
in
o Đầu nối C : 36 chân còn gọi là Mini Centronics
Giống như cổng nối tiếp, cổng song song được h ệ điều hành DOS gán tên
lần lượt là LPT1, LPT2. Mỗi cấu hình cổng LPT tương ứng với m ột yêu c ầu ngắt
IRQ và các địa chỉ cổng (Bảng 3).


Cổng IRQ Địa chỉ cổng (Hexa)
LPT1 IRQ7 378-37F
LPT2 IRQ5 278 -27F

28
Bảng 3. Cấu hình cổng song song trên máy PC

Tuy nhiên bạn cần phải xác lập chế độ làm việc của c ổng song song t ại
mục chọn Integrated Peripherals trong CMOS Setup. Có 4 thiết lập mà bạn có thể
chọn : SPP, EPP, ECP, EPP + ECP.
Bạn có thể kiểm tra chế độ làm việc của cổng, IRQ, địa chỉ cổng trên máy
tính của bạn tương tự như cổng nối tiếp, chỉ khác là b ạn ch ọn ECP printer port
(LPT1) tại cửa sổ Device manager. (Hình 2.24)



Chế độ
làm việc


Địa chỉ cổng
Kênh DMA




Hình 2.24. Xác định địa chỉ cổng song song và IRQ trong cửa sổ Resource




C. CỔNG USB (Universal Serial Bus)

Được phát triển bởi các hãng Compaq, Digital, IBM, Intel, MicroSoft, Nec,
Northern Telecom, Chuẩn USB phiên bản 1.1. đã ra đời vào mùa thu năm 1998 nh ằm
đáp ứng nhu cầu một giao diện đơn giản, linh hoạt, dễ sử dụng và dần d ần thay th ế
cổng nối tiếp và cổng song song trong máy tính cá nhân.
Đặc điểm cơ bản của cổng USB là :
o Khă năng kết nối với nhiều thiết bị qua một c ổng USB . Bạn có thể kết
nối máy tính với các thiết bị theo kiểu nối tiếp hoặc dùng Hub USB.
Trung bình mỗi Hub cho phép nối 7 thiết bị và có thể ghép n ối ti ếp HUB
để tăng số thiết bị USB kết nối vào hệ thống. Với 7 bit đ ịa ch ỉ, máy tính
có thể quản lý tối đa là 127 thiết bị USB.
o Hoạt động với tính năng Plug&Play (Cắm và chạy- PnP). Đây là tính
năng thông minh, giúp máy tính tự động nhận diện thiết bị ngay khi kết
nối thiết bị vào máy tính, tự động n ạp driver thi ết b ị , do đó b ạn có th ể
sử dụng thiết bị ngay lập tức mà không c ần Setup. M ặt khác, ng ười s ử
dụng có thể cắm thêm hoặc tháo ra một thiết bị ngoại vi mà không cần tắt
máy tính hay cài đặt lại hệ thống.



29
o Tốc độ truyền dữ liệu cao. USB phiên bản 1.1 làm việc theo 2 chế độ :
chế độ chậm (Low Speed Mode) với tốc độ 1.5Mbps, chế độ nhanh ( full
Speed Mode) với tốc độ 12Mbps. Nhưng với tốc độ này vẫn chưa làm vừa
lòng các nhà sản xuất. USB phiên bản 2.0 đã bổ sung thêm chế độ tốc độ
cao (Hi-Speed Mode) với tốc độ truyền 480Mbps.
Tuy nhiên, Các thiết bị USB 1.1 vẫn có thể hoạt động tốt trên h ệ th ống
USB 2.0 và thiết bị USB 2.0 vẫn có thể làm vi ệc bình th ường trên h ệ
thống USB1.1, nhưng tốc độ chỉ đạt tối đa 12Mbps.

Để cổng USB hoạt động được trong một hệ thống máy tính, c ần phải có sự
cộng tác của nhiều phần cứng và phần mềm. Ba thành phần ph ải có c ủa m ột h ệ
thống Plug and Play là :
o Phần cứng hệ thống máy tính (BIOS hệ thống, Chip set, b ộ đi ều khi ển
Bus hệ thống…) phải được thiết kế và hỗ trợ tính năng Plug&Play;
o Phần cứng các thiết bị ngoại vi được thiết kế và hỗ trợ Plug&Play;
o Hệ điều hành phải có phần mềm điều khiển cho phép thi ết bị ngoại vi
giao tiếp với hệ điều hành, có nghĩa là có hỗ trợ PnP (từ Windows 95 v ề
sau này được thiết kế hỗ trợ PnP).

Bạn sẽ hỏi: "Thiết bị ngoại vi không có tính năng PnP, khi nối vào h ệ th ống
PnP nó có hoạt động không?". Xin trả lời : Bạn có thể gắn thiết bị non-PnP
vào các hệ thống PnP, lúc này BIOS sẽ coi như không quản lý chúng. Nh ưng
vì BIOS vẫn phải cấp phát tài nguyên hệ thống(địa chỉ, ngắt, DMA) cho m ỗi
thiết bị gắn vào máy tính, nên việc gắn quá nhiều thiết bị non-PnP vào m ột
hệ thống PnP sẽ làm các thiết bị PnP hoạt động chập chờn do có quá nhiều
nguồn bị chiếm giữ.

Đầu nối kiểu A
( thiết bị chủ và
hub )




Đầu nối kiểu
B
(Thiết bị ngoại
vi) Hình 2.25. Đầu nối USB


Đầu nối USB có 2 dạng kiểu A và kiểu B. Kiểu A n ối v ới máy tính. Ki ểu B
nối với thiết bị ngoại vi. Để tránh nhầm lẫn, hai đầu n ối này c ấu t ạo khác nhau và
không đổi chỗ cho nhau được. (Hình 2.25)

Cũng như cổng nối tiếp và cổng song song, bạn có thể ki ểm tra đ ịa ch ỉ c ổng
và IRQ của cổng USB trên máy tính của bạn , bạn hãy ch ọn Universal Serial Bus
Controller tại cửa sổ Device manager. (Hình 2.26)



30
Để tương thích với chế độ làm việc của USB, thiết bị ngoại vi có thể phân
thành 2 loại:
 Loại thứ nhất bao gồm các thiết bị ngoại vi
có thể cho phép làm việc với tốc độ cao 480Mbps hoặc tốc độ 12Mbps:
• Digital cameras



Bộ điều khiển
USB

Địa chỉ cổng
Ngắt




Hình 2.26. Xác định địa chỉ cổng USB và IRQ trong cửa sổ Resource


• CD-ROM burners
• DVD drives
• Motherboards
• Flash card readers
• Adapter cards
• Scanners
• Other products

 Loại thứ hai bao gồm các thiết bị ngoại vi có
thể làm việc với hai tốc độ 1.5Mbps hoặc 12Mbps:
• Joysticks
• Keyboards
• Mice
• Other products

Vậy làm thế nào để phân biệt được thiết bị nào là cổng USB1.1 / USB 2.0.
Bạn có thể nhìn biểu tượng (Logo) in trên thân máy : (Hình 2.27)




a) Logo thiết bị USB 1.1 b) Logo thiết bị USB 2.0

Hình 2.27. Các Logo thiết bị USB


Bạn cũng có thể dùng phần mềm để biết máy tính đang h ỗ tr ợ USB nào. Vào
Start/ setting/Control panel/System/Device manager/ chọn Universal serial bus
controller.


31
D. CỔNG IEEE 1394

Chuẩn giao diện tuần tự cao tốc (high performace serial interface) IEEE 1394,
còn được biết đến với tên gọi FireWire đã được vi ện kỹ thật đi ện và đi ện t ử M ỹ
đưa ra năm 1995. Không bao lâu sau, Hội 1394 Trade được thành lập nh ằm đ ẩy
nhanh tốc độ ứng dụng IEEE 1394 trong lĩnh vực điện tử dân dụng và đã thu hút
được sự tham gia của MicroSoft, Philips, National Semiconductor và Texas
Instruments.
Tương tự phiên bản USB đầu tiên, chuẩn IEEE 1394 có đặc điểm sau:
o Thiết bị IEEE 1394 có thể tháo lắp nóng trong lúc đang ho ạt đ ộng, nghĩa
là bạn có thể kết nối thiết bị vào máy tính mà không c ần kh ởi đ ộng l ại
máy tính và tháo thiết bị ra mà không cần tắt máy. Khi thay đ ổi thông s ố
cấu hình, mô hình kết nối của hệ thống cũng được tự động nh ận di ện
mà không yêu cầu người dùng định lại địa chỉ;
o Cổng IEEE 1394 cho phép kết nối 63 thiết bị vào máy tính theo dạng n ối
tiếp hoặc có khả năng phân nhánh theo dạng cấu trúc cây;
o Khác với cổng USB, IEEE 1394 cho phép truyền dữ li ệu v ới t ốc đ ộ 100,
200, 400Mbps (so với 1.5Mbps và 12Mbps của USB), cho phép chiều dài
cáp lên đến 4.5mét. Chuẩn được phát triển tiếp theo là chu ẩn IEEE
1394b (ra đời năm 1999) đã quy định tốc độ từ 800 đến 3200 Mbps và
mở rộng chiều dài cáp đến 100 mét.
Nhờ tốc độ truyền cao mà IEEE 1394 là một phương tiện lý tưởng cho vi ệc
truyền tải dữ liệu cho máy ảnh số, máy camera số, đầu VCR, máy in, máy quét,
cardmạng , thiết bị lưu trữ như ổ đĩa…
Đầu nối IEEE 1394 có dạng sau : (hình 2.28)




Hình 2.28. Đầu nối cáp IEEE 1394

Bạn có thể tìm thấy trên các Mainboard mới cổng IEEE1394 và các nhà sản
xuất hy vọng nó sẽ sớm trở thành một cổng chuẩn – thông dụng như cổng USB trên
tất cả các mainboard mới.




32
33
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản