kiẾn trÚc mÁy tÍnh
Post on 25-Feb-2016
129 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
2
Chương 1:Nguyên lý làm việc của
máy tính
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
3
Thiết bị phần cứng cần phần mềm để có thể làm việc (tiếp)
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
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
Thiết bị phần cứng cần phần mềm để có thể làm việc (tiếp)
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
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
7
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 chủ8
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 bị9
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
10
Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp)
• Các thiết bị nhập liệu thông dụng nhất là: – Bàn phím
– Chuột
11
Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp)
• Các thiết bị xuất dữ liệu thông dụng nhất là: – Màn hình
– Máy in
12
Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp)
13
Cổng tiếng
Nguồn điện vào
Công tắc Bật/Tắt
Cổng chuột
Cổng bàn phímCổng USB
Cổng Song song
Cổng trực tiếp
Cổng điện thoại dùngcho kết nối moden
Cổng video (cho màn hình)
Cổng mạng
Cổng loa ra
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
Phần cứng dùng để nhập và xuất dữ liệu (tiếp)
14
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
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
15
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
16
Phần cứng bên trong thùng máy (tiếp)
17
Nguồn điện
Lõi nguồn
Ổ ZipỔ đĩa cứng
Mặt trước của thùng máy
Cáp dữ liệu
Bo mạch chủ
Ổ đĩa mềm
Các mạch điện (Cáp mở rộng)
Phía sau của thùng máy
Hình 1-7 Bên trong thùng máy
Ổ đĩa CD
CPU Pentium II
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
18
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
19
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
20
Bo mạch chủ (tiếp)
• Hệ thống điện: nguồn điện
• Dữ liệu lập trình và thiết lập: Flash ROM, CMOS
21
Bo mạch chủ (tiếp)
22
Khe cắm PCI
Khe cắm APG cho cạc Video
Khe cắm PCI
CPU với Quạt ở trên
Khe cắm Ram
Bộ nối ổ
Kết nối nguồn điện
Pin CMOS
Chíp set
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)
23
Cổng song song
Cổng mạng
Cổng 1394
Cổng chuột và bàn phím
Ba cổng âm thanh
Bốn cổng USBCổng 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
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
24
CPU và Chip Set (tiếp)
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)
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
27
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
28
Bộ nhớ sơ cấp (tiếp)
29
Hình 1-13 Một SIMM, DIMM hoặc RIMM chứa RAM và được lắp trực tiếp trên một bo mạch chủ
Hai khe cắm mở rộng cho các thanh DIMM bổ sung
Bộ nhớ sơ cấp (tiếp)
30
Hình 1-14: Các loại môđun RAM
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
31
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
32
Các thành phần trên bo mạch chủ dùng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị (tiếp)
33
Hình 1-24: Trên mặt sau của bo mạch chủ, bạn có thể thấy các đường bus kết thúc tại đế cắm CPU
Các đường bus
Phần đáy đế cắm CPU
Các thành phần trên bo mạch chủ dùng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị (tiếp)
34
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
Các đường truyền bus
Các chân trên đầu nối của cạc mở rộng
Khe cắm PCI
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
35
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.
Khe cắm AGPKhe cắm PCI
Khe cắm ISA16 bit
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
36
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
37
Hệ thống điện (tiếp)
38
Hình 1-32 Nguồn cung cấp điện và dây nối
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.
39
Thành phần +3.3V +5.0V +12.0V
Athlon64 3500+ - - 7.4 A Bo mạch chủ thông dụng 3.0 A 2.0 A 0.3 A Đĩa cứng Maxtor DM9 - 0.9 A 0.7 A Đĩa cứng Maxtor DM9 - 0.9 A 0.7 A RAID SATA Controller 2.0 A 0.5 A - nVIDIA GeForce 6800GT 0.1 A 3.94 A 3.02 A nVIDIA GeForce 6800GT 0.1 A 3.94 A 3.02 A 2x 512 DDR400- - 3.25 A - Audigy 2 ZS 0.5 A 0.5 A - 2x120mm quạt thông gió - - 0.6 A Bàn phím + chuột USB - 0.5 A - DVD-RW - 1.2 A 1.6 A DVD-ROM - 1.5 A 1.5 A Tổng số ampe mỗi đường 5.7 A 22.13 A 18.84 A Tổng số watt 18.81 W 110.65 W 226.08 W Công suất tổng 335.54 W 40
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
41
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
42
top related