Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Giới thiệu về Phần cứng của máy tính PC

Chương 1 
Giới thiệu về Phần 
cứng của máy tính PC
Nội dung chính của chương
 Phần cứng của PC cần phải có Phần mềm
 Phần cứng của PC:
1. Nhìn từ bên ngoài, PC có những gì?
2. Bên trong hộp hệ thống có những gì?
3. Bên trên Bo mạch hệ thống có những gì?
4. Phân biệt Bộ nhớ chính và Bộ nhớ phụ
5. Phân biệt BIOS hệ thống và BIOS mở rộng
Hardware Cần Software
như chiếc xe cần tài xế và thợ máy
Chức năng cơ bản của Hardware: Nhập, 
Xử lý, Lưu trữ và Xuất dữ liệu
Các yếu tố cần thiết để cho Hardware 
hoạt động
 Phương pháp thông tin giữa CPU và các thiết 
bị khác: Ngắt, DMA, ...
 Software điều khiển thiết bị: các trình điều 
khiển thiết bị
 Nguồn điện cung cấp cho thiết bị
Hardware dùng để 
Nhập và Xuất dữ liệu
 Thường gọi là các thiết bị I/O hoặc các thiết bị 
ngoại vi
 Đa số nằm bên ngoài hộp hệ thống
 Thông tin với CPU thông qua các Cổng hoặc 
các kết nối không dây
Các cổng để nối các thiết bị I/O
Thiết bị Nhập dữ liệu thông dụng nhất
Thiết bị xuất dữ liệu thông dụng nhất
Hardware bên trong
Hộp hệ thống
 Bo mạch hệ thống (CPU, Bộ nhớ, )
 Bộ nhớ cố định (Các ổ đĩa mềm, đĩa cứng, đĩa 
CD-ROM, )
 Bộ nguồn nuôi
 Các bo mạch mở rộng
 Cáp nối
Bên trong hộp hệ thống
Bo mạch hệ thống (Systemboard)
 Còn gọi là Bo mạch mẹ (Motherboard) hoặc 
Bo mạch chính (Mainboard)
 Bo mạch lớn nhất và quan trọng nhất
 Chứa CPU và nhiều thứ quan trọng khác
Bo mạch hệ thống
Các cổng bên ngoài xuất phát từ bo 
mạch hệ thống
 Nối tiếp (Serial)
 Song song (Parallel)
 Nối tiếp đa năng (USB) 
 Trò chơi (Game)
 Bàn phím (Keyboard)
 Chuột (Mouse)
Các cổng bên ngoài xuất phát từ bo 
mạch hệ thống
Các thành phần chính trên bo mạch hệ thống
 Thành phần xử lý
• CPU (thực hiện hầu hết công việc xử lý dữ liệu)
• Chip set (hỗ trợ cho CPU trong việc điều khiển các 
hoạt động xảy ra trên bo mạch)
 Bộ nhớ tạm thời
• RAM
continued
 Phương tiện liên lạc giữa CPU với các thiết bị
• Mạch in hoặc dây dẫn
• Khe cắm mở rộng
• Đồng hồ hệ thống
 Hệ thống điện
• Kết nối với bộ nguồn nuôi
 Phần sụn và dữ liệu cấu hình
• Flash ROM
• CMOS setup chip
Các thành phần chính trên bo mạch hệ thống
CPU Socket, CPU, Quạt gió
Chip Set
(hỗ trợ cho CPU điều khiển các hoạt 
động xảy ra trên bo mạch hệ thống)
Các thiết bị lưu trữ
 Bộ nhớ chính (tạm thời)
• Lưu trữ tạm thời các lệnh và dữ liệu khi CPU xử lý 
chúng
• Thường được gọi là Bộ nhớ hoặc RAM
 Bộ nhớ phụ (cố định): Các loại đĩa khác nhau: 
mềm, cứng, CD, DVD, Removable Disk,  
chúng lưu trữ dữ liệu khi CPU không làm việc
Bộ nhớ chính và Bộ nhớ phụ
Bộ nhớ chính
 Các module RAM 
• SIMMs (single inline memory modules)
• DIMMs (dual inline memory modules)
• RIMMs (manufactured by Rambus)
Cắm RAM vào bo mạch hệ thống
Các kiểu module RAM
Máy bạn có bao nhiêu RAM?
System Properties
Bộ nhớ phụ
 Hard disks (Đĩa cứng)
 Floppy disks (Đĩa mềm)
 Zip drives (Ổ đĩa nén)
 CD-ROMs (Đĩa CD)
 DVDs (Đĩa DVD)
 Removable Disks
Hard Drives (Đĩa cứng)
Đĩa cứng
 Đa số là các đĩa cứng sử dụng công nghệ EIDE 
(Enhanced Integrated Drive Electronics), công 
nghệ này cho phép cài đặt đến 4 thiết bị EIDE 
trên một PC
Một bo mạch hệ thống thường có 2 đầu 
nối IDE
1 ổ cứng và 1 ổ CD dùng cáp riêng
1 ổ cứng dùng cáp riêng, 1 ổ CD và 1 ổ 
Zip dùng chung cáp
Nguồn nuôi cho đĩa cứng
Ổ đĩa mềm: Chỉ có 1 đầu nối trên bo 
Có thể có 2 ổ đĩa mềm
Hầu hết các ổ CD-ROM là theo chuẩn 
EIDE
Phương tiện liên lạc giữa các thiết bị trên 
bo mạch hệ thống
 Bus
 Đồng hồ hệ thống
 Các khe cắm mở rộng
• PCI: dành cho các thiết bị có tốc độ cao
• AGP: Video card
• ISA: dành cho các thiết bị cũ có tốc độ chậm
Bus: Các đường mạch in kết thúc ở đế cắm CPU
Bus dữ liệu
Đồng hồ hệ thống
 Đồng bộ các hoạt động trên bo mạch hệ thống
 Phát ra các xung trên bus để các thành phần 
khác sử dụng
Đồng hồ hệ thống
Khe cắm mở rộng: Nơi cắm bo mạch mở rộng
Khe cắm mở rộng: Nơi cắm bo mạch mở rộng
Các bo mạch mở rộng
 Cho phép CPU kết nối với các thiết bị bên 
ngoài hoặc một mạng máy tính
 Nhận dạng chức năng của bo mạch bằng cách 
nhìn vào phần cuối của nó (phần thấy được từ 
phía sau hộp hệ thống)
Các bo mạch mở rộng: Sound card
4 bo mạch mở rộng
Nhận dạng card mở rộng: nhìn vào cuối
Hệ thống điện
 Bộ nguồn nuôi (quan trọng nhất)
• Cung cấp nguồn điện cho máy tính
• Nhận điện áp110-120 V AC để chuyển đổi thành các 
mức điện áp DC thấp hơn
• Có thể chạy một cái quạt để làm mát cho bên trong 
hộp hệ thống
Bộ nguồn nuôi
Cấp nguồn cho bo mạch hệ thống
Cấp nguồn cho các card mở rộng
Phần sụn và dữ liệu trên bo mạch hệ thống
 Các thông tin về cấu hình của máy tính
 Khởi động máy tính
 Tìm kiếm hệ điều hành (OS) 
 Được lưu trữ ở các chip ROM đặc biệt
 Đặt các công tấc vật lý trên bo (jumper và DIP)
 Chip CMOS-RAM được nuôi bằng pin
ROM BIOS
 Phần mềm được lưu trữ cố định trong các chip 
ROM
 Được gọi là phần sụn (firmware)
 Cần phân biệt BIOS hệ thống và BIOS mở 
rộng: chúng được lưu trữ trong ROM trên bo 
mạch hệ thống hay trong ROM trên các bo 
mạch mở rộng?
ROM BIOS mở rộng
ROM BIOS hệ thống
Chip CMOS-RAM lưu trữ thông tin cấu hình
Jumpers
DIP Switches
Tóm tắt chương 1
 Các thiết bị phần cứng dùng để nhập, xuất
 Các thiết bị bên trong hộp hệ thống
 Bo mạch hệ thống, CPU, các Chip set
 Các thiết bị lưu trữ
 Các phương tiện liên lạc giữa các thiết bị trên bo 
mạch hệ thống
 Các bo mạch mở rộng 
 Hệ thống điện
 Chương trình và thông tin cấu hình
continued