Giáo trình Kiến trúc máy tính (Phần 2)

ld ReQuest) để xin dùng các đường Bus. 
 189 
 Bước 3: CPU sẽ thực hiện xong chu kỳ BUS hiện tại và trả lời đồng ý bằng việc 
gửi tín hiệu HLDA (HoLD Acknowledge) tới DMAC. 
 Hình 5. 14. Sơ đồ cấu trúc của DMAC 
 Bước 4: DMAC gửi tín hiệu DACK (DMA ACKnowledge) tới TBNV báo 
chuẩn bị truyền dữ liệu. 
 Bước 5: DMAC thực hiện điều khiển quá trình truyền dữ liệu giữa bộ nhớ và 
TBNV. 
 Bước 6: DMAC thực hiện xong công việc, nó bỏ kích hoạt tín hiệu HRQ. Hệ 
thống trở lại bình thường. 
5.5. Giao diện giữa bộ xử lý với các bộ phận vào/ ra 
 - Giao tiếp thông qua khe cắm (Slot Card) 
 Các khối bên trong máy tính, ngoài những khe cắm dùng cho card vào/ ra còn 
có khe cắm cho card màn hình. 
 - Giao tiếp qua Serial Port (Port COM): 
 IBM PC cung cấp 2 cổng nối tiếp: COM 1 và COM 2. Các cổng này giao tiếp 
theo tiêu chuẩn RS232. Chúng có thể được nối với một Modem để dùng cho mạng 
điện thoại, hay nối trực tiếp với một máy tính khác. Dữ liệu được truyền qua cổng 
này theo cách nối tiếp, nghĩa là dữ liệu được gởi đi nối tiếp nhau trên 1 đường dây. 
 - Giao tiếp qua cổng PRINT (Cổng máy in): 
 IBM PC cho phép sử dụng đến 3 cổng song song có tên là LP1, LP2 và LP3. 
Kiểu giao tiếp song song được dùng để truyền dữ liệu giữa máy tính và máy in 
 - Giao tiếp qua hệ thống vào/ ra với các mô-đun vào/ ra như đã xét ở trên. 
 190 
 Sau đây chúng ta sẽ xem xét giao tiếp giữa các thành phần của máy tính với 
nhau thông qua bo mạch chủ. 
 Bo mạch chủ (Mainboard) 
 Như đã trình bày trong chương trước, bo mạch chủ là thiết bị trung gian để gắn 
kết tất cả các thiết bị phần cứng khác của máy tính. Ngoài ra, nó còn điều khiển đường 
đi và tốc độ của luồng dữ liệu giữa các thiết bị và điều khiển điện áp cung cấp cho các 
linh kiện gắn sẵn hoặc cắm rời trên nó. 
 Sơ đồ khối và Bus trong bo mạch chủ: 
 Hình 5. 15. Sơ đồ khối và BUS trong bo mạch chủ 
 Sơ đồ các thành phần chính trên bo mạch chủ: 
 191 
 Hình 5. 16. Thành phần chính trên bo mạch chủ 
 Trong đó: 
 1) Socket (Đế cắm CPU) 
 2) North Bridge (Chipset bắc) 
 Hình 5. 17. Chipset bắc 
 - Chipset bắc có nhiệm vụ điều khiển các thành phần có tốc độ cao như CPU, 
RAM và Card Video. 
 - Chipset bắc điều khiển về tốc độ Bus và điều khiển chuyển mạch dữ liệu, đảm 
bảo cho dữ liệu qua lại giữa các thành phần được thông suốt và liên tục, khai thác hết 
được tốc độ của CPU và bộ nhớ RAM. 
 - Có thể ví Chipset bắc giống như một nút giao thông ở một ngã tư, điều khiển 
chuyển mạch như các đèn xanh đèn đỏ cho phép từng luồng dữ liệu đi qua trong một 
 192 
khoảng thời gian nhất định, còn điều khiển tốc độ BUS là mỗi hướng của ngã tư khác 
nhau thì các phương tiện phải chạy theo một tốc độ quy định. 
 3) Sourth Bridge (Chipset nam) 
 Chức năng của Chipset nam tương tự như Chipset bắc, nhưng Chipset nam điều 
khiển các thành phần có tốc độ chậm như: Card Sound, Card Net, ổ cứng, ổ CD ROM, 
các cổng USB, IC SIO, BIOS, 
 Hình 5. 18. Chipset nam 
 4) ROM BIOS (Read Olly Memory – Basic In Out System) 
 Hình 5. 19. ROM BIOS 
 ROM là IC nhớ chỉ đọc, BIOS là chương trình được nạp vào trong ROM do nhà 
sản xuất Mainboard nạp vào, chương trình BIOS có các chức năng chính sau đây: 
 + Khởi động máy tính, duy trì sự hoạt động của CPU. 
 + Kiểm tra lỗi của bộ nhớ RAM và Card Video. 
 + Quản lý trình điều khiển cho Chipset bắc, Chipset nam, IC-SIO và Card 
Video Onboard. 
 + Cung cấp bản cài đặt CMOS SETUP mặc định để máy có thể hoạt động khi 
chưa thiết lập 
 5) Pin CMOS 
 193 
 Hình 5. 20. CMOS 
 Là viên pin 3V, cung cấp điện cho ROM BIOS để lưu giữ các thiết lập riêng 
của người dùng như ngày giờ hệ thống, mật khẩu bảo vệ,... 
 6) IC SIO (Super In Out – IC điều khiển các cổng vào ra dữ liệu) 
 Hình 5. 21. IC SIO 
 - SIO điều khiển các thiết bị trên cổng Parallel như máy In, máy Scaner, các 
cổng Serial như cổng COM, cổng PS/2. 
 - Ngoài ra SIO còn thực hiện giám sát các bộ phận khác trên Mainboard hoạt 
động để cung cấp tín hiệu báo sự cố. 
 - Tích hợp mạch điều khiển tắt mở nguồn, tạo tín hiệu Reset hệ thống. 
 7) Clockgen (Clocking - Mạch tạo xung Clock) 
 Hình 5. 22. Mạch tạo xung 
 Mạch tạo xung Clock có vai trò quan trọng trên Mainboard, nó tạo xung nhịp 
cung cấp cho các thành phần trên Mainboard hoạt động, đồng thời đồng bộ sự hoạt 
 194 
động của toàn hệ thống máy tính, nếu mạch Clock bị hỏng thì các thành phần trên 
Main không thể hoạt động được, mạch Clocking hoạt động đầu tiên sau khi Mainboard 
có nguồn chính cung cấp. 
 8) VRM (Vol Regu Mô-đune - Mô đun ổn áp cho CPU) 
 Đây là mạch điều khiển nguồn VCORE cấp cho CPU, mạch có nhiệm vụ biến 
đổi điện áp 12V/2A thành điện áp khoảng 1,5V và cho dòng lên tới 10A để cấp cho 
CPU, mạch bao gồm các linh kiện như đèn Mosfet, IC dao động, các mạch lọc. 
 Hình 5. 23. Mô-đun tạo ổn áp cho CPU 
 9) Khe AGP, PCI Express 
 Hình 5. 24. Khe AGP và PCI Express 
 Khe AGP và PCI Express dùng để gắn Card Video, khe AGP hoặc PCI Express 
do Chipset bắc điều khiển. 
 10) Khe PCI 
 195 
 Hình 5. 25. Khe PCI 
 Khe PCI do Chipset nam điều khiển dùng để gắn các Card mở rộng như Card 
Sound, Card Net, 
 11) Khe RAM 
 Hình 5. 26. Khe RAM 
 Khe RAM do Chipset bắc điều khiển dùng để gắn bộ nhớ RAM. 
 12) Cổng IDE, SATA 
 Hình 5. 27. Ba cổng IDE và bốn cổng SATA 
 Cổng IDE, SATA do Chipset nam điều khiển, dùng để gắn các ổ đĩa như HDD, 
SSD, CDROM, DVD, 
 13) Power Connector 
 Chân cắm để cấp nguồn điện cho Mainboard và CPU 
 Hình 5. 28. Chân cắm cấp nguồn điện cho Mainboard 
 196 
 Hình 5. 29. Chân cắm cấp nguồn điện cho CPU 
 14) FAN Connector 
 Hình 5. 30. Chân cắm quạt của CPU 
 Là chân cắm có ký hiệu CPU_FAN để cung cấp nguồn cho quạt giải nhiệt của CPU. 
 15) Dây nối với Case 
 Hình 5. 31. Các dây tín hiệu nối với Case 
 Mặt trước thùng Case thông thường có các thiết bị sau: 
 + Nút Power: Dùng để khởi động máy. 
 + Nút Reset: Để khởi động lại máy. 
 + Đèn nguồn: Báo máy đang hoạt động. 
 + Đèn ổ cứng: Báo ổ cứng đang truy xuất dữ liệu. 
 Các thiết bị trên được nối với Mainboard thông qua các dây điện nhỏ đi kèm 
Case. Trên Mainboard có những chân cắm với các ký hiệu để giúp gắn đúng dây cho 
từng thiết bị. 
 Kiểm tra thông tin phần cứng máy tính 
 Chúng ta có nhiều cách để kiểm tra thông tin phần cứng máy tính. Sau đây sẽ 
hướng dẫn một số cách thông dụng: 
 197 
 1) Sử dụng phần mềm CPU-Z 
 CPU- Z cho phép xem thông tin về các thành phần trong máy tính. 
 Có thể download phần mềm tại:  
 Ví dụ khi kiểm tra phần cứng của một máy tính bằng phần mềm CPU-Z thì giao 
diện chính của phần mềm CPU-Z như sau: 
 Hình 5. 32. Giao diện chính của phần mềm CPU-Z 
 Trong đó: 
 a) Tab CPU: Xem thông tin về bộ xử lý trung tâm (CPU) 
 + Name: Tên của bộ xử lý trung tâm (Intel Core i5 3470) 
 + Code name: Tên của kiến trúc CPU hay còn gọi là thế hệ của CPU (Ivy 
Bridge). 
 + Packpage: Socket của CPU (Các kiểu socket như 775, 1155 thông số này 
rất quan trọng khi muốn nâng cấp CPU). 
 + Core Speed: Xung nhịp của CPU hay còn gọi là tốc độ của CPU. 
 + Technology: Công nghệ Transistor, ví dụ ở đây là 22 nm. 
 + Core Voltage: Điện áp cho nhân của CPU, các dòng CPU hiện nay thường tự 
điều chỉnh xung nhịp và điện áp tiêu thụ để tiết kiệm điện năng. 
 + Specification: Tên đầy đủ của CPU đang dùng. 
 + Stepping: Cho biết đợt CPU được đưa ra thị trường. Ví dụ ở đây là 
9, Stepping càng cao thì càng tốt và đã được fix các lỗi từ các bản trước đó. 
 198 
 + Revision: Là thông tin phiên bản, cũng tương tự như ở phần Stepping. 
 + Instructions: Các tập lệnh để CPU xử lý. 
 + Core Speed: Xung nhịp của CPU, xung nhịp này thường xuyên dao động để 
tiết kiệm điện năng. 
 + Level 2: Thông số về bộ nhớ đệm, thông số này càng cao thì CPU càng ít bị 
tình trạng nghẽn dữ liệu khi xử lý. Ở đây là CPU Core i5 nên CPU có bộ nhớ Level 3 
còn thông thường chỉ ở mức Level 2Số level càng lớn, kèm theo dung lượng càng 
cao thì CPU chạy càng nhanh. 
 + Cores và Threads: Số nhân và số luồng của CPU. Số này thường là số chẵn và 
thường được gọi là: CPU 2 nhân, CPU 4 nhân, CPU 6 nhân 
 b) Tab Caches: Xem thông tin về Caches 
 Hình 5. 33. Thông tin về Cache 
 Hiển thị thông tin chi tiết về caches 
 c) Tab Mainboard: Xem thông tin về Mainboard 
 199 
 Hình 5. 34. Thông tin về Mainboard 
 + Manufacturer: Là tên nhà sản xuất Mainboard (Ví dụ có các nhà sản xuất như: 
Gigabyte, Asus, Intel,...) 
 + Model: Là model của Mainboard. Thông tin này rất quan trọng trong quá 
trình tìm kiếm driver. Ô tiếp theo (1.0) là thông tin về phiên bản, càng cao thì càng tốt. 
 + Chipset: Thông tin về chipset của Mainboard (Ví dụ: G41, H61,H81,...). 
 + BIOS: Hiển thị các thông tin về hãng sản xuất BIOS, ngày tháng sản xuất và 
phiên bản của BIOS. 
 + Graphic Interface: Thông tin về khe cắm card đồ họa trên Mainboard. Link 
Width là độ rộng của băng thông. 
 d) Tab Memory: Xem thông tin về RAM 
 + Type: Hiển thị loại RAM đang sử dụng như DDR, DDR2, DDR3 
 + Size: Là tổng dung lượng RAM đang sử dụng. 
 + Channel: Nếu hiển thị là Single tức là đang gắn 1 thanh RAM hoặc 
Mainboard không hỗ trợ chế độ chạy kênh đôi, nếu hiển thị là Dual tức là RAM đang 
chạy ở chế độ kênh đôi (tốc độ nhanh hơn) điều này cũng đồng nghĩa là đang gắn 2 
hoặc nhiều thanh RAM. 
 200 
 Hình 5. 35. Thông tin về RAM 
 e) Tab SPD: Xem thông tin chi tiết về RAM 
 Hình 5. 36. Thông tin chi tiết về RAM 
 + Slot #: Nhấn mũi tên thả xuống sẽ hiển thị số lượng khe cắm RAM. Thông 
thường máy tính sẽ có 2 hoặc 4 khe cắm Ram. DDR3: là loại Ram 
 201 
 + Module Size: Dung lượng RAM ở khe cắm đang xem. Đơn vị là MB (1GB = 
1024MB). Trong ví dụ này là đang sử dụng thanh ram 4GB. 
 + Max Bandwidth: (Tốc độ băng thông tối đa) Đây thực tế là thông số về BUS 
RAM. Nhân phần xung nhịp nằm trong dấu ngoặc đơn với 2, sẽ cho biết BUS của 
RAM hiện 
 tại. Ví dụ: 800Mhz x 2 = 1600 -> BUS RAM là 1600 
 + Manufacturer: Tên hãng sản xuất. 
 f) Tab Graphics: Xem thông tin về Card đồ họa 
 Hình 5. 37. Thông tin chi tiết về Card đồ họa 
 + Display Device Selection: Nếu có nhiều Card đồ họa, phần này sẽ sáng lên và 
chọn Card tương ứng. Nếu chỉ có 1 card, phần này sẽ mờ đi như trên hình. 
 + Name: Tên của hãng sản xuất Chip đồ họa, phổ biến nhất là ATI và Geforce 
 + Code Name: Tên của Chip đồ họa đang chạy. 
 + Technology: Cũng giống như ở phần CPU, thông số này càng nhỏ thì càng tốt. 
 + Size: Dung lượng bộ nhớ của Card đồ họa. 
 + Type: Kiểu xử lý (Ví dụ: 64-bit, 128-bit, 256-bit. Thông số này càng cao thì 
Card đồ họa càng cao cấp và xử lý đồ họa tốt hơn. 
 g) Tab About: Xem thông tin về phiên bản phần mềm CPU-Z 
 202 
 Hình 5. 38. Thông tin về phiên bản phần mềm 
 Phần này hiển thị thông tin phiên bản phần mềm CPU-Z đang dùng. Khuyến 
khích sử dụng phiên bản mới nhất để kiểm tra. 
 Trong phần Tools: Giúp xuất ra File có định dạng .TXT hoặc .HTML giúp quản 
lý các máy tính trong một công ty dễ hơn. 
 2) Sử dụng phần mềm GPU-Z 
 GPU- Z cho phép kiểm tra thông tin về Card đồ họa, tất cả các thông số chi tiết 
của Chip xử lý đồ họa. 
 Có thể download phần mềm tại:  
 Ví dụ khi kiểm tra phần cứng của một máy tính bằng phần mềm GPU-Z thì giao 
diện chính của phần mềm GPU-Z như sau: 
 203 
 Hình 5. 39. Giao diện chính của phần mềm GPU-Z 
 Ở mục Graphics Card sẽ hiển thị các thông số phần cứng và GPU cũng như 
xung nhịp Card đồ họa, công nghệ chế tạo, mã sản phẩm, kích thước, phiên bản BIOS, 
hãng sản xuất, giao diện kết nối, tốc độ xử lý, băng thông, bộ nhớ RAM, phiên bản 
DirectX, phiên bản Driver, chế độ Card đôi,.... 
 3) Xem thông tin bằng hệ thống Windows 
 Có thể kiểm tra thông tin máy tính bằng tiện ích System Properties trên 
Windows. Để thực hiện, nhấp chuột phải vào biểu tượng My Computer trên màn hình, 
chọn Properties. 
 Tại hộp thoại System Properties có thể nhìn thấy thông tin cấu hình sơ bộ của 
máy. Chúng bao gồm xung nhịp của CPU, dung lượng bộ nhớ RAM, hệ thống 32-bit 
hay 64-bit và một số thông tin cơ bản khác. 
 204 
 Hình 5. 40. System Properties trên Windows 
 Nếu muốn xem những thành phần chi tiết hơn ta sẽ sử dụng tiện ích DirectX 
Diagnostic. Cách thực hiện như sau: Trong hộp thoại Run điền từ khóa "dxdiag" và 
nhấn Enter. 
 Hình 5. 41. Mở tiện ích DirectX Diagnostic 
 205 
 Hình 5. 42. Giao diện chính của DirectX Diagnostic 
Tab System cho biết đầy đủ thông tin cấu hình của hệ thống máy tính. 
Tab Display cho biết Card đồ họa 
Tab Sound cho biết thông tin về Card âm thanh. 
Tab Input cho biết thông tin về thiết bị kết nối như chuột hay bàn phím. 
 206 
 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 5 
Câu 1: 
 Trình bày chức năng, thành phần chính và các phương pháp đánh địa chỉ vào – 
ra của hệ thống vào – ra trong máy tính. 
Câu 2: 
 Trình bày thành phần và quá trình hoạt động của phương pháp truy cập bộ nhớ 
trực tiếp. 
Câu 3: 
 Trình bày hệ thống Bus trong máy tính 
Câu 4: 
 Nêu nguyên tắc giao tiếp giữa CPU với thiết bị ngoại vi. 
Câu 5: 
 Cho biết tên nhà sản xuất, thế hệ, socket và nhận diện các thành phần trên các 
bo mạch chủ sau: 
 a.
 207 
b. 
 208 
c. 
 209 
d. 
Câu 6: 
 Trình bày cách sử dụng phần mềm để xem thông tin phần cứng của máy tính 
đang dùng. 
Câu 7: 
 Hãy lựa chọn 2 bộ máy tính dựa vào bảng báo giá của công ty máy tính A dưới 
đây sao cho các thành phần có thể tương thích tốt với nhau. 
 210 
211 
212 
213 
214 
Gợi ý: 
Bộ máy tính 1: 
 Mainboard: Asus H61M-A 
 CPU: Intel Pentium Processor G2030 
 RAM: Kingston 4GB DDR3-1333 LONG DIMM 
 VGA: ASUS R7240-2GD3 (128 bits) 
 HDD: WD HDD Caviar Blue 500GB 
 Monitor (Màn hình): ASUS LCD - VS207DE HD LED 
 215 
 Nguồn: ELITE Series3 
 Vỏ Case: Cooler Master K280 
 Chuột: USB TOSBHIBA (White) 
 Bàn phím: DELUX 8021P 
Bộ máy tính 2: 
 Mainboard: ASUS H81M-C 
 CPU: Intel Core i5-4460 
 RAM: Kingston 2GB DDR3-1600 LONG DIMM 
 SSD: SV300S37A/60G 
 Monitor (Màn hình): ASUS LCD - VS207DE HD LED 
 Nguồn: ELITE Series3 
 Vỏ Case: Cooler Master K280 
 Chuột: USB TOSBHIBA (Black) 
 Bàn phím: DELUX MULTIMEDIA 
 216 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Võ Văn Chín, Nguyễn Hồng Vân, Phạm Hữu Tài, Giáo trình Kiến trúc máy 
 tính, Đại học Cần Thơ, 2003. 
[2] Nguyễn Kim Khánh, Kiến trúc máy tính và thiết bị ngoại vi, Trường đại học 
 Bách Khoa Hà Nội, 2007. 
[3] Lê Hữu Lập, Kiến trúc máy tính, Học viện Bưu chính viễn thông, 2008. 
[4] Nguyễn Quý Sỹ, Kiến trúc máy tính, Học viện Bưu chính viễn thông, 2009. 
[5] Nguyễn Đình Việt, Kiến trúc máy tính, Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội, 2005. 
[6] Nguyễn Thị Ngọc Vinh, Kiến trúc máy tính và hệ điều hành, Học viện Bưu 
 chính viễn thông, 2013. 
[7] Đinh Đức Anh Vũ, Kiến trúc máy tính, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, 2011. 
[8] Bộ môn kỹ thuật máy tính, Kiến trúc máy tính và thiết bị ngoại vi, Đại học 
 hàng hải. 
[9] William Stallings, Computer Organization and Architecture, 7th Edition, 2006. 
[10] John L. Hennessy & David A. Patterson, Computer Architecture, A 
 quantitative approach, 3th Edition, 2003. 
 i