Tải bản đầy đủ

Một số lỗi của máy tính cá nhân và biện pháp khắc phục

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Nhiệm vụ của đề tài là tập trung vào tìm hiểu Một số lỗi của máy tính cá
nhân và biện pháp khắc phục, nội dung của đề tài bao gồm:
 Tổng quan về máy vi tính.
 Bộ nguồn và một số lỗi của bộ nguồn.
 Ổ cứng HDD và một số lỗi của ổ cứng HDD.
 Bo mạch chủ và một số lỗi của bo mạch chủ.
 Bộ nhớ RAM và một số lỗi của bộ nhớ RAM.

1


LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, máy vi tính được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của
đời sống xã hội như giáo dục, thông tin, tài chính, ngân hàng, kinh doanh, y tế,
dự báo thời tiết, nghiên cứu khoa học… Chúng ta sử dụng máy vi tính để liên lạc,
học tập, giải trí, tra cứu thông tin và rất nhiều việc khác. Máy vi tính có thể được
mô tả là một thiết bị điện tử thực hiện các thao tác toán học, logic học và đồ họa.
Hiện nay trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng, máy tính đang trở nên rất
phổ biến và phát triển với tốc độ nhanh chóng. Đối với những người sử dụng
máy tính thì chúng ta cần có kiến thức về bảo trì, khắc phục một số lỗi cơ bản

cho máy tính, đảm bảo máy tính hoạt động ổn định, phục vụ tốt cho công việc
học tập, làm việc, giải trí…
Nhận thức được điều đó, em đã quyết định chọn đề tài "Một số lỗi của
máy tính cá nhân và biện pháp khắc phục", qua đó mong muốn phần nào có
thể cung cấp thêm kiến thức cho bản thân và cho mọi người về máy tính và khắc
phục lỗi của máy tính.
Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của
cô giáo Ngô Thị Vinh và các thầy cô khác. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành
đến các thầy cô đã giúp em hoàn thành đề tài này.
Cho dù đã rất cố gắng, tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp, thiếu tài liệu và
kinh nghiệm thực tập nên báo cáo của em còn nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận
được những ý kiến đóng góp của các thầy cô để có thể hoàn thiện mình hơn, tiếp
tục con đường học tập và nghiên cứu.

2


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan cuốn đồ án này do chính tôi nghiên cứu. Hệ thống phần
cứng và chương trình phần mềm do tôi thiết kế và xây dựng. Các thông tin số
liệu trong đồ án là hoàn toàn trung thực, chính xác và có nguồn gốc rõ ràng.
Trong quá trình nghiên cứu tôi có tham khảo một số tài liệu có trong danh mục
tài liệu tham khảo được liệt kê cuối đồ án.
Sinh viên

Nguyễn Đăng Mạnh

3


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN............................................................................................1
LỜI MỞ ĐẦU .....................................................................................................2
LỜI CAM ĐOAN ..............................................................................................3
MỤC LỤC..........................................................................................................4
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY VI TÍNH.............................................9
1.1. Sơ đồ khối của máy vi tính............................................................................ 9
1.1.1. Khối ngoại vi: ........................................................................................ 9
1.1.2. Khối trung tâm ....................................................................................... 9

1.1.3. Các bus trong máy tính .........................................................................10
1.2. Phần cứng và phần mềm ..............................................................................11
1.2.1. Phần cứng.............................................................................................11
1.2.2. Phần mềm .............................................................................................13
CHƯƠNG 2: BỘ NGUỒN ................................................................................19
2.1. Nhiệm vụ và đặc điểm của bộ nguồn............................................................19
2.2. Cấu tạo của bộ nguồn...................................................................................19
2.3. Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn ..............................................................21
2.4. Bộ nguồn ATX ............................................................................................21
2.5. Công suất và hiệu suất của bộ nguồn............................................................22
2.5.1. Công suất..............................................................................................22
2.5.2. Hiệu suất...............................................................................................23
2.6. Một số lỗi của bộ nguồn và cách khắc phục .................................................24
2.6.1. Nguồn không đủ công suất ....................................................................24
2.6.2. Lỗi phần cứng của bộ nguồn .................................................................25

4


2.7. Nhận xét: .....................................................................................................25
CHƯƠNG 3: Ổ CỨNG HDD ............................................................................27
3.1. Nhiệm vụ và đặc điểm của ổ cứng HDD ......................................................27
3.1.1. Nhiệm vụ...............................................................................................27
3.1.2. Đặc điểm...............................................................................................27
3.2. Cấu tạo của ổ cứng HDD .............................................................................27
3.2.1. Cấu tạo các đĩa phẳng ..........................................................................28
3.2.2. Cấu tạo đầu từ đọc/ghi..........................................................................28
3.2.3. Cấu tạo mô tơ quay đĩa .........................................................................29
3.2.4. Cấu tạo mạch điều khiển ổ đĩa ..............................................................29
3.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật của ổ đĩa cứng HDD ...................................................30
3.4. Cách tổ chức thông tin trên đĩa cứng............................................................30
3.4.1. Định dạng vật lí (định dạng cấp thấp)...................................................30
3.4.2. Định dạng logic (Định dạng cấp cao) ...................................................31
3.5. Một số hư hỏng của ổ cứng HDD và cách khắc phục ...................................32
3.5.1. Lỗi mô tơ quay ổ cứng...........................................................................32
3.5.2. Lỗi bad sector .......................................................................................32
3.6. Nhận xét ......................................................................................................34
CHƯƠNG 4: BO MẠCH CHỦ .........................................................................36
4.1. Nhiệm vụ và đặc điểm .................................................................................36
4.2. Cấu tạo của bo mạch chủ hiện đại ................................................................36
4.3. Các bộ phận trên bo mạch chủ .....................................................................39
4.3.1. Đế cắm cho bộ vi xử lí...........................................................................39
4.3.2. Chipset..................................................................................................39
4.3.3. Chip Super I/O ......................................................................................40

5


4.3.4. Các khe cắm cho bộ nhớ RAM ..............................................................40
4.3.5. Giao diện truyền dữ liệu: IDE/ATA, Serial ATA, SCSI ..........................40
4.3.6. Các khe cắm mở rộng ...........................................................................42
4.3.7. Các cổng kết nối của bo mạch chủ ........................................................43
4.4. Các lỗi của bo mạch chủ và cách khắc phục.................................................44
4.4.1. Lỗi không lên nguồn..............................................................................44
4.4.2. Lỗi treo trong quá trình POST ..............................................................45
4.4.3. Lỗi phát ra tiếng kêu beep.....................................................................48
4.4.4. Lỗi checksum ........................................................................................50
4.5. Nhận xét ......................................................................................................50
CHƯƠNG 5: BỘ NHỚ RAM............................................................................52
5.1. Nhiệm vụ và đặc điểm .................................................................................52
5.2. Cấu tạo của bộ nhớ RAM.............................................................................52
5.3. Thông số của bộ nhớ RAM ..........................................................................53
5.3. Các lỗi của bộ nhớ RAM .............................................................................54
5.3.1. Lỗi máy tính không thể khởi động .........................................................54
5.3.2. Lỗi dump màn hình xanh.......................................................................54
KẾT LUẬN......................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................59

6


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Sơ đồ khối của máy vi tính...................................................................9
Hình 1.2: Các loại bus trong máy tính................................................................10
Hình 1.3: Hình ảnh bộ nguồn và các dây output ................................................12
Hình 1.4: Giáo sư Mauchly và máy tính ENIAC................................................15
Hình 1.5: Giáo sư Von Neumann và máy tính ENIAC.......................................16
Hình 1.6: Máy tính IBM System/360.................................................................17
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo của bộ nguồn................................................................20
Hình 2.2: Bộ nguồn ATX ..................................................................................21
Hình 2.3: Các dây của bộ nguồn ATX ...............................................................22
Hình 2.4: Bảng công suất tiêu thụ tham khảo của các linh kiện trong máy tính..25
Hình 2.5: Các tụ lọc bị phồng trong bộ nguồn ...................................................25
Hình 3.1: Cấu tạo bên trong của ổ cứng HDD....................................................27
Hình 3.2: Mạch logic điều khiển ổ đĩa cứng HDD .............................................29
Hình 3.3: Định dạng logic trên hệ điều hành Windows 7 ...................................31
Hình 3.4: Giao diện phần mềm HDD Regenerator.............................................33
Hình 3.5: Giao diện phần mềm HDD Low Level Format Tool ..........................34
Hình 4.1: Hình ảnh bo mạch chủ Z97 ................................................................37
Hình 4.2: Sơ đồ khối bo mạch chủ Z97..............................................................38
Hình 4.3:Hình ảnh khe PCI Express và khe PCI trên bo mạch chủ ....................43
Hình 4.4: Hình ảnh các cổng giao tiếp mặt sau bo mạch chủ .............................44
Hình 4.5: Tụ trên bo mạch chủ bị phù................................................................45
Hình 4.6: Hình ảnh pin CMOS và Jumper Clear CMOS ....................................45
Hình 4.7: Hình ảnh tháo lắp RAM .....................................................................46
Hình 4.8: Lựa chọn Load Optimal Defaults trong BIOS ....................................47

7


Hình 4.9: Tra lại keo tản nhiệt cho CPU ............................................................48
Hình 4.10: Kiểm tra lại card đồ họa ...................................................................49
Hình 4.11: Hình ảnh pin CMOS nuôi RTC/NVRAM.........................................50
Hình 5.1: Cấu tạo của bộ nhớ RAM...................................................................52
Hình 5.2: Thông số của bộ nhớ RAM ................................................................54
Hình 5.3: Lỗi dump màn hình xanh ...................................................................55
Hình 5.4: Lựa chọn Windows Memory Diagnostic ............................................56
Hình 5.5: Event Viewer .....................................................................................56

8


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY VI TÍNH
1.1. Sơ đồ khối của máy vi tính

Hình 1.1: Sơ đồ khối của máy vi tính
1.1.1. Khối ngoại vi:
- Khối thiết bị vào: Đưa các dữ liệu vào để máy tính xử lí: bàn phím,
chuột, máy quét, camera...
- Bộ nhớ ngoài: Lưu trữ hệ điều hành, các chương trình ứng dụng và dữ
liệu trong thời gian dài như ổ cứng HDD (Hard Disk Drive), ổ mềm FDD
(Floppy Disk Drive), ổ quang ODD (Optical Disk Drive).
- Khối thiết bị ra: Thể hiện thông tin sau khi đã được máy tính xử lí, gồm
màn hình, máy in...
1.1.2. Khối trung tâm
- Khối điều khiển vào/ra: Điều khiển mọi hoạt động của máy vi tính.

9


- Bộ nhớ trong: Gồm bộ nhớ chỉ đọc ROM (Read Only Memory) và bộ
nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM (Random Access Memory).
- Bộ xử lí trung tâm CPU (Central Processing Unit) là bộ não của máy vi
tính được cấu tạo từ ba khối chính: Đơn vị xử lí số học và logic ALU (Arithmetic
and Logic Unit), đơn vị điều khiển (Controller Unit) và các thanh ghi (Register).
1.1.3. Các bus trong máy tính
Một trong những hoạt động và chức năng cơ bản của máy tính là truyền số
liệu (data transfer). Sự hoạt động của máy tính do các bộ vi xử lý điều khiển. Bộ
vi xử lý và các chip hỗ trợ khác đến lượt mình cũng thường xuyên phải truyền số
liệu giữa các khối, bộ phận trong và ngoài chúng với nhau.

Hình 1.2: Các loại bus trong máy tính
Vì có rất nhiều các bộ phận, khối riêng rẽ trong bản thân các Chip và các
đường truyền số liệu rất đa dạng, nên một cách hợp lý ta không thể thực hiện các
đường nối giữa các bộ phận , khối từng đôi một với nhau mà ta nối chung tất cả
các lối vào/lối ra của các khối riêng rẽ với nhau lên một hệ thống các đường dẫn
chung. hệ thống này được gọi là bus. Có thể chia bus làm 3 loại như sau:
a) Bus địa chỉ (Address Bus): Truyền các địa chỉ trong hệ thống.
-

Chức năng: vận chuyển địa chỉ để xác định ngăn nhớ hay cổng vào/ra.

-

Độ rộng bus địa chỉ: Xác định không gian địa chỉ của bộ nhớ

Có n bit: An-1, An-2, ... A2, A1, A0 thì có thể đánh địa chỉ tối đa cho 2n ngăn
nhớ

10


-

Ví dụ: Bộ xử lý Pentium có bus địa chỉ 32 bit có khả năng đánh địa chỉ

cho 232 bytes nhớ.
b) Bus dữ liệu (Data Bus): Truyền các dữ liệu trong hệ thống
-

Chức năng: Vận chuyển lệnh từ bộ nhớ đến CPU, vận chuyển dữ liệu giữa

CPU, module nhớ, module vào/ra với nhau.
-

Độ rộng bus dữ liệu: Xác định số bit dữ liệu có thể được trao đổi đồng

thời.
M bit: DM-1, DM-2, ... D2, D1, D0 và M thường là: 8, 16, 32, 64, 128 bit
c) Bus điều khiển (Control Bus): Truyền các tín hiệu điều khiển trong hệ
thống.
-

Chức năng: vận chuyển các tín hiệu điều khiển

- Các loại tín hiệu điều khiển: Các tín hiệu điều khiển đọc/ghi; Các tín hiệu
điều khiển ngắt; các tín hiệu điều khiển bus
1.2. Phần cứng và phần mềm
1.2.1. Phần cứng
Gồm các linh kiện điện tử, các mạch tích hợp, cáp nối, nguồn điện... Các
phần cứng liên kết vật lí với nhau tạo nên một hệ thống máy tính. Dưới đây trình
bày tổng quan về một sô linh kiện phần cứng quan trọng trong máy tính
a) Bộ nguồn (PSU)
Là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều (AC) 110V hoặc 220V thành
dòng điện một chiều (DC) cung cấp cho toàn bộ hệ thống cũng như các thiết bị
ngoại vi gắn vào máy tính.
Từ nguồn điện dân dụng (110Vac/220Vac xoay chiều với tần số 50/60Hz)
vào PSU qua các mạch lọc nhiễu loại bỏ các nhiễu cao tần, được nắn thành điện
áp một chiều. Từ điện áp một chiều này được chuyển trở thành điện áp xoay
chiều với tần số rất cao, qua một bộ biến áp hạ xuống thành điện áp xoay chiều
tần số cao ở mức điện áp thấp hơn, từ đây được nắn trở lại thành một chiều. Sở dĩ
phải có sự biến đổi xoay chiều thành một chiều rồi lại thành xoay chiều và trở lại
một chiều do đặc tính của các biến áp: Đối với tần số cao thì kích thước biến áp
nhỏ đi rất nhiều so với biến áp ở tần số điện dân dụng 50/60Hz.

11


Nguồn máy tính được lắp trong các máy tính cá nhân, máy chủ, máy tính
xách tay. Nguồn máy tính cung cấp đồng thời nhiều loại điện áp: +12V, - 12V,
+5V, +3,3V... với dòng điện định mức lớn.

Hình 1.3: Hình ảnh bộ nguồn và các dây output
b) Bo mạch chủ
Bo mạch chủ là một trong những thành phần quan trọng nhất của máy
tính, có vai trò liên kết các thành phần của máy tính lại với nhau, phối hợp với bộ
xử lí trung tâm (CPU) để xử lí các nhiệm vụ của máy tính. Bo mạch chủ có
những đế cắm cho bộ xử lí trung tâm, khe cắm bộ nhớ RAM, các card mở rộng,
khe cắm cho bộ nhớ ngoài... Bo mạch chủ chứa các chipset hỗ trợ cho bộ vi xử lí
như chipset Bắc, chipset Nam, chipset xử lí âm thanh, mạng ethernet...
c) Bộ xử lí trung tâm (CPU)
Bộ xử lí trung tâm CPU (Central Processing Unit) bao gồm nhiều thành
phần, trong đó có thành phần chính là một hoặc nhiều bộ xử lí. Là chip điện tử
kiểm soát toàn bộ các chức năng quan trọng như chạy các chương trình hệ thống,
phần mềm ứng dụng, xử lí các dạng thông tin như hình ảnh, âm thanh...
CPU được chế tạo bởi một mạch vi điện tử có độ tích hợp rất cao, nó có
nhiệm vụ đọc mã lệnh là các bit thông tin 0 hoặc 1 từ bộ nhớ chính, giải mã các
lệnh này thành một chuỗi các xung điều khiển để điều khiển các khối khác thực
hiện từng bước các thao tác trong lệnh. Để làm được điều này bên trong vi xử lí
có các thanh ghi (registers) để chứa địa chỉ của các lệnh sắp thực hiện (lệnh kế
tiếp) như thanh ghi con trỏ lệnh IP (Instruction Pointer) hay còn gọi là bộ đếm
chương trình PC (Program Counter) và các thanh ghi khác dùng để lưu trữ dữ
liệu tạm thời hoặc các trạng thái của hệ thống. Các thanh ghi này cùng với bộ

12


tính số học và logic ALU (Arithmetical and Logic Unit) cho phép thực hiện các
thao tác với dữ liệu. Trong vi xử lí thì đơn vị điều khiển CU (Control Unit) là
phần phức tạp nhất vì nó có chức năng giải mã lệnh và tạo các xung điều khiển
toàn hệ thống. CPU thực hiện các chức năng chính sau:
-

Điều khiển ghi/đọc thông tin lên bộ nhớ

-

Hiểu và thực hiện 1 tập hữu hạn các chỉ thị được thể hiện dưới dạng mã số

-

Nhập tuần tự các chỉ thị từ bộ nhớ và thực thi các chỉ thị này (chức năng

thực hiện chương trình đang có trong bộ nhớ).
- Điều khiển quá trình nhập thông tin từ thiết bị đầu vào và điều khiển quá trình
xuất thông tin qua thiết bị đầu ra.
d) Bộ nhớ RAM
Tất cả dữ liệu đưa vào bộ vi xử lí hoặc lấy ra sau khi đã xử lí xong đều
được lưu trữ trong RAM. Bộ nhớ RAM là nơi cất giữ tạm thời các chương trình
và dữ liệu đang được thực hiện bởi vi xử lí. Dữ liệu trong RAM là tạm thời vì khi
ngừng cấp điện cho RAM, tất cả dữ liệu sẽ bị mất.
e) Ổ cứng HDD
Ổ cứng HDD (Hard Disk Drive) có nhiệm vụ lưu trữ toàn bộ phần mềm
hệ thống (hệ điều hành, chương trình ứng dụng) với dung lượng lớn. Khác với bộ
nhớ RAM, ổ đĩa cứng lưu trữ thông tin lâu dài do dữ liệu không bị mất đi khi ổ
cứng không được cấp điện.
1.2.2. Phần mềm
Để người sử dụng có thể làm việc được trên máy tính (như viết và cho
chạy các chương trình ứng dụng của riêng họ) thì chỉ với các bộ phận phần cứng
trên là không đủ, một phần mềm gọi là hệ điều hành phải được cài đặt sẵn trong
máy tính. Đó là một tập hợp các chương trình để sử dụng các chức năng cơ bản
của các bộ phận phần cứng hay phần mềm trên hệ thống máy tính. Khác với
chương trình ứng dụng, hệ điều hành là một chương trình hệ thống đặc biệt chạy
trong suốt thời gian hoạt động của máy tính. Thực ra nó là một tập hợp các
chương trình lo việc điều khiển hoạt động của máy tính cũng như cho phép các
chương trình phần mềm khác chạy được. Nó điều khiển máy tính quyết định cho

13


các chương trình nào chạy trong khoảng thời gian nào, quyết định nguồn tài
nguyên nào (bộ nhớ, thiết bị vào/ra,…) đang được sử dụng,..
Ngoài ra còn một số loại phần mềm như sau:
- Phần mềm ứng dụng: Là các phần mềm với các chức năng khác nhau,
giúp người dùng khai thác máy tính. Một số phần mềm phổ biến có thể kể đến
như phần mềm soạn thảo văn bản, phần mềm nhạc, phim, trò chơi...
- Phần mềm cơ sở được nạp vào ROM để quản lí cấu hình của máy tính và
điều khiển quá trình khởi động máy.
- Phần mềm điều khiển cho các thiết bị khi lắp vào máy tính: Card đồ họa,
card âm thanh, card mạng...
1.3. Lịch sử phát triển của máy tính
1.3.1. Thế hệ máy tính thứ nhất (1945 – 1956).
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) là máy tính điện
tử số đầu tiên do Giáo sư Mauchly và học trò của ông Eckert tại đại học
Pennsylvania thiết kế vào năm 1943 và được hoàn thành vào năm 1946. Đây là
một máy tính khổng lồ với chiều dài 20 mét, cao 2,8 mét và rộng vài mét.
ENIAC bao gồm: 18.000 đèn điện tử, 1.500 công tắc tự động, cân nặng 30 tấn,
và tiêu thụ 140KW/giờ. Nó có 20 thanh ghi 10 bit (tính toán trên số thập phân).
Có khả năng thực hiện 5.000 phép toán cộng trong một giây. Công việc lập trình
bằng tay bằng cách đấu nối các đầu cắm điện và dùng các ngắt điện.

14


Hình 1.4: Giáo sư Mauchly và máy tính ENIAC
Giáo sư toán học John Von Neumann đã đưa ra ý tưởng thiết kế máy tính
IAS (Princeton Institute for Advanced Studies): chương trình được lưu trong bộ
nhớ, bộ điều khiển sẽ lấy lệnh và biến đổi giá trị của dữ liệu trong phần bộ nhớ,
bộ làm toán và luận lý (ALU: Arithmetic And Logic Unit) được điều khiển để
tính toán trên dữ liệu nhị phân, điều khiển hoạt động của các thiết bị vào ra. Đây
là một ý tưởng nền tảng cho các máy tính hiện đại ngày nay. Máy tính này còn
được gọi là máy tính Von Neumann.

15


Hình 1.5: Giáo sư Von Neumann và máy tính ENIAC
1.3.2. Thế hệ thứ hai (1958-1964)
Công ty Bell đã phát minh ra transistor vào năm 1947 và do đó thế hệ thứ
hai của máy tính được đặc trưng bằng sự thay thế các đèn điện tử bằng các
transistor lưỡng cực. Tuy nhiên, đến cuối thập niên 50, máy tính thương mại
dùng transistor mới xuất hiện trên thị trường. Kích thước máy tính giảm, rẻ tiền
hơn, tiêu tốn năng lượng ít hơn. Vào thời điểm này, mạch in và bộ nhớ bằng
xuyến từ được dùng. Ngôn ngữ cấp cao xuất hiện (như FORTRAN năm 1956,
COBOL năm 1959, ALGOL năm 1960) và hệ điều hành kiểu tuần tự (Batch
Processing) được dùng. Trong hệ điều hành này, chương trình của người dùng
thứ nhất được chạy, xong đến chương trình của người dùng thứ hai và cứ thế tiếp
tục.
1.3.3. Thế hệ thứ ba (1965-1971)
Thế hệ thứ ba được đánh dấu bằng sự xuất hiện của các mạch kết (mạch
tích hợp IC (Integrated Circuit). Các mạch kết độ tích hợp mật độ thấp SSI
(Small Scale Integration) có thể chứa vài chục linh kiện và kết độ tích hợp mật
độ trung bình MSI (Medium Scale Integration) chứa hàng trăm linh kiện trên
mạch tích hợp.

16


Mạch in nhiều lớp xuất hiện, bộ nhớ bán dẫn bắt đầu thay thế bộ nhớ bằng xuyến
từ. Máy tính đa chương trình và hệ điều hành chia thời gian được dùng.
Dòng máy tính nổi bật trong thế hệ này là IBM System/360 (S/360) là họ
hệ thống máy tính trung tâm lớn được IBM công bố ngày 07 tháng 4 năm 1964.
Đây là lần đầu tiên một họ máy tính được thiết kế để phục vụ các loại ứng dụng
đa dạng, từ nhỏ đến lớn, cả thương mại và khoa học. Thiết kế đã phân biệt rõ
ràng giữa kiến trúc và triển khai thực hiện, cho phép IBM để phát hành những bộ
thiết kế tương thích với giá cả khác nhau. Tất cả những hệ thống đắt tiền nhất
được sử dụng vi mã để thực hiện các tập lệnh, trong đó đặc trưng 8-bit byte địa
chỉ và tính toán nhị phân, thập phân, dấu chấm động. Các phiên bản IBM
System/360 công bố vào năm 1964 có tốc độ trải từ 0,034 MIPS đến 1,700
MIPS, với 8 kB và lên đến của 8 MB bộ nhớ chính. Một hệ thống lớn có thể lưu
trữ chính 256 KB. Thế hệ 360 đã rất thành công trên thị trường, cho phép khách
hàng mua một hệ thống nhỏ hơn và họ có thể nâng cấp nếu có nhu cầu. IBM
System/360 được xem là một trong những máy tính thành công nhất trong lịch
sử, ảnh hưởng đến thiết kế máy tính trong những năm tới. Kiến trúc sư trưởng
của S/360 là Gene Amdahl, dự án đã được quản lý bởi Fred Brooks, chịu trách
nhiệm bởi Chủ tịch Thomas J.Watson Jr.

Hình 1.6: Máy tính IBM System/360
1.3.3. Thế hệ thứ tư (1972-ngày nay)
Thế hệ thứ tư được đánh dấu bằng các IC có mật độ tích hợp cao (LSI: Large
Scale Integration) có thể chứa hàng ngàn linh kiện. Các IC mật độ tích hợp rất

17


cao (VLSI: Very Large Scale Integration) có thể chứa hơn 10 ngàn linh kiện trên
mạch. Hiện nay, các chip VLSI chứa hàng triệu linh kiện.
Với sự xuất hiện của bộ vi xử lý (microprocessor) chứa cả phần thực hiện và
phần điều khiển của một bộ xử lý, sự phát triển của công nghệ bán dẫn các máy
vi tính đã được chế tạo và khởi đầu cho các thế hệ máy tính cá nhân.
Các bộ nhớ bán dẫn, bộ nhớ cache, bộ nhớ ảo được dùng rộng rãi.
Các kỹ thuật cải tiến tốc độ xử lý của máy tính không ngừng được phát triển: kỹ
thuật ống dẫn, kỹ thuật vô hướng, xử lý song song mức độ cao.

Hình 1.7: Máy tính hiện đại

`

18


CHƯƠNG 2: BỘ NGUỒN
2.1. Nhiệm vụ và đặc điểm của bộ nguồn
- Biến đổi dòng điện xoay chiều (AC) 110V hoặc 220V thành dòng điện
một chiều (DC) cung cấp cho toàn bộ hệ thống cũng như các thiết bị ngoại vi gắn
vào máy tính.
- Cung cấp đủ công suất và có điện áp ổn định.
- Thông số đặc trưng của bộ nguồn là công suất tối đa mà bộ nguồn có thể
cung cấp. Các mức công suất của bộ nguồn thường từ 300W đến trên 1000W.
Máy tính gắn càng nhiều card mở rộng và thiết bị ngoại vi thì càng cần bộ nguồn
có công suất lớn.
- Nguồn máy tính là một bộ phận rất quan trọng đối với một hệ thống máy
tính, tuy nhiên có nhiều người sử dụng lại ít quan tâm đến. Sự ổn định của một
máy tính ngoài các thiết bị chính (bo mạch chủ, bộ xử lý, bộ nhớ truy cập ngẫu
nhiên, ổ cứng...) phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn máy tính bởi nó cung cấp năng
lượng cho các thiết bị này hoạt động.
- Một nguồn chất lượng kém, không cung cấp đủ công suất hoặc không ổn
định sẽ có thể gây lên sự mất ổn định của hệ thống máy tính (cung cấp điện áp
quá thấp cho các thiết bị, có nhiều nhiễu cao tần gây sai lệch các tín hiệu trong hệ
thống), hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ các thiết bị (nếu cung cấp điện áp đầu ra
cao hơn điện áp định mức).
2.2. Cấu tạo của bộ nguồn
Hầu hết các bộ nguồn máy vi tính đều sử dụng phương pháp ổn áp xung
nên có hiệu suất khá cao. Năng lượng điện được điều tiết theo nguyên tắc đóng,
mở. Trong bộ nguồn ổn áp, dòng xoay chiều được chỉnh lưu ngay thành dòng
một chiều. Dòng một chiều này được ngắt mở với tần số cao từ 20-40KHz. Sử
dụng phương pháp điều biến đổi độ rộng xung PWM (Pulse-With-Modulation).

19


Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo của bộ nguồn

20


2.3. Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn
Điện áp được nắn trực tiếp nhờ 1 cầu nắn 1 đi-ốt thành điện áp một chiều
U0, cung cấp cho 2 tranzitor chuyển mạch (khóa điện tử) T1 và T2. Khóa T1 và
T2 làm việc theo kiểu đẩy kéo nhờ hai dãy xung điều khiển ngược pha nhau có
tần số cao (20-40KHz) do khối tạo và phân phối xung điều khiển đi qua mạch
phân cách giữa mạch sơ cấp và thứ cấp, bảo vệ khối điều khiển khỏi ảnh hưởng
của ổn áp.
2.4. Bộ nguồn ATX
Là bộ nguồn cho các máy tính thế hệ mới và hiện đang được sử dụng rộng
rãi (kể từ đời Pentium II, III, IV... cho đến nay).

Hình 2.2: Bộ nguồn ATX
Các kết nối đầu ra của bộ nguồn ATX
-

Đầu cắm vào bo mạch chủ (motherboard connector): là đầu cắm có 20

hoặc 24 chân tuỳ loại bo mạch chủ sử dụng. Phiên bản khác của đầu cắm này là
20+4 chân để phù hợp cho cả bo mạch dùng 20 và 24 chân.

21


-

Đầu cắm cấp nguồn cho bộ xử lý trung tâm (CPU) (+12V power

connector) có hai loại: Loại bốn chân và loại tám chân (thông dụng là bốn chân,
các nguồn mới thiết kế cho các bo mạch chủ đời mới sử dụng loại tám chân.
-

Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang (giao tiếp ATA) (peripheral connector):

Gồm bốn chân.
-

Đầu cắm cho ổ đĩa mềm: Gồm bốn chân.

-

Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang giao tiếp SATA: Gồm bốn dây.

-

Đầu cắm cho các cạc đồ hoạ cao cấp: Gồm sáu chân.

Hình 2.3: Các dây của bộ nguồn ATX
2.5. Công suất và hiệu suất của bộ nguồn
2.5.1. Công suất
a) Công suất tiêu thụ
Là công suất mà một nguồn máy tính tiêu thụ với nguồn điện dân dụng. Công
suất tiêu thụ được tính bằng W là công suất mà người sử dụng máy tính phải trả
tiền cho nhà cung cấp điện.
b) Công suất cung cấp
Được tính bằng tổng công suất mà nguồn cấp cho bo mạch chủ, CPU và các
thiết bị hoạt động. Công suất cung cấp thường phụ thuộc vào số lượng và các đặc

22


tính làm việc của thiết bị. Công suất cung cấp thường nhỏ hơn công suất cực đại
của nguồn.
Công suất cung cấp của nguồn máy tính ở các thời điểm và chế độ làm việc
khác nhau là khác nhau, nó không bình quân và trung bình như nhiều người hiểu.
Các thiết bị thường xuyên thay đổi công suất tiêu thụ thường là:
- CPU: Có nhiều chế độ tiêu thụ nhất: Khi làm việc ít, khi giảm xung nhịp.
Tất cả các CPU ngày nay đều có rất nhiều mức xung nhịp khác nhau dẫn tới công
suất tiêu thụ của PCU liên tục thay đổi.
- Card đồ hoạ: Khi cần xử lý một khối lượng đồ hoạ lớn (khi chơi games,
xử lý ảnh, biên tập video...) card tiêu tốn hơn mức bình thường.
- Chipset cầu bắc (NB): linh kiện tiêu thụ năng lượng nhiều nhất trên bo
mạch chủ, nếu bo mạch chủ tích hợp sẵn card đồ hoạ thì chipset cầu bắc tiêu tốn
năng lượng hơn, và dao động mức tiêu thụ tuỳ theo chế độ đồ hoạ.
-

Ổ quang: Khi đọc hoặc ghi sẽ tiêu tốn năng lượng hơn mức bình thường.

- Các quạt trong máy tính nếu có cơ chế tự động điều chỉnh tốc độ theo
nhiệt độ của hệ thống.
c) Công suất cực đại tức thời
Là công suất đạt được trong một thời gian ngắn. Công suất này có thể chỉ đạt
được trong một khoảng thời gian rất nhỏ - tính bằng mili giây (ms). Rất nhiều
hãng sản xuất nguồn máy tính đã dùng công suất cực đại tức thời để dán lên nhãn
sản phẩm của mình.
d) Công suất cực đại liên tục
Là công suất lớn nhất mà nguồn có thể đạt được khi làm việc liên tục trong
nhiều giờ, thậm trí nhiều ngày. Công suất này rất quan trọng khi chọn mua nguồn
máy tính bởi nó quyết định đến sự làm việc ổn định của máy tính.
Thông thường một hệ thống máy tính không nên thường xuyên sử dụng đến
công suất cực đại liên tục bởi khi này một trong các linh kiện điện tử trong nguồn
máy tính làm việc đạt đến (hoặc xấp xỉ) ngưỡng cực đại của nó.
2.5.2. Hiệu suất
Hiệu suất của nguồn máy tính được xác định bằng hiệu số giữa công suất
cung cấp và công suất tiêu thụ của nguồn.

23


Mọi thiết bị chuyển đổi năng lượng từ các dạng khác nhau đều không thể
đạt hiệu suất 100%, phần năng lượng bị mất đi đó bị biến thành các dạng năng
lượng khác không mong muốn (cơ năng, nhiệt năng, từ trường, điện trường...) do
đó hiệu suất của một thiết bị rất quan trọng.
Trong nguồn máy tính, năng lượng tiêu hao không mong muốn chủ yếu là
nhiệt năng và từ trường, điện trường.
Các bộ nguồn máy tính tốt thường có hiệu suất đạt trên 80%. Thông
thường các nguồn được kiểm nghiệm đạt hiệu suất trên 80% được dán nhãn "sản
phẩm xanh - bảo vệ môi trường" hoặc phù hợp chuẩn 80+.
Chiếm đa số các nguồn máy tính trong các máy tính tự lắp ráp hiện nay
trên thị trường Việt Nam là các nguồn chất lượng thấp hoặc ở mức trung bình.
Hiệu suất các nguồn này chỉ đạt nhỏ hơn 50-70%.
2.6. Một số lỗi của bộ nguồn và cách khắc phục
2.6.1. Nguồn không đủ công suất
- Biểu hiện: Khi bật máy tính thì máy chạy, quan sát thấy quạt tản nhiệt
CPU quay nhưng màn hình không có tín hiệu.
- Nguyên nhân: Sau khi loại bỏ lỗi của RAM, BIOS (bằng tiếng beep),
CPU, bo mạch chủ thì nguyên nhân do nguồn yếu, không đủ công suất. Trường
hợp này thường gặp khi máy cắm thêm card đồ họa và các loại card mở rộng
khác trong khi công suất của nguồn cung cấp không đủ, sẽ khiến máy tính không
thể khởi động.
- Cách xử lí: Nâng cấp lên bộ nguồn có công suất cao hơn. Dưới đây là
bảng công suất tiêu thụ (tham khảo) ước tính của các thành phần bên trong máy
tính.
Linh kiện

Công suất tiêu thụ

CPU

60-150W

Bo mạch chủ

20-80W

Ổ cứng HDD

10W

RAM

5W

Card đồ họa không cần nguồn phụ

40-80W

Card đồ họa dùng nguồn phụ

150-400W

24


Ổ đĩa quang

15-30W

CPU Fan+System Fan

10W

Hình 2.4: Bảng công suất tiêu thụ tham khảo của các linh kiện trong máy tính
2.6.2. Lỗi phần cứng của bộ nguồn
- Biểu hiện: Bật máy không chạy, quạt tản nhiệt CPU không quay.
- Nguyên nhân: Bộ nguồn có thể bị các hỏng hóc như: tụ lọc nguồn vào
(tụ có kích thước lớn nhất) bị phồng; tụ ở đầu ra bị phồng; chết một số đi-ốt nắn
điện vào 220V và đi-ốt nắn điện ra 5V, -5V, 12V; chết Tranzitor và Mosfet công
suất; chết các trở cầu chì.

Hình 2.5: Các tụ lọc bị phồng trong bộ nguồn
- Cách xử lí: Đối với tụ phồng thì có thể nhận biết bằng mắt và tiến hành
thay thế tụ có cùng thông số cho tụ bị hỏng. Đối với đi-ốt, tranzitor, trở cầu chì
thì dùng đồng hồ kiểm tra và thay thế từng linh kiện bị hỏng.
2.7. Nhận xét:
Trong một bộ máy vi tính, bộ nguồn là thành phần quan trọng nhất. Chất
lượng của bộ nguồn ảnh hưởng đến độ ổn định của toàn hệ thống, quyết định đến

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×