Chương 1

Câu 1. Phần cứng máy tính điện tử gồm những thành phần chính nào? Chức năng của từng thành phần là gì?

* Phần cứng máy tính điện tử gồm những thành phần chính như sau:

- Để trả lời được ý của câu hỏi này, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu khái niệm về phần cứng: Phẩn cứng là gì? Tôi đã đọc được những kiến thức về phần cứng này qua sách báo, các website khác nhau. Nhưng mỗi tờ báo, mỗi cuốn sách, mỗi website định nghĩa phần cứng không giống nhau nhưng về mặt ý nghĩa thì nó tương tự nhau hoàn toàn.

- Phần cứng, còn gọi là cương liệu (tiếng Anh: hardware), là các cơ phận (vật lý) cụ thể của máy tính hay hệ thống máy tính như là màn hình, chuột, bàn phím, máy in, máy quét, vỏ máy tính, bộ nguồn, bộ vi xử lý CPU, bo mạch chủ, các loại dây nối, loa, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ CDROM, ổ DVD,...Tóm lại: những gì mà ta sờ được thì nó là phần cứng.

- Phần cứng là thành phần vật chất của hệ thống máy tính. Nó chỉ những phần máy móc điện tử và thiết bị làm nên một chiếc máy tính. Nói chung, phần cứng phân loại tuỳ theo năm thao tác máy tính cơ bản:

• Thiết bị nhập dữ liệu.
• Bộ xử lý và bộ nhớ.
• Thiết bị xuất dữ liệu.
• Thiết bị lưu trữ thứ cấp.
• Thiết bị truyền tin và kết nối.

- Dựa trên chức năng và cách thức hoạt động người ta còn phân biệt phần cứng ra thành:

• Nhập hay đầu vào (Input): Các bộ phận thu nhập dữ liệu hay mệnh lệnh như là bàn phím, chuột...
• Xuất hay đầu ra (Output): Các bộ phận trả lời, phát tín hiệu, hay thực thi lệnh ra bên ngoài như là màn hình, máy in, loa, ...

* Chức năng của từng thành phần như sau: ở câu trả lời trên tôi đã nêu khái quát và những thành phần cơ bản cấu thành của hệ thống phần cứng máy tính, vì ý của câu hỏi khá rộng nên tôi sẽ điểm sơ qua chức năng của từng thành phần như sau:

# Thiết bị nội vi

1. Vỏ máy - Case: Thùng máy là giá đỡ để gắn các bộ phận khác của máy và bảo vệ các thiết bị khỏi bị tác động bởi môi trường.

2. Bộ nguồn - Power: Là thiết bị chuyển điện xoay chiều thành điện 1 chiều để cung cấp cho các bộ phận phần cứng với nhiều hiệu điện thế khác nhau.

3. Bảng mạch chủ (Mainboard, Motherboard): Là thiết bị trung gian để gắn kết tất cả các thiết bị phần cứng khác của máy. Nhận dạng: là bảng mạch to nhất gắn trong thùng máy.

4. VGA Card( Card màn hình): là thiết bị giao tiếp giữa màn hình và mainboard.

5. HDD: Ổ đĩa cứng là bộ nhớ ngoài quan trọng nhất của máy tính. Nó có nhiệm vụ lưu trữ hệ điều hành, các phần mềm ứng dụng và các dữ liệu của người sử dụng.

6. RAM - Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên - RAM viết tắt từ Random Access Memory. Công dụng: Lưu trữ những chỉ lệnh của CPU, những ứng dụng đang hoạt động, những dữ liệu mà CPU cần ...

7. CPU - Bộ vi xử lý, đơn vị xử lý trung tâm - CPU viết tắt từ Center Processor Unit: bộ phân vi xử lý điều khiển toàn bộ máy tính

# Thiết bị ngoại vi:

1. Monitor - màn hình: Là thiết bị hiển thị thông tin cùa máy tính giúp người sử dụng giao tiếp với máy.

2. Keyboard - Bàn phím: là thiết bị nhập. Ngoài những chức năng cơ bản, bạn có thể tìm thấy những loại bàn phím có nhiều chức năng mở rộng để nghe nhạc, truy cập internet, hoặc chơi game.

3. Mouse - chuột: cũng là một thiết bị nhập, đặc biệt hữu ích đối với các ứng dụng đồ họa.

4. NIC - Card mạng: Dùng để nối mạng nội bộ.

5. Sound Card: Card âm thanh là thiết bị xuất và nhập dữ liệu audio của máy tính.

8. Modem: Chuyển đổi qua lại giữa tín hiệu điện thoại và tín hiệu máy tính giúp máy tính nối với mạng Internet thông qua dây điện thoại.

9. USB Hard Disk: Công dụng: Ổ cứng USB dùng để lưu trữ dữ liệu với dung lượng lớn . Ổ cứng USB còn dùng để nghe nhạc MP3, xem phim MP4.

10. Printer: Dùng để in ấn tài liệu từ máy tính.

11. Scanner: Máy quét để nhập dữ liệu hình ảnh, chữ viết, mã vạch, mã từ vào máy tính.

12. Projector: đèn chiếu thiết bị hiển thị hình ảnh với màn hình rộng thay thế màn hình để phục vụ hội thảo, học tập...

15. Speaker: Công dụng: loa để phát âm.

16. Microheadphone: có 2 chức năng xuất và nhập dữ liệu audio.

17. Webcame: thiết bị thu hình vào máy tính, Webcame sử dụng trong việc giải trí, bảo vệ an ninh, hội thảo từ xa, khám bệnh từ xa...

19. UPS - Bộ lưu điện: Ổn áp dòng điện và cung cấp điện cho máy trong một khoảng thời gian ngắn (5 - 10 phút) trong trường hợp có sự cố mất điện để giúp người sử dụng lưu tài liệu, tắt máy an toàn.

Câu 2. Trình bày những hiểu biết của Anh (Chị) về CPU?

* Trả lời:

- Chức năng của CPU (Wiki): CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là đơn vị xử lí trung tâm. CPU có thể được xem như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chương trình vi tính và dữ kiện. CPU có nhiều kiểu dáng khác nhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU là một con chip với vài chục chân. Phức tạp hơn, CPU được ráp sẵn trong các bộ mạch với hàng trăm con chip khác. CPU là một mạch xử lý dữ liệu theo chương trình được thiết lập trước. Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transitor trên một bảng mạch nhỏ.

1. Cấu tạo của CPU gồm có: Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit), Bộ điều khiển (CU-Control Unit), thanh ghi (Register).

a. Bộ điều khiển (CU-Control Unit): Là các vi xử lí có nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lí, được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lí trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi.Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp.Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp - tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz. Thanh ghi là phần tử nhớ tạm trong bộ vi xử lý dùng lưu dữ liệu và địa chỉ nhớ trong máy khi đang thực hiện tác vụ với chúng.

b. Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit): ALU có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo tên gọi, đơn vị này dùng để thực hiện các phép tính số học(+,-,*,/)hay các phép tính logic(so sánh lớn hơn, nhỏ hơn...)

c. thanh ghi (Register): Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý.

2. Các yếu tố tác động đến hiệu suất của CPU:

- Độ rộng Bus dữ liệu và Bus địa chỉ (Data Bus và Add Bus)

- Tốc độ xử lý và tốc độ Bus (tốc độ dữ liệu ra vào chân) còn gọi là FSB (FSB - Front Side Bus)

- Dung lượng bộ nhớ đệm Cache

Tốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộc vào các phần khác (như bộ nhớ trong, RAM, hay bo mạch đồ họa).

Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ công nghệ Core hay Nehalem.

Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị như MHz, GHz, ...). Đối với các CPU cùng loại, tần số này càng cao thì tốc độ xử lý càng tăng. Đối với CPU khác loại, thì điều này chưa chắc đã đúng; ví dụ CPU Core 2 Duo có tần số 2,6GHz có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn CPU 3,4GHz một nhân. Tốc độ CPU còn phụ thuộc vào bộ nhớ đệm của nó, ví như Intel Core 2 Duo sử dụng chung cache L2 (shared cache) giúp cho tốc độ xử lý của hệ thống 2 nhân mới này nhanh hơn so với hệ thống 2 nhân thế hệ 1 (Intel Pentium D) với mỗi core từng cache L2 riêng biệt. (Bộ nhớ đệm dùng để lưu các lệnh hay dùng, giúp cho việc nhập dữ liệu xử lý nhanh hơn). Hiện nay công nghệ sản xuất CPU mới nhất là 32nm.

Hiện nay CPU phổ biến là Duo-Core (2 nhân), Quad-Core (4 nhân). Quý 2 năm 2010 Intel và AMD ra mắt CPU Six-Core (6 nhân) và BXL Core i7 ra đời tháng 11 năm 2008 .

a. FSB - Front Side Bus: Là tốc độ truyền tải dữ liệu ra vào CPU hay là tốc độ dữ liệu chạy qua chân của CPU. Trong một hệ thống thì tốc độ Bus của CPU phải bằng với tốc độ Bus của Chipset bắc, tuy nhiên tốc độ Bus của CPU là duy nhất nhưng Chipset bắc có thể hỗ trợ từ hai đến ba tốc độ FSB

- Ở dòng chíp Pen2 và Pen3 thì FSB có các tốc độ 66MHz, 100MHz và 133MHz

- Ở dòng chíp Pen4 FSB có các tốc độ là 400MHz, 533MHz, 800MHz, 1066MHz, 1333MHz và 1600MHz

b. Độ rộng Bus dữ liệu và Bus địa chỉ (Data Bus và Add Bus):

- Độ rộng Bus dữ liệu là nói tới số lượng đường truyền dữ liệu bên trong và bên ngoài CPU

- Tương tự như vậy thìđộ rộng Busđịa chỉ ( Add Bus ) cũng là số đường dây truyền các thông tin về địa chỉ. Địa chỉ ở đây có thể là các địa chỉ của bộ nhớ RAM, địa chỉ các cổng vào ra và các thiết bị ngoại vi ... để có thể gửi hoặc nhận dữ liệu từ các thiết bị này thì CPU phải có địa chỉ của nó và địa chỉ này được truyền đi qua các Bus địa chỉ.

- Giả sử: Nếu số đường địa chỉ là 8 đường thì CPU sẽ quản lý được 2^8 = 256 địa chỉ. Hiện nay trong các CPU Pentium 4 có 6^4 bít địa chỉ và như vậy chúng quản lý được 2^64 địa chỉ nhớ .

c. Bộ nhớ Cache:

Cache: Vùng nhớ mà CPU dùng để lưu các phần của chương trình, các tài liệu sắp được sử dụng. Khi cần, CPU sẽ tìm thông tin trên cache trước khi tìm trên bộ nhớ chính.

Cache L1: Integrated cache (cache tích hợp) - cache được hợp nhất ngay trên CPU. Cache tích hợp tăng tốc độ CPU do thông tin truyền đến và truyền đi từ cache nhanh hơn là phải chạy qua bus hệ thống. Các nhà chế tạo thường gọi cache này là on-die cache. Cache L1 - cache chính của CPU. CPU trước hết tìm thông tin cần thiết ở cache này.

Cache L2: Cache thứ cấp. Thông tin tiếp tục được tìm trên cache L2 nếu không tìm thấy trên cache L1. Cache L2 có tốc độ thấp hơn cache L1 và cao hơn tốc độ của các chip nhớ (memory chip). Trong một số trường hợp (như Pentium Pro), cache L2 cũng là cache tích hợp.

Câu 3. Trình bày những hiểu biết của Anh (Chị) về ROM và RAM. Phân biệt ROM và RAM

# ROM là gì? RAM là gì?

ROM là gì?

Là viết tắt của cụm Read Only Memory. Tuy nhiên, có nhiều loại ROM có thể ghi lại được, điển hình như ROM của các máy PocketPC hiện nay. ROM thường được dùng để lưu hệ điều hành và một số phần mềm đi kèm (chẳng hạn các phần mềm quản lý thông tin cá nhân PIM, Word, Excel, Microsoft Reader...). Khi ta bật máy lần đầu (hay sau khi hard reset) các phần cần thiết của hệ điều hành sẽ được tải vào RAM (phần Program) cùng với các tác vụ khởi động hệ thống. Như vậy, ta luôn luôn có thể sử dụng hệ điều hành cùng với các phần mềm đi kèm trên máy.

Các dữ liệu ghi trên ROM không bị mất (kể cả khi hết pin hay hard reset), trừ phi là ta xóa chúng đi.

Vì với hầu hết các PocketPC hiện nay đều sử dụng FlashROM, ta có thể tiến hành nâng cấp hệ điều hành cho các PocketPC mà không cần phải gửi đến nhà sản xuất. Ví dụ: nâng cấp lên WM2003 cho các máy O2, hp3955...

Cũng như RAM, ROM cũng được chia làm nhiều phần (gọi là các partition) Ví dụ như phần ROM của O2 II bao gồm:

- ROM chứa hệ điều hành.

- Extended ROM chứa các phần mềm bổ sung (chụp ảnh, quay phim, quản lý GPRS...). Các phần mềm này sẽ được cài đặt khi ta bật máy lần đầu hay sau khi hard reset. Phần ROM thường ẩn đi đối với người dùng, tuy nhiên có thể chỉnh sửa registry hay dùng các phần mềm tiện ích để xem/ghi lên phần ROM này.

- Storage: phần ROM có thể đọc/ghi với các chương trình ứng dụng.

Như vậy có thể hình dung ROM của các PocketPC chia ra làm 2 phần chính:

- Phần thứ nhất lưu hệ điều hành và các phần mềm đi kèm: Thông thường ta có thể sử dụng các chương trình nâng cấp để ghi lại một hệ điều hành mới (hay phiên bản hệ điều hành với 1 ngôn ngữ khác chẳng hạn).

- Phần thứ hai là phần ROM: các chương trình ứng dụng có thể đọc/ghi trên nó như trên RAM (hay như trên ổ cứng của PC vậy). Phần này thường được dùng để lưu các số liệu quan trọng (chẳng hạn như dữ liệu backup contact, apointment...). Ví dụ trên các máy HP thì phần II chính là File Storage.

Có một chú ý là trên hầu hết các máy PocketPC đều có tính năng backup Contacts, Apointments lên một phần ROM (phần II) để giúp lưu trữ những thông tin quan trọng này. Với các máy đời mới của HP, phần này chính là tính năng PIM Mirroring trong iPAQ Backup (thực chất là một phiên bản của Sprite Backup Plus); với các máy khác phần này thường được gọi là Permanent Save (chọn Start/Settings/System). Khi sử dụng tính năng này, mỗi lần bạn soft reset, Contacts.. sẽ được đồng bộ và lưu lại trên ROM, việc này làm cho quá trình khởi động diễn ra chậm hơn, bù lại, bạn có thể yên tâm là những dữ liệu này của mình được bảo đảm an toàn.

RAM là gì?

RAM là chữ viết tắt của Random Access Memory, bộ nhớ có thể đọc/ghi. RAM được chia làm 2 phần là Storage và Program:

- Storage: Là phần lưu trữ tất cả các chương trình phần mềm được cài vào máy. Bạn có thể hình dung Storage như là ổ cứng của máy tính với các chức năng gần như tương tự.

- Program: Là một phần bộ nhớ dành để tải và lưu tạm các chương trình. Các chương trình này sẽ bị xoá nếu bạn soft reset và khi Windows khởi động, program sẽ lại tiếp tục đảm nhận chức năng của mình.

Khi thực thi lệnh, Hệ điều hành tự động điều chỉnh giữa Storage và Program sao cho hợp lý. Tuy nhiên, nếu thích, bạn vẫn có thể tự điều chỉnh bằng cách vào Start/Settings/System/Memory rồi kéo thanh trượt sang phần bạn chọn.

Như đã nói, các chương trình được Program lưu trữ tạm sẽ bị mất khi bạn hard reset.

Soft Reset là chức năng khởi động lại máy, tương đương với restart trong máy tính. Thông thường, sau khi cài đặt xong phần mềm, các font hệ thống hay máy bị treo thì cần phải được soft reset lại để "làm tươi".

Hard Reset: Để dễ hình dung, bạn cứ liên tưởng đến việc cài đặt lại Hệ điều hành Windows trên máy tính. Lúc ấy, ổ cài đặt (ổ C chẳng hạn) sẽ bị xoá sạch, được (định dạng) format rồi tiến hành cài đặt hệ điều hành. hard reset cũng gần như tương tự, nghĩa là khi thực hiện lệnh hard reset, hệ điều hành, chương trình trong máy của bạn sẽ bị xoá sạch để cài lại mới. Sau khi hard reset, các chương trình bạn cài sẽ bị mất và chỉ còn lại hệ điều hành Windows Mobile.

# Phân biệt ROM và RAM

ROM: Read Only Memory: bộ nhớ chỉ đọc. Là nơi lưu trữ chương trình phần sụn được đi kèm với bảng mạch chính của máy tính. ROM chỉ cho phép đọc, ko cho phép ghi (muốn ghi thì phải dùng máy móc đặc biệt tùy loại ROM). Chương trình trong ROM cũng như chương trình trong các chip trên các mạch điện tử khác dùng để điều khiển bảng mạch đó. Chương trình ROM sẽ là chương trình khởi động máy tính đầu tiên khi bật máy (toàn bộ quá trình trước khi màn hình hiện Logo của Win), nó sẽ kiểm tra hoạt động của các bộ phận cơ bản của máy tính (RAM, đĩa cứng, bàn phím, chuột...) và gọi ra hệ điều hành cài trên máy và trao quyền điều khiển lại cho hệ điều hành này. Dữ liệu trong ROM ko bị mất khi mất điện. Ngoài ra còn có ROM BIOS là nơi lưu trữ các tùy chỉnh của user trong BIOS setup. Nó được nuôi bằng nguồn pin đi kèm trên main. Nếu pin hết thì máy ko khởi động được vì ko đọc được dữ liệu trong đó.

RAM: Random Access Memory, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên. Mất điện thì mất hết dữ liệu, là nơi lưu trữ dữ liệu và chương trình cho CPU xử lý.