Bài 1. Cấu trúc và hoạt động của một hệ thống máy tính

Thời gian: 8h (LT: 6, TH:2)

1.1        Các thành phần của một hệ thống máy tính

Cấu trúc tổng quát của máy tính điện tử: Mỗi loại máy tính có thể có hình dạng hoặc cấu trúc khác nhau, tùy theo mục đích sử dụng, nhưng một cách tổng quát, máy tính là một hệ xử lý thông tin tự động gồm 2 phần chính: phần cứng và phần mềm.

a. Máy vi tính và thiết bị cầm tay thông minh

Máy tính có kích cỡ và hình dạng khác nhau, nhưng các thành phần cơ bản cần thiết để hoàn thành chu trình xử lý thông tin phải có mặt trong đó. Ngoài máy vi tính (microcomputers) như máy tính để bàn và máy tính xách tay và các thiết bị di động, máy tính đặc biệt bao gồm máy chủ (server), máy tính lớn (mainframes), siêu máy tính (supercomputers), và máy tính nhúng (embedded computers).

Máy vi tính (microcomputers) được phân loại như các máy tính nhỏ, rẻ tiền được thiết kế để sử dụng cá nhân. Các máy vi tính trong phạm vi thể loại microcomputer có kích thước từ hệ thống máy tính để bàn lớn tới các thiết bị cầm tay phù hợp trong túi. Một số loại phổ biến nhất của máy vi tính bao gồm máy tính để bàn (Desktop computers), máy tính xách tay (Notebook computers), máy tính bảng (Tablet computers), các thiết bị di động (Mobile devices). Hình 1.3, mô tả các thiết bị này.

b. Máy tính để bàn (Desktop computers)

Máy tính để bàn là các máy tính đặt trên bàn làm việc, hoặc trên một bề mặt bằng phẳng và có bàn phím, chuột, màn hình, và các phần thiết bị khác có thể tháo rời. Máy tính để bàn có hai loại chính: máy tính cá nhân hoặc máy tính Mac. Máy tính cá nhân (personal computer -PC), ban đầu được gọi là IBM máy tính cá nhân, hiện nay được sản xuất bởi một loạt các công ty bao gồm Hewlett-Packard, Dell và Gateway, … Các máy tính Apple Macintosh, nay được gọi là Mac, có thể thực hiện các chức năng tương tự như PC. Người dùng máy tính có thời gian dài tranh luận là PC tốt hơn hay Mac. Cả hai loại máy tính đều có những ưu điểm và khuyết điểm, nhưng trong thực tế, cả hai là các hệ thống tốt và sự lựa chọn tùy theo sở thích cá nhân. Sự khác biệt chính giữa mát tính PC và máy tính Mac liên quan đến các bộ vi xử lý và hệ điều hành sử dụng khác nhau. Máy tính PC thường được sử dụng trong môi trường hệ điều hành Microsoft Windows và Mac sử dụng hệ điều hành Mac. Máy tính PC có thị phần lớn hơn trong số người sử dụng máy tính và trong thị phần kinh doanh, trong khi máy tính Mac thì nổi tiếng với các chuyên gia thiết kế đồ họa.

c. Máy tính xách tay (Notebook computers)

Máy tính xách tay cho phép người dùng có thể mang xách được, làm cho thông tin của họ lưu động. Thuật ngữ ban đầu là “Laptop” và dần dần được thay thế bằng thực ngữ "Notebook". Máy tính xách tay được thiết kế để lưu động và bao gồm một pin sạc để cung cấp điện, cho phép chúng được sử dụng trong các địa điểm khác nhau. Máy tính xách tay có đầy đủ các thành phần cơ bản của một máy tính cá nhân thông thường, nó thường được tích hợp một màn hình hiển thị, một bàn phím, một loa nhỏ, một thiết bị trỏ chuột (như touchpad hoặc trackpad), các cổng nối kết.

d. Máy tính bảng (Tablet computers)

Máy tính bảng thường nhẹ và nhỏ hơn máy tính xách tay. Nó là một loại thiết bị di động được tích hợp một màn hình cảm ứng phẳng và chủ yếu hoạt động bằng cách chạm vào màn hình. Không có bàn phím vật lý được đặt vào nó và thường sử dụng một bàn phím ảo trên màn hình hoặc một cây bút kỹ thuật số. Thường, máy tính bảng không có tích hợp bàn phím nhưng nó có thẻ nối kết tới mạng không dây hoặc một bàn phím USB. Máy tính bảng có các nút vật lý cho các tính năng cơ bản như âm lượng loa và nguồn điện và các cổng cắm để truyền mạng, tai nghe và sạc pin.

e. Các thiết bị di động (Mobile devices)

Một thiết bị viễn thông điện tử, thường được gọi là một điện thoại di động. Điện thoại di động kết nối với một mạng lưới thông tin liên lạc không dây qua sóng radio hoặc truyền vệ tinh. Hầu hết các điện thoại di động cung cấp thông tin liên lạc bằng giọng nói, dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS), dịch vụ tin nhắn đa phương tiện (MMS), và điện thoại mới hơn cũng có thể cung cấp các dịch vụ Internet như duyệt web và e-mail.

- Điện thoại thông minh (smartphone) là điện thoại di động được xây dựng trên một hệ điều hành di động với nhiều khả năng tính toán cao cấp và kết nối hơn một tính năng điện thoại thông thường.

- Các thiết bị di động bao gồm thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân (personal digital assistant – PDA), các máy tính cầm tay (handheld computer) và điện thoại thông minh (smartphone). Các thiết bị này bắt đầu được thay đổi kích thước và mục đích, nhưng tất cả các thiết bị này điều nhẹ và lưu động.

- Các PDAs ban đầu được thiết kế có chức năng như là một người quản lý thông tin cá nhân, cung cấp khả năng tính toán, lưu trữ thông tin và tìm kiếm cho cá nhân. Tiện dụng lưu giữ lịch trình và sổ thông tin địa chỉ. Ngày nay, PDA phần lớn được coi là lỗi thời với lựa chọn sử dụng phổ biến là các smartphone.

1.1.1. Phần cứng

Phần cứng máy tính là tập hợp tất cả những phần vật lý mà chúng ta có thể chạm đến. Phần cứng bao gồm 3 phần chính (hình 1.4):

- Bộ nhớ (Memory).

- Đơn vị xử lý trung ương (CPU - Central Processing Unit).

- Thiết bị nhập xuất (Input/ Output)

a.      Khối hệ thống máy tính (Computer System Unit)

Hay còn được gọi là thùng máy tính (computer case), là một cái thùng chứa đựng các thành phần chính của máy tính như motherboard, CPU, RAM, đĩa cứng và các thành phần khác. Khi thùng máy tính được kết nối với các thiết bị ngoại vi (bàn phím, màn hình, chuột, máy in) tương thích, hệ thống máy tính có thể thực hiện bốn chức năng máy tính cơ bản: nhập (input), xử lý (process), xuất (output) và lưu trữ (storage). Khi ta mở thùng máy tính, chúng ta sẽ thấy một số thành phần chính bên trong. Một trong những thành phần quan trọng nhất là chip vi xử lý, còn được gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU). CPU nằm trên bo mạch chủ (motherboard), một bảng mạch in lớn mà tất cả các bo mạch khác trong máy tính được kết nối (hình 1.5)

b.      Bộ xử lý trung tâm (CPU)

Bộ xử lý trung ương chỉ huy các hoạt động của máy tính theo lệnh và thực hiện các phép tính. CPU có 3 bộ phận chính: khối điều khiển, khối tính toán số học và logic, và một số thanh ghi.

- Khối điều khiển (CU: Control Unit): là trung tâm điều hành máy tính. Nó có nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu điều khiển công việc của các bộ phận khác của máy tính theo yêu cầu của người sử dụng hoặc theo chương trình đã cài đặt.

- Khối tính toán số học và logic (ALU: Arithmetic-Logic Unit): bao gồm các thiết bị thực hiện các phép tính số học (cộng, trừ, nhân, chia, ...), các phép tính logic (AND, OR, NOT, XOR) và các phép tính quan hệ (so sánh lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau, ...)

- Các thanh ghi (Registers): Được gắn chặt vào CPU bằng các mạch điện tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian.

Các thanh ghi mang các chức năng chuyên dụng giúp tăng tốc độ trao đổi thông tin trong máy tính. Ngoài ra, CPU còn được gắn với một đồng hồ (clock) hay còn gọi là bộ tạo xung nhịp. Tần số đồng hồ càng cao thì tốc độ xử lý thông tin càng nhanh. Thường thì đồng hồ được gắn tương xứng với cấu hình máy và có các tần số dao động (cho các máy Pentium 4 trở lên) là 2.0 GHz, 2.2 GHz, ... hoặc cao hơn. Bộ vi xử lý lõi kép (dual-core) hoặc đa lõi (multicore) được sản xuất bởi Intel và AMD. Các CPU này có nhiều hơn một bộ xử lý (hai cho một lõi kép, nhiều hơn cho một đa lõi) trên một chip duy nhất. Sử dụng nhiều bộ vi xử lý có nhiều lợi thế hơn một đơn bộ xử lý CPU, trong đó có khả năng cải thiện đa nhiệm và hiệu suất hệ thống, tiêu thụ điện năng thấp hơn, giảm thiểu sử dụng tài nguyên hệ thống.

c.      Bộ nhớ

Bộ nhớ là thiết bị lưu trữ thông tin trong quá trình máy tính xử lý. Bộ nhớ bao gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài.

Bộ nhớ trong: gồm ROM và RAM :

- ROM (Read Only Memory) là Bộ nhớ chỉ đọc thông tin, dùng để lưu trữ các chương trình hệ thống, chương trình điều khiển việc nhập xuất cơ sở (ROM-BIOS: ROM-Basic Input/ Output System). Thông tin được ghi vào ROM không thể bị thay đổi, không bị mất ngay cả khi không có điện.

- RAM (Random Access Memory) là Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, được dùng để lưu trữ dữ kiện và chương trình trong quá trình thao tác và tính toán. RAM có đặc điểm là nội dung thông tin chứa trong nó sẽ mất đi khi mất điện hoặc tắt máy. Dung lượng bộ nhớ RAM cho các máy tính hiện nay thông thường vào khoảng 2GB đến 16GB và có thể hơn nữa.

Bộ nhớ ngoài: là thiết bị lưu trữ thông tin với dung lượng lớn, thông tin không bị mất khi không có điện, dữ liệu lưu trên bộ nhớ ngoài vẫn tồn tại cho tới khi người sử dụng xóa hoặc ghi đè lên. Bộ nhớ ngoài có thể cất giữ và di chuyển độc lập với máy tính. Hiện nay có các loại bộ nhớ ngoài phổ biến như: (hình 1.6)

- Đĩa cứng (Hard Disk): là đĩa cứng có dung lượng từ 40 GB tới 2 TB và lớn hơn nữa.

- Đĩa quang (Compact disk): loại 4.72 inch, là thiết bị phổ biến dùng để lưu trữ các phần mềm mang nhiều thông tin, hình ảnh, âm thanh và thường được sử dụng trong các phương tiện đa truyền thông (multimedia). Có hai loại phổ biến là: đĩa CD (dung lượng khoảng 700 MB) và DVD (dung lượng khoảng 4.7 GB).

- Các loại bộ nhớ ngoài khác: như thẻ nhớ (Memory Stick, Compact Flash Card), USB Flash Drive có dung lượng phổ biến là từ 2GB đến 8GB và lớn hơn nữa.

Một số thuật ngữ với bộ nhớ ngoài:

- Số vòng quay mỗi phút (Revolutions Per Minute - RPM): RPM được sử dụng để giúp xác định thời gian truy cập vào ổ đĩa cứng của máy tính. RPM xác định số vòng quay của một đĩa cứng thực hiện trong mỗi phút. Các đĩa cứng có RPM càng cao, dữ liệu sẽ được truy cập nhanh hơn. Ví dụ, nếu so sánh hai ổ đĩa cứng với 5400 RPM và 7200 RPM, ổ đĩa cứng 7200 RPM sẽ có khả năng truy cập dữ liệu nhanh hơn nhiều so với đĩa cứng 5400 RPM.

- Số bit trên giây (bits per second – bps hoặc bit/sec): Trong giao tiếp dữ liệu. Bits per second là số đo tốc độ truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong một hệ thống truyền dữ liệu. Bps là số bit được truyền đi hoặc nhận mỗi giây. Đôi khi đơn vị lớn hơn được sử dụng để biểu thị tốc độ dữ liệu cao. Một kilobit trên giây (viết tắt Kbps hoặc kbps) bằng 1.000 bps. Một megabit trên giây (Mbps) là bằng 1.000.000 bps hoặc 1.000 Kbps.

d. Các thiết bị xuất/ nhập

     Các thiết bị nhập

- Bàn phím (Keyboard, thiết bị nhập chuẩn): là thiết bị nhập dữ liệu và câu lệnh, bàn phím máy vi tính hiện nay là một bảng chứa 104 phím có các tác dụng khác nhau (hình 1.7).

Có thể chia làm 3 nhóm phím chính:

+ Nhóm phím đánh máy: gồm các phím chữ, phím số và phím các ký tự đặc biệt (~, !, @, #, $, %, ^,&, ?, ...).

+ Nhóm phím chức năng (function keypad): gồm các phím từ F1 đến F12 và các phím như ←↑→↓(phím di chuyển từng điểm), phím PgUp (lên trang màn hình), PgDn (xuống trang màn hình), Insert (chèn), Delete (xóa), Home (về đầu), End (về cuối)

+ Nhóm phím số (numeric keypad) như NumLock (cho các ký tự số), CapsLock (tạo các chữ in), ScrollLock (chế độ cuộn màn hình) thể hiện ở các đèn chỉ thị.

+ Nhấn phím tổ hợp: khi cần sử dụng phím tổ hợp, bạn cần nhấn và giữ phím tổ hợp điều khiển trước (Ctrl hoặc Alt hoặc Shift) sau đó bấm tiếp phím còn lại.

+ Tình trạng đèn báo sáng: Đôi khi người sử dụng không chú ý và vô tình bật các tính năng hỗ trợ, chẳng hạn chế độ gõ chữ hoa, chế độ gõ số, chế độ khóa thanh cuộn. Các tính năng này, khi bật lên có thể làm cho thao tác của người sử dụng gặp khó khăn. Do đó khi gặp điều lạ khi gõ các phím, hãy nhìn khu vực đèn báo tình trạng bàn phím trước tiên.

- Chuột (Mouse): là thiết bị cần thiết phổ biến hiện nay, nhất là các máy tính chạy trong môi trường Windows. Con chuột có kích thước vừa nắm tay di chuyển trên một tấm phẳng (mouse pad) theo hướng nào thì dấu nháy hoặc mũi tên trên màn hình sẽ di chuyển theo hướng đó tương ứng với vị trí của viên bi hoặc tia sáng (optical mouse) nằm dưới bụng của nó. Một số máy tính có con chuột được gắn trên bàn phím.

Hiện tại có 2 loại chuột thông dụng trên thị trường đối với các máy tính để bàn đó là chuột dùng bi và chuột dùng cảm biến quang. Các thành phần cơ bản của chuột máy tính như hình 1.8: (1) Nút nhấn trái (left button), (2) Bánh xe cuộn (Scroll wheel) và (3) Nút nhấn phải (right button). Tùy theo mục tiêu sử dụng mà có thể có thêm nhiều loại nút bấm khác được bố trí tại các vị trí khác nhau trên thân chuột.

- Máy quét hình (Scanner): là thiết bị dùng để nhập văn bản hay hình vẽ, hình chụp vào máy tính. Thông tin nguyên thủy trên giấy sẽ được quét thành các tín hiệu số tạo thành các tập tin ảnh (image file).

- Cần điều khiển (Joystick): là một thiết bị đầu vào thường được sử dụng để điều khiển trò chơi video và công nghệ hỗ trợ. Joystick bao gồm một chân đế, một tay đòn (stick) với một hay nhiều nút nhấn có thể được di chuyển bất kỳ hướng nào.

- Webcam: viết tắt của 'web camera, là một máy quay phim kỹ thuật số được kết nối với một máy tính. Nó có thể gửi hình ảnh trực tiếp từ bất cứ nơi nào nó được bố trí tới vị trí khác bằng phương thức Internet. Nhiều màn hình máy tính để bàn và máy tính xách tay có gắn sẵn Webcam và micro, tuy nhiên, chúng ta có thể gắn thêm một webcam riêng. Có nhiều loại Webcam khác nhau. Một số được cắm vào máy tính thông qua cổng USB, một số khác là không dây (wireless). (hình 1.9)

     Các thiết bị xuất

Thiết bị xuất cơ bản gồm các thiết bị sau: (hình 1.10)

- Màn hình (Screen hay Monitor, thiết bị xuất chuẩn): dùng để hiện thông tin cho người sử dụng xem. Thông tin được hiện ra màn hình bằng phương pháp ánh xạ bộ nhớ (memory mapping), với cách này màn hình chỉ việc đọc liên tục bộ nhớ và hiển thị (display) bất kỳ thông tin nào hiện có trong vùng nhớ ra màn hình. Màn hình phổ biến hiện nay trên thị trường là màn hình màu SVGA 15”,17”, 19” với độ phân giải có thể đạt 1280 x 1024 pixel.

- Máy in (Printer): là thiết bị xuất để đưa thông tin ra giấy. Máy in phổ biến hiện nay là loại máy in ma trận điểm (dot matrix) loại 24 kim, máy in phun mực, máy in laser trắng đen hoặc màu. Tốc độ của một máy in được đo bởi các đơn vị sau: cps (ký tự trên mỗi giây), LPS (dòng trên mỗi giây) hoặc ppm (số trang mỗi phút)

- Máy chiếu (Projector): chức năng tương tự màn hình, được sử dụng thay cho màn hình trong các buổi Seminar, báo cáo, thuyết trình, …

1.2        Giao diện ngoại vi vào máy tính (RS 232, RS 422, RS 485, USB, RJ45)

Một cổng hoạt động như một mạch ghép nối (interface) giữa các thiết bị ngoại vi của hệ thống và máy tính, cho phép trao đổi dữ liệu khi chúng được kết nối. Như bạn có thể thấy trên mặt sau của máy tính xách tay hiện trong hình 1.11, cổng có thể có hình dạng và kích cỡ khác nhau.

Cổng nối tiếp (serial port) và cổng song song (parallel port): là hai trong số các loại cổng xưa nhất (hình 1.12) được tìm thấy trên một máy vi tính. Cổng nối tiếp là cổng mà nó có thể gởi dữ liệu chỉ một bit tại một thời điểm, vì thế tốc độ trao đổi dữ liệu chậm so với các công nghệ mới hơn. Tốc độ tối đa mà một cổng nối tiếp chuẩn có thể truyền dữ liệu là 15 Kbps. Thiết bị chuột và moderm là những ví dụ của thiết bị có thể sử dụng cổng nối tiếp. Cổng song song là loại cổng có thể gởi dữ liệu trong nhóm các bit, tốc độ lên tới 500 Kbps, vì thế phương thức truyền dữ liệu nhanh hơn cổng nối tiếp. Các máy in cũ thường được nối với máy tính qua cổng song song.

Cổng USB (universal serial bus): cổng này có thể giao tiếp giao tiếp với nhiều thiết bị ngoại vi khác nhau. Cổng USB có thể truyền dữ liệu ở tốc độ cao. Cổng USB ban đầu, được biết như USB 1.1, có tốc độ có thể 12 Mbps. Các phiên bản mới, USB 2.0 (hay còn gọi là Hi-Speed USB), có thể đạt tốc độ 480 Mbps – gấp 40 lần tốc độ USB 1.1 và hơn 400 lần một cổng nối tiếp. Thiết bị sử dụng cổng USB bao gồm bàn phím, chuột, máy in, máy nghe nhạc MP3 và PDA, …, USB 3.0 (còn được gọi là SuperSpeed USB) có tốc độ băng thông tối đa là 5 Gbps (gigabits mỗi giây). Tức có thể đạt tốc độ truyền dữ liệu là 640 MBps (MB mỗi giây), nhanh hơn gấp 10 lần so với USB 2.0. (hình 1.13)

Cổng FireWire (FireWire port): (hình 1.14) được phát triểnbởi Ap ple và còn được gọi là IEEE 1394, là một phương tiện truyền tải dữ liệu nhanh chóng. FireWire 400 có tốc độ truyền dữ liệu 400 Mbps, trong khi FireWire 800 mới hơn truyền dữ liệu ở tốc 800 Mbps! Cổng này thường được sử dụng để kết nối các thiết bị cần chuyển một lượng lớn dữ liệu đến một máy tính một cách nhanh chóng, chẳng hạn như máy ảnh kỹ thuật số hoặc máy ghi video kỹ thuật số hoặc ổ đĩa cứng gắn ngoài. Cổng FireWire là tiêu chuẩn trên nhiều sản phẩm của Apple, nhưng thường chỉ được tìm thấy trên Windows PC và các thiết bị ngoại vi cao cấp. (hình 1.14)

Các cổng nối kết mạng: (hình 1.15) chẳng hạn như cổng Ethernet và modem, được sử dụng để kết nối máy tính vào mạng nội bộ hoặc Internet. Một cổng Ethernet, cũng được biết đến như một jack RJ-45, tương tự như một jack cắm điện thoại chuẩn, nhưng lớn hơn một chút. Các cổng Ethernet được sử dụng để truy cập mạng và cũng có thể được sử dụng để kết nối với một modem hoặc router để truy cập Internet. Một cổng modem là cùng kích thước và hình dạng như một jack cắm điện thoại và được sử dụng để kết nối modem với một hệ thống điện thoại, cho phép quay số truy cập Internet. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa đối với một modem 56 Kbps, trong khi tiêu chuẩn phổ biến nhất Ethernet, Fast Ethernet, truyền dữ liệu với tốc độ 100 Mbps. Tuy nhiên, Gigabit Ethernet, khả năng tốc độ truyền là 1.000 Mbps.

Cổng truyền thông nối tiếp RS232 (hay RS-232): Chuẩn truyền thông RS-232 được phát triển bởi the Electronic Industry Association and the Telecommunications Industry Association (EIA/TIA), là chuẩn truyền thông phổ biến nhất, thường được gọi tắt là RS-232 thay vì EIA/TIA-232-E. Chuẩn này chỉ đề cập đến việc truyền dữ liệu nối tiếp giữa một host (DTE-Data Terminal Equipment) và một ngoại vi (DCE-Data Circuit-Terminating Equipment). Các hệ thống logic hiện nay chủ yếu sử dụng các chuẩn logic TTL hay CMOS, do đó khi cần giao tiếp bằng chuẩn RS-232 sẽ phải dùng các mạch lái và thu (RS-232 driver và receiver, hay RS-232 transceiver) để chuyển đổi giữa TTL/CMOS và RS-232 vật lý. Các bộ transceiver hiện nay thường có sẵn các bơm điện tích (charge pump) để tạo ra các mức áp RS-232 vật lý (phổ biến là +12 V và -12 V) từ một điện áp nguồn đơn cực giá trị nhỏ (5 V hay 3.3 V). Vì chuẩn RS-232 chỉ dành cho giao tiếp giữa DTE và DCE, do đó khi hai máy tính (là các DTE) cần giao tiếp với nhau thông qua chuẩn RS-232 thì cần phải có các DCE (chẳng hạn như modem) làm trung gian. Các DCE này là các ngoại vi nên có thể giao tiếp trực tiếp với nhau thông qua một chuẩn nào đó. Đa số các DTE và các DCE đều có các bộ truyền nhận bất đồng bộ đa dụng (UART-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) ở dạng module phần cứng, do đó chúng ta thường không cần quan tâm đến các thao tác cấp thấp trong việc sử dụng giao tiếp RS-232. Tuy nhiên, nếu phần cứng của thiết bị không hỗ trợ giao tiếp RS-232, chúng ta có thể sử dụng một UART ngoài hay sử dụng phần mềm để giả lập một UART (kỹ thuật này thường được gọi là bit-banging).

Giao tiếp truyền thông RS-485: Năm 1983, Hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) đã phê duyệt một tiêu chuẩn truyền cân bằng mới gọi làRS-485. Đã được chấp nhận rộng rãi và sử dụng trong công nghiệp, y tế, và dân dụng. Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền dữ liệu nối tiếp. Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kỳ thiết bị  mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua RS485.  Liên kết  RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng. Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ một mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng một đường truyền, tốc độ baud có thể  lên tới 115.200 cho một  khoảng cách là 4000feet (1200m). Với kiểu truyền cân bằng (cân bằng là do tín hiệu trên dây này ngược với tín hiệu trên dây kia. Nghĩa là dây này đang phát mức  cao thì dây kia  phải đang phát  mức thấp và ngược lại.) và các dây được xoắn lại với nhau nên khi nhiễu xảy ra  ở dây này thì cũng xảy ra ở dây kia, tức là hai dây cùng nhiễu giống nhau. Điều này làm cho điện áp sai biệt giữa hai dây thay đổi không đáng kể nên tại nơi thu vẫn nhận được tín hiệu đúng nhờ tính năng đặc biệt của bộ thu đã loại bỏ nhiễu. Liên kết RS485 được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nơi mà môi trường nhiễu khá cao và sự  tin tưởng vào tính  ổn định của hệ  thống là điều quan trọng. Bên cạnh đó khả năng truyền thông qua khoảng cách xa ở tốc độ cao cũng rất được quan tâm, đặc biệt là tại những nơi mà có nhiều trạm giao tiếp được trải ra trên diện rộng.

Dây cáp, Cáp chuyển đổi RS 232 to RJ 45      Đầu chuyển đổi RS 232 to RS 485

Chuyển đổi RS 232 to RS 422 / RS 485   Cáp cổng com 9 chân (RS 232) sang 25 chân LPT

1.3 Hướng dẫn kết nối máy tính với thiết bị ngoại vi

Cổng giao tiếp nguồn điện máy tính: Với loại cổng này được cấu tạo một đầu cắm vào nguồi điện 220V gồm 2 chân còn đầu kia cắm vào nguồn máy gồm 3 chân. Đây là công giao tiếp chuyên cung cấp năng lượng điện cho cả hệ thống máy tính.

Cổng giao tiếp nguồn điện máy tính   Cổng giao tiếp bàn phím và chuột chuẩn PS\2

Cổng giao tiếp bàn phím và chuột chuẩn PS\2: Với cổng có màu tím để kết nối với Bàn phím (Keyboard) loại đầu tròn (PS\2) và cổng có màu xanh Lá dùng để kết nối với Chuột (Mouse) loại đầu tròn (PS\2). Khi cắm vào Main thì phải quan sát kỹ để cắm đúng chiều để tránh làm cong hoặc gãy chân của đầu cắm. Với nhiệm vụ chính là thực hiện các thao tác click chọn và gõ số, chữ kí tự diễn ra thông suốt.

Cổng giao tiếp thiết bị ngoại vi chuẩn USB: Đây là một cổng rất đa năng vì có thể để kết nối với chuột, bàn phím, máy quét, thiết bị nhớ di động… với số lượng tùy vào cấu tạo main nhưng chủ yếu là 3 hoặc 5 ổ trên một main.

Cổng giao tiếp Parallel (Cổng Song Song): Với cổng kết nối loại này thì được dùng cho máy in, máy quét hình, tuy nhiên với các đời máy mới thì cổng loại này không còn tích hợp trên main mà thay vào đó là cổng kết nối chuẩn USB.

Cổng giao tiếp thiết bị ngoại vi chuẩn USB   Cổng giao tiếp Parallel

Cổng giao tiếp Firewire: Với loại cổng loại này thì thường dùng cho kết nối với máy ảnh, camera, thiết bị di động…. nhưng chỉ một số loại Mainboard vẫn còn dùng loại này

Cổng giao tiếp mạng nội bộ (Ethernet, LAN): Với loại cổng hiện nay thì được cấu tạo gồm 2 đầu giống nhau có 8 chân, một đầu đi vào Modem ADSL, Router và đầu kia đi vào Mainboard có nhiệm vụ truyền dữ liệu để truy cập được Internet.

Cổng giao tiếp Firewire                               Cổng giao tiếp mạng nội bộ

Cổng giao tiếp thiết bị âm thanh (Audio): Với nhiệm vụ chính của cổng giao tiếp loại này là dữ liệu âm thanh đến các thiết bị và có chức năng như sau:

– Cổng màu xanh lá là truyền âm thanh ra –  kết nối với loa (Speaker) hoặc tai nghe (Headphone).

– Cổng màu hồng là truyền âm thanh ngoài vào –  kết nối với Micro.

– Cổng màu xanh da trời dùng để lấy tín hiệu âm thanh từ các thiết bị bên ngoài vào máy vi tính nhưng với cổng loại này thì thường loại bỏ ra khỏi Mainboard.

Cổng giao tiếp thiết bị âm thanh        Cổng giao tiếp với màn hình chuẩn VGA

Cổng giao tiếp với màn hình chuẩn VGA: Cổng loại này thường dùng kết nối với màn hình Monitor để có thể hiển thị thông tin.

Cổng kết nối với màn hình chuẩn DVI: Cổng loại này thường dùng kết nối với các thiết bị sử dụng giao tiếp DVI như màn hình LCD, máy chiếu và thiết bị hỗ trợ khác.