1 - Phân tích sơ đồ khối tổng quát của Mainboard
1
- Chức năng của Mainboard
- Trong một hệ thống máy tính có khoảng 10 thiết
bị khác nhau như:
- CPU
- RAM
- Card Video
- Card Sound
- Card Net |
- HDD
- CDROM
- FDD
- Keyboard
- Mouse |
·
Các thiết bị này có tốc độ chạy rất khác nhau
Ví dụ : Tốc độ ra vào qua chân CPU là 800MHz nhưng tốc độ qua chân RAM là
400MHz và tốc độ qua Card Sound chỉ có 66MHz
- Ngoài ra số đường mạch (số BUS) cũng khác nhau, vì vậy cmà các thiết bị
trên không thể kết nối trực tiếp với nhau được.
- Mainboard chính là thiết bị đóng vai trò trung gian để kết nối tất cả các
thiết bị trên hệ thống máy tính liên kết lại với nhau thành một bộ máy thống
nhất, vì vậy Mainboard có những chức năng sau:
- Các chức năng của Mainboard
- Gắn kết các thành phần trên một hệ thống máy tính lại với nhau
- Điều khiển thay đổi tố độ BUS cho phụ hợp với các thành phần khác nhau
- Quản lý nguồn cấp cho các thành phần trên Main
- Cung cấp xung nhịp chủ (xung Clock) để đồng bộ sự hoạt động của toàn
hệ thống
Chính vì những chức năng quan trọng trên mà khi Main có sự cố thì máy
tính không thể hoạt động được.
- Hệ thống máy tính với các thiết bị gắn trên nó, Mainboard có các
thành phần chính là North Bridge (Chipset bắc), Sourth Bridge (Chipset
nam), IC SIO (IC điều khiển các cổng). Ba thành phần chính của Mainboard
đóng vai trò trung gian để gắn kết các thiết bị của hệ thống máy tính
lại thành một bộ máy thống nhất.
2- Sơ đồ khối của Mainboard
2.1 - Các
thành phần chính của Mainboard
- Soket (đế cắm CPU)
Có nhiều loại đế cắm cho CPU tuỳ theo chủng loại Mainboard
- Socket 370 trên các Mainboard Pentium 3
- Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4
- Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4
Các chân Socket do Chipset bắc điều khiển.
- North Bridge (Chipset bắc)
- Chipset bắc có nhiệm vụ điều khiển các thành phần có tốc độ cao như
CPU, RAM và Card Video
- Chipset 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 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 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.
- Sourth Bridge (Chipset nam)
- Chức năng của chipset nam tương tụ 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 và BIOS v v...
- ROM BIOS (Read Olly Memory - Basic In Out
System)
- ROM là IC nhớ chỉ đọc, BIOS là chương trình nạp 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 ta chưa thiết lập CMOS
- IC SIO (Super In Out) - IC điều khiển các
cổng vào ra dữ liệu
- SIO điều khiển các thiết bị trên cổng Parallel như máy In, máy Scaner,
điều khiển ổ mềm, các cổng Serial như cổng COM, cổng PS/2
- Ngoài ra SIO còn thực hiện giám sát các bộ phận khác trên Main hoạt
động để cung cấp tín hiệu báo sự cố
- Tích hợp mạch điều khiển tắt mở nguồn, tạo tín hiệu Reset hệ thống.
- Clockgen (Clocking) - Mạch tạo xung Clock
- Mạch tạo xung Clock có vai trò quan trọng trên Main, chúng tạo xung
nhịp cung cấp cho các thành phần trên Main hoạt động đồng thời đồng bộ
sự hoạt 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 Main có nguồn chính cung cấp.
- VRM (Vol Regu Module) - Modul ổn áp.
- 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 L,C
- Khe AGP hoặc PCI Express
.- Khe AGP và PCI Express dùng để gắn Card video, khe AGP hoặc PCI
Express do Chipset bắc điều khiển.
- Khe RAM
- Khe RAM do Chipset bắc điều khiển dùng để gắn bộ nhớ RAM, đây là bộ
nhớ trung gian không thể thiếu được trong một hệ thống máy tính.
- Khe PCI
- Khe PCI do Chipset nam điều khiển dùng để gắn các Card mở rộng như
Card sound, Card Net ...
- Cổng IDE
- Cổng IDE do Chipset nam điều khiển, cổng IDE dùng để gắn các ổ đĩa như
HDD, CDROM, DVD ...
Các thành phần trên Mainboard và trên sơ đồ khối của Mainboard
Click here để xem sơ đồ và chú thích
(Chú ý: Bạn kích chuột vào chữ trong các linh kiện để xem chú thích)
2.2 - Sơ đồ khối của Mainboard
Click
here để xem sơ đồ và chú thích
3 - POST (Power On Self Test)
Quá trình khởi động và kiểm tra của máy tính
- Quá trình khởi động và kiểm tra của máy tính diễn
ra ngay sau khi bạn bấm công tắc mở nguồn, khi mà màn hình chưa có gì cả
là lúc một loạt quá trình đã đựơc thực hiện bởi chương trình POST máy do
BIOS thực hiện.
- Hầu hết các hư hỏng của Mainboard đều biểu hiện ở
lúc khởi động, vì vậy nếu bạn nắm chắc được quá trình khởi động của máy
thì bạn có thể dễ dàng xác định được nguyên nhân của mỗi sự cố.
Các bước trong quá trình khởi động máy tính
(sau khi bật công tắc)
- Bật công tắc, nguồn chính hoạt động cung cấp cho
Mainboard các điện áp chính 12V, 5V và
3.3V
- Mạch VRM cấp nguồn VCORE cho CPU đồng thời báo tín
hiệu VRM_GD (VRM_Good) đến Chipset nam
- Mạch tạo xung Clock (Clocking) hoạt động, cung cấp
cho các thành phần trên Main xung Clock để hoạt động
- Khi có Vcc, có xung Clock IC-SIO hoạt động.
- IC-SIO tạo tín hiệu Reset để khởi động Chipset nam
- Chipset nam hoạt động
- Nếu có tín hiệu VRM_GD thì Chipset nam tạo tín
hiệu Reset hệ thống.
- Chipset bắc hoạt động
- Chipset bắc tạo ra tín hiệu Reset CPU
- CPU hoạt động
- CPU phát tín hiệu truy cập ROM để nạp chương trình
BIOS
- Chương trình BIOS kiểm tra bộ nhớ RAM
- Chương trình BIOS kiểm tra Card Video
- BIOS cho nạp bản lưu cấu hình máy trong RAM CMOS
- Kiểm tra các cổng và các ổ đĩa theo thiết lập
trong CMOS
- Khởi động ổ cứng và nạp hệ điều hành từ ổ cứng lên
RAM