Giới thiệu chung về thành phần của 1 hệ thống PC điển hình

- Khối hệ thống chính ( system unit ) gồm các bảng vi mạch và 1 bảng mạch chính ( main board ).

+ Bảng mạch chính chứa bộ vi xử lý và các khe cắm ( slot ) để ghép thêm các vi mạch khác.

+ Mỗi vi mạch có thể là hàng vạn đèn bán dẫn ( transistor ) mang các mức tín hiệu điện áp rời rạc mà điển hình là 1 mức điện áp thấp, 1 mức điện áp cao.

Ngưòi ta dùng ký hiệu "0" cho mức điện áp thấp và "1" cho mức điện áp cao. Các kí hiệu này được gọi là các bit . Từ đây ta có thể suy ra được mọi thông tin xử lý trong máy vi tính đều được biểu diễn bằng các chuỗi chữ số "0" và "1" hay là 1 chuỗi các bit.

Căn cứ vào chức năng thì có thể chia các vi mạch máy tính thành ba phần:

/ Bộ vi xử lý trung tâm CPU ( central processing unit ).

/ Bộ nhớ RAM (Random Access memory ) và ROM ( Read Only Memory ).

/ Các vi mạch thực hiện chức năng vào ra.

- Các ổ đĩa ( disk drives ) gồm ổ cứng, ổ mềm, ổ CD .

- Các thiết bị ngoại vi ( peripheral devices ) hay còn được gọi là các thiết bị vào ra ( Input/Output devices ):

+ Màn hình ( screen ).

+ Bàn phím ( keyboard ).

+ Chuột ( mouse ).

Khái niệm về byte, word, segment, offset

Các vi mạch thực tế đều được tổ chức thành các nhóm để tiện quản lý và biểu diễn dữ liệu. Mỗi nhóm như vậy chứa 8 bit dữ liệu, một chuỗi 8 bit được gọi là một byte. Mỗi byte nhớ đều xác định bởi 1 con số gọi là địa chỉ của byte, địa chỉ đó cũng được biểu diễn bằng các bit. Địa chỉ của 1 byte là cố định và khác nhau giữa các byte. Ta có thể tưởng tượng nó như là các số nhà trên 1 đường phố.

Vậy nếu có 20 bit để biểu diễn địa chỉ thì có thể đánh địa chỉ được bao nhiêu byte ?

Câu trả lời: như đã biết 1 bit có 2 giá trị nên 20 bit tạo nên 2 mũ 20 = 1.048.576 giá trị địa chỉ khác nhau. Trong thuật ngữ máy tính 2 mũ 20 byte được gọi là 1 mega byte ( 1 MB ) và 2 mũ 10 là 1 kilo byte ( 1KB ), 1 giga byte ( 1GB ) tương ứng sẽ là 2 mũ 30 byte.

Một word có thể hiểu đơn giản là do 2 byte tạo nên. Trong 1 word có 1 byte cao và 1 byte thấp.

Do việc biểu diễn các bit bằng hệ cơ số 2 rất tốn công nên người ta biểu diễn nó bằng hệ cơ số 16 ( hexademical ) gồm các chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Một số được viết dưới hệ cơ số 16 được thêm chữ "h" sau cùng.

Một đoạn bộ nhớ ( memory segment ) là 1 chuỗi gồm 64KB liên tiếp. Mỗi đoạn được xác định bằng địa chỉ đoạn bất đầu từ 0000h cho đẽn FFFFh. Các byte trong mỗi đoạn lại được xác định bằng địa chỉ tương đối ( offset ) bất đầu từ 0 cho đến FFFFh. Việc này nảy sinh rằng mỗi byte có thể xác định bằng 1 địa chỉ segment và 1 địa chỉ offset. Người ta viết nó như sau: segmentffset

Ví dụ như DEF1:FEC2.

Segment 0000h bắt đầu từ byte thứ nhất của bộ nhớ, segment 0001h bắt đầu từ byte thứ 17, cứ thế các segment liên tiếp bắt đầu từ các địa chỉ cách nhau 16 byte trong khi 1 segment lại dài những 64KB nên có rất nhiều chồng chéo giữa các segment. Điều này lại nảy sinh rằng 1 địa chỉ của 1 byte không phải là duy nhất nếu biểu diễn dưới dạng segmentffset.

Bộ xử lý trung tâm CPU

CPU được coi là bộ não của máy tính, mỗi lệnh mà CPU thi hành đều là 1 chuôĩ các bit. Mỗi CPU có một cơ số lệnh xác định đặc trưng duy nhất gọi là hệ lệnh ( instruction set ). Hệ lệnh đó chủ yếu gồm các lệnh rất đơn giản như cộng 2 số hay di chuyển 1 số từ vị trí này tới vị trí khác.

Cách CPU thực hiện 1 chỉ thị:

Một chỉ thị ( instruction ) gồm 2 phần: mã lệnh ( opcode ) và toán hạng ( operands ). Mã lệnh là kiểu của lệnh còn toán hạng thường là địa chỉ của dữ liệu trong bộ nhớ. Việc giải quyết 1 lệnh trong CPU theo các bước sau:

- Xác định chỉ thị:

+ Nhận 1 instruction từ bộ nhớ.

+ Giải mã instruction đó thành 1 trình tự các thao tác cơ bản.

+ Nhận dữ liệu từ bộ nhớ nếu cần.

- Thực hiện chỉ thị:

+ Thực hiện trình tự thao tác đã có.

+ Nếu cần thì lưu kết quả của chỉ thị.

Thật đáng ngạc nhiên là những công việc vô cùng phức tạp mà ta chỉ thị cho máy làm đều được máy tính thực hiện bằng một chuỗi thao tác cơ bản! Đến đây chắc các bạn đặt ra câu hỏi : nếu CPU thực hiện lệnh bằng 1 chuỗi các thao tác cơ bản thì làm sao nó chạy nhanh được vậy ? Điều đó bởi vì 1 chuỗi thao tác cơ bản này được sắp xếp theo trình tự tương đối phức tạp và cực kỳ hợp lý. Và để đảm bảo cho trình tự đó, một vi mạch đồng hồ được thiết kế để điều khiển CPU bằng cách tạo ra 1 chuỗi xung nhịp ( clock pulses ). Số xung nhịp trong 1 giây gọi là tần số đồng hồ. 1 megahec ( MHz ) bằng 1 triệu xung nhịp trong 1 giây, hiện giờ đồng hồ 1 máy tính trung bình cũng đạt đến khoảng 1,5 gigahec ( GHz ) tức là 1.500 MHz. Một số máy được thiết kế có thể thay đổi tần số đồng hồ dẫn đến việc nó có thể chạy nhanh hơn hay chậm đi nhưng đều phải có giới hạn nhất định, nếu vượt quá giới hạn này CPU sẽ không còn hoạt động đúng nữa.

Để nói về cấu trúc của 1 bộ vi xử lý tôi xin trình bày tổ chức của bộ vi xử lý 16 bit ( tức là có thể cùng 1 lúc làm việc với 16 bit dữ liệu ) INTEL 8086, bộ vi xử lý có thể nói có cấu tạo đơn giản nhất. Các bộ vi xử lý sau này có nhiều cải tiến nhưng cũng dựa trên cơ sở của bộ vi xử lý này.

Bộ vi xử lý INTEL 8086 có 2 phần chính:

- Khối thừa hành ( EU - execution unit ).

Tên gọi của khối này đã nêu ra chức năng của nó: thực hiện các chỉ thị đưa ra. Khối này gồm các thanh ghi ( registers ) gồm AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI, FLAGS ( thanh ghi cờ ), các thanh ghi tạm thời và một vi mạch gọi là khối số học và logic ( ALU - arithmetic and logic unit ). Các thanh ghi giống như 1 ô nhớ chỉ khác rằng chúng có tên hẳn hoi chứ không đánh địa chỉ bằng số. Các thanh ghi của 8086 đều là thanh ghi 16 bit.

- Khối giao diện bus ( BIU - bus interface unit ).

BIU làm nhiệm vụ liên lạc giữa EU và bộ nhớ hay các vi mạch vào ra, nó gửi các số liệu, địa chỉ và tín hiệu điều khiển vào các bus. Khối này gồm các thanh ghi CS, DS, ES, SS, IP. BIU nối với EU bằng các bus nội bộ, nó còn gồm một hàng đợi lệnh nhằm tiết kiệm thời gian nhận chỉ thị trong khi EU làm việc.

A. Nguyên nhân cần phải có thanh ghi trong bộ vi xử lý.

CPU có thể thao tác trực tiếp với dữ liệu trong bộ nhớ, vậy thì cần gì phải có các thanh ghi ?

Thử nghĩ lại buỗi sáng chúng ta tỉnh dậy dắt xe đi học, có ai dắt xe đạp ra sân rồi lại chạy vào nhà lấy cặp sách cho vào rọ xe rồi mới đi? Tất cả đều cho sẵn cặp sách trong xe rồi đi học luôn. Máy tính cũng vậy, nó tổ chức các thanh ghi, hàng đợi lệnh đơn giản với mục đích tăng nhanh quá trình thực hiện 1 chỉ thị. Điều đó cho thấy vì sao các CPU hiện đại có xu hướng tăng thêm các thanh ghi.

B. Các thanh ghi dữ liệu : AX, BX, CX, DX.

Bốn thanh ghi được sử dụng để thao tác với dữ liệu, giống như word các thanh ghi có 1 byte thấp, 1 byte cao có thể truy nhập 1 cách riêng biệt. Byte thấp của AX có tên là AL, byte cao là AH ( L và H có ý nghĩa là "low" và "high" ). Cách gọi tên tương tự cho BX, CX, DX. Ngoài tác dụng chung chúng còn có các chức năng khác như:

- Thanh ghi chứa ( AX - Accumulator register ).

Thanh ghi được sủ dụng nhiều nhất trong các lệnh về số học, logic, thay đổi dữ liệu.

- Thanh ghi cơ sở ( BX - Base register ).

Có thể đóng vai trò thanh ghi địa chỉ.

- Thanh ghi đếm ( CX - Count register ).

Dùng cho các thao tác lặp với vai trò biến đếm trong CPU, mang vai trò khá quan trọng trong điều khiển thực hiện chỉ thị.

- Thanh ghi dữ liệu ( DX - Data register ).

Một thanh ghi "hỗn tạp" đựơc sủ dụng trong nhiều chức năng, có thể được sủ dụng trong các thao tác vào ra.

Chip là một loại vi mạch điện tử siêu nhỏ thường được làm từ silic.

Chipset là một tổ hợp của vố số chip được thiết kế thành một khối thống nhất để thực hiện một số chức năng nhất định. Nó có thể hỗ trợ cho bộ xử lý làm một số việc dẫn đến bộ xử lý đựoc nhàn rỗi để có thể làm các công việc khác. Trên 1mm diện tích người ta có thể cấy hàng vạn con chip.

C. Các thanh ghi đoạn CS, DS, SS, ES.

Một đoạn trình ngôn ngữ máy đều gồm đoạn mã, đoạn dữ liệu. Bên cạnh đó có thể có thêm 1 loại cấu trúc dữ liệu khác gọi là ngăn xếp, các thanh trên làm nhiệm vụ lưu trữ những thông tin đó.

- Thanh ghi đoạn mã ( CS - Code segment ).

- Thanh ghi đoạn dữ liệu ( DS - Data segment ).

- Thanh ghi đoạn ngăn xếp ( SS - Stack segment ).

- Thanh ghi đoạn thêm ( ES - Extra segment ).

Các thanh ghi lần lượt chứa các địa chỉ của các đoạn mang tên tương ứng, thanh ghi ES được sử dụng giống như 1 kho dự trữ nếu các thanh ghi kia không đủ. Vào mọi lúc thì chỉ có thể truy nhập đến những ô nhớ được ghi địa chỉ trong các thanh ghi đoạn, nội dung các thanh ghi đoạn có thể thay đổi để có thể truy nhập đến các ô nhớ khác nhau.

D. Các thanh ghi con trỏ SP, BP, IP và chỉ số SI, DI.

Các thanh ghi này chứa địa chỉ offset của các ô nhớ, chúng còn được sủ dụng trong một số thao tác khác nữa.

- Con trỏ ngăn xếp ( SP - Stack pointer ).

Thanh ghi này kết hợp với thanh ghi SS để truy nhập các ô nhớ.

- Con trỏ cơ sở ( BP - Base pointer ).

Thanh ghi được sử dụng để truy cập dữ liệu trong stack và một số đoạn khác.

- Con trỏ chỉ thị ( IP - Instruction pointer ).

Kết hợp với thanh ghi CS để truy nhập đến các lệnh, IP thường chứa địa chỉ của lệnh tiếp theo được thực hiện.

- Chỉ số nguồn ( SI - Source index ).

Chứa địa chỉ offset của các ô nhớ trong đoạn dữ liệu được định địa chỉ bởi thanh ghi DS.

- Chỉ số đích ( DI - Destination index ).

Chức năng của thanh ghi này tương tự với SI và nó có thể dùng để truy nhập đến các ô nhớ định địa chỉ bởi thanh ghi ES.

E. Thanh ghi cờ ( FLAGS ).

Trong thanh ghi cờ có các cờ làm nhiệm vụ khác nhau, mỗi cờ chiếm 1 bit, lúc bình thường chúng đều nhận giá trị 0. Vì trạng thái của các cờ khá phức tạp thiết nghĩ đưa ra chỉ làm rối các bạn nên ở đây tôi chỉ đưa khái quát về chức năng của chúng

- Cờ trạng thái ( status flag ).

Chức năng chung phản ánh trạng thái kết quả của các phép tính.

+ Cờ tràn ( OF - Overflow flag ).

+ Cờ nhớ ( CF - Carry flag ).

+ Cờ nhớ phụ ( AF - Auxiliary flag ).

+ Cờ 0 ( ZF - Zero flag ).

+ Cờ dấu ( SF - Sign flag ).

+ Cờ chẵn lẻ ( PF - parity flag ).

- Cờ điều khiển:

Chức năng chung :sử dụng để cho phép hay không cho phép một thao tác nào đó của bộ vi xử lý.

+ Cờ định hướng ( DF - Direction flag ).

+ Cờ bẫy ( TF - Trap flag ).

+ Cờ ngắt ( IF - Interrupt flag ).

Có 9 cờ tất cả, 7 bit còn lại không có ý nghĩa.

Đến đây ta mường tượng ra khung cảnh làm việc tấp nập bên trong CPU ... các tín hiệu được truyền đi liên tục qua các bus nội bộ vào các thanh ghi ... các lệnh đứng xếp hàng chờ được thực hiện ... khối ALU làm việc tính toán và logic ... các thanh ghi phối hợp nhịp nhàng hợp lý chung sức làm thật nhanh công việc ...

RAM - ROM

- RAM là nơi hệ điều hành, các chương trình, dữ liệu hiện tại được lưu giữ để có thể nhanh chóng truy nhập đến bởi bộ xử lý, chính vì thế RAM được thiết kế để truy nhập đến RAM nhanh hơn rất nhiều so với các loại bộ nhớ khác. Tuy vậy dữ liệu tại RAM bị mất đi khi tắt máy.

- ROM là bộ nhớ "được xây dựng sẵn" trong máy vi tính chứa dữ liệu chỉ đọc , không thể thay đổi được chính vì thế mà dữ liệu của nó không mất đi khi tắt máy.

Disk drives

- Cấu trúc của đĩa:

:-)) Việc này xin miễn bàn vì cấu trúc đĩa nói theo phương diện logic hay vật lý đều rất phức tạp mà cũng chẳng liên quan gì lắm đến tin học.

- Hard disk và Hard disk drive ( HDD ) không phải là một, chúng được đóng gói với nhau tạo thành 1 khối thống nhất !

+ Hard disk ?: là bộ nhớ thứ cấp được thiết kế để vừa có thể chứa được rất nhiều dữ liệu vừa có thể truy cập đến dữ liệu nhanh chóng. Hard disk là một tập hợp của nhiều đĩa, xét về cấu tạo theo không gian thì các đĩa đựoc xếp chồng lên nhau, đĩa có hình tròn nhưng thực tế người ta có thể tạo ra một đĩa với hình bất kỳ ( vuông, méo, lồi lõm ? :-O ) nhưng phải đảm bảo tính hợp lý !.

+ Hard disk drive ( HDD ) ? : là một cái máy điều khiển việc định vị trí, đọc , viết lên hard disk, HDD tìm cách tạo ra lưu trũ tối ưu cho Hard disk. Hard disk hiện tại tốc độ quay lên đến khoảng 7000 rpm ( round per minute ) làm thời gian truy cập đến 1 địa điểm rất nhanh.

- Việc ghi dữ liệu lên đĩa:

Các loại đĩa dều dựa vào hiên tượng từ hóa để chứa dữ liệu, mỗi phần tử di chuyển qua đầu từ sẽ bị từ hóa.

- Các khái niệm track, sector, cluster, side, cylinder.

+ Track:

Như đã biết đĩa là một hình tròn,tâm hình tròn là tâm của rất nhiều đường tròn đồng tâm, mỗi đường tròn đồng tâm như vậy gọi là 1 track ( rãnh ) Trên đĩa cứng hiện nay có hàng vạn track.

+ Sector:

Là một phân đoạn trên track. 1 sector không cố định về số byte nó chứa nhưng số byte trong 1 sector luôn là lũy thừa của 2.

+ Cluster:

Là 1 tập hợp nhiều sector. Đưa ra định nghĩa này để tiện cho việc quản lý đĩa ( thay vì quản lý sector ta quản lý cluster ).

+ Side:

Đĩa cứng là 1 hình tròn có cấu tạo không gian ba chiều nên nó có hay mặt, mỗi mặt gọi là side. Khi mới phát minh ra đĩa người ta dùng đĩa có một mặt nhưng nhanh chóng sửa sai để dùng đĩa hai mặt. Lợi ích của việc đó quá rõ ràng: dữ liệu chứa được tăng lên gấp đôi mà chỉ phải đặt thêm 1 đầu từ ở phía bên kia.

+ Cylinder:

2 track đối xứng ở 2 side gọi là 1 cylinder.

RAM được gọi là random access - truy nhập ngẫu nhiên vì:

RAM có cấu tạo giống như một ma trận, tại các giao điểm của hàng và cột cảu ma trận là các chỉ thị của chương trình và các giao điểm có địa chỉ riêng vì thế bộ xử lý có thể truy nhập trực tiếp đến RAM bằng cách xác định địa chỉ rồi chỉ thị đến nó trực tiếp mà không cần phải đi tuần tự qua các vị trí khác, thuật ngữ này nói chính xác hơn là truy nhập trực tiếp nhưng random access lại gắn liền với RAM.

Một cách truy nhập khác: sequential access - truy nhập tuần tự, cách này đối lập với random access nên chậm hơn nhiều.

- Việc đánh địa chỉ sector trên đĩa.

Có 2 phương pháp để đánh địa chỉ sector.

+ Phương pháp cứng.

Đây là phương pháp thiếu hiệu quả vì tốc độ truy xuất đĩa ngày càng đòi hỏi cao hơn. Phương pháp này là: những lỗ đều nhau sẽ được bấm trên bề mặt đĩa đánh dấu sự bắt đầu 1 sector.

+ Phương pháp mềm.

Đơn giản là ghi địa chỉ của sector vào chính nội dung của sector đó. Hiện nay trứơc khi đĩa được tung ra thị trường đều đã được ghi địa chỉ sector cẩn thận. Việc ghi địa chỉ sector này là một phần của công việc format vật lý. Sector được định vị thông qua 3 thông số :số thự tự head ( đầu đọc ghi ), số thứ tự cylinder, số thứ tự sector.

- Format vật lý và logic.

+ Format vật lý.

Format vật lý hay còn gọi là format ở mức thấp là việc đánh địa chỉ sector và một số thông tin khác vào phần đầu sector, sở dĩ gọi là format cấp thấp vì công việc này có thể thực hiện chỉ bằng HDD với một chút "sai khiến" của phần mềm.

+ Format logic.

Việc format logic đĩa khác nhau với mỗi hệ điều hành nhưng đều là tổ chức ra những cấu trúc logic giúp cho việc truy cập đến đĩa nhanh chóng và chính xác. Nói chung đĩa thường được tổ chức thành các phần: boot sector, FAT, Root directory, partitions.

- Boot sector.

Với đĩa mềm thì boot sector luôn là sector đầu tiên của đĩa còn với đĩa cứng sector đầu tiên chứa partition table. Những thông tin ở sector đầu tiên này được gọi là Master boot record - MBR. Boot sector nắm vai trò quan trọng trong quá trình khởi động máy, sau quá trình tự kiểm tra khi khởi động ( POST - Power on self test ) nó sẽ được đọc vào địa chỉ 0:07C0 và lúc này máy chịu toàn quyền điều khiển của đoạn mã nằm trong boot sector. Đoạn mã này mang nhiệm vụ tải các file hệ thống vào vùng nhớ ( trừ phi nó bị sửa đổi bởi B - Virus thành 1 đoạn mã nhằm phá hoại máy ? ) và chứa bảng tham số đĩa quan trọng ( BPB - Bios Parameter Block ).

- Bảng định vị file ( FAT - File Allocation Table ).

Bảng này cho ta biết trạng thái của các file cũng như trạng thái của các cluster hay sector ( xem nó đã chứa dữ liệu, còn trống hay đã hỏng chưa ) để dễ dàng tìm ra một sector rỗng nào đó để có thể tổ chức ghi dữ liệu cho file một cách tối ưu.

FAT gồm các entry ( đầu vào ), mỗi entry chứa dữ liệu về một cluster. Để quản lý được file, mỗi entry của 1 cluster lại chứa thứ tự của entry tiếp sau nó tạo thành một chuỗi các cluster của 1 file cho đến khi có dấu hiệu kết thúc trong entry.

Việc phân loại FAT dựa vào số bit được dùng cho 1 entry, nếu entry được dùng là 12 bit sẽ là FAT12, tương tự có FAT16, FAT32 ....

- Thư mục gốc ( root directory ).

Đây là cấu trúc được dùng bổ sung cho FAT,nếu như FAT nhằm quản lý sector thì root directory nhằm quản lý một cấu trúc cao cấp hơn: file. Mỗi entry của root directory mang kích thước xác định là 32 byte, nó lưu giữ các thông tin về thuộc tính của file.

- Bảng partition:

Do dung lượng của đĩa ngày càng lớn và việc sử dụng nhiều hệ điều hành trên 1 máy đòi hỏi phải chia đĩa cứng một cách logic thành nhiều phần gọi là partition. Các thông tin về partition ( điểm bắt đầu, kích thước ) được ghi trên partition table. Bảng này nằm tại 0:01BE.

gắt ( interrupt ) là việc dừng chương trình chính đang chạy để thực hiện chương trình con ngắt . Các chương trình con ngắt này đuợc cài sẵn trong ROM và có thể là của DOS xác lập .

Có 2 loại ngắt:

- Ngắt cứng: là ngắt được kích hoạt trực tiếp từ phần cứng máy tính . Ngắt cứng lại chia ra làm 2 loại: loại trong và loại ngoài . Ngắt trong được tác động khi chương trình được máy thực hiện gặp sự cố, ngắt ngoài được tác động từ các thiết bị ngoại vi máy tính ( như ta khi ấn 1 phím trên bàn phím chẳng hạn ).

- Ngắt mềm:

Loại ngắt được kích hoạt từ chương trình của máy .

Ngắt ít liên quan đến phần cứng, nó thuộc về một phần khác gọi là phần dẻo hay phần sụn ( firmware )

- Diskette.

Là loại bộ nhớ đọc, ghi rất tiện lợi cho người dùng PC, giống như hard disk, diskette cũng là 1 loại đĩa từ, nó bao gồm một bộ nhớ ( cấu trúc vật lý mang hình tròn ) được bao bọc bởi một hình hộp cứng bằng plastic có đáy vuông với cạnh 3.5 inches, dày khoảng 2mm được gọi là "3.5 inches diskette".

Một Diskette có dung lượng là 2MB nhưng ta chỉ có thể dùng 1.44 MB để chứa dữ liệu vì lượng còn lại đã được dùng để chứa bảng FAT cho đĩa. Hiện nay đã có một số phần mềm có thể format đĩa để có thể chứa được nhiều dữ liệu hơn như Alkonost Maxformat cải thiện đĩa lên 1.66 MB ... Đĩa mềm là loại truy nhập dữ liệu chậm nhất so với các loại bộ nhớ khác nhưng vì chúng tiện dụng nên vẫn còn tồn tại đến ngày nay và tiếp tục phát triển.

Ngoài ra còn có 1 loại đĩa khác là với đáy vuông cạnh 5.25 inches. Loại đĩa này có dung lượng 1.2 MB và được người ta gọi là "floppy disk" hay là "floppies". Chúng được gọi như thế bởi thay vì dùng loại vỏ plastic cứng dùng cho diskette, nó dùng loại vỏ mềm. Ngày nay loại đĩa này đã trở thành "đồ cổ" và được thay thế rộng rãi bởi diskette, và một số người cũng gọi "diskette" là "floppy" còn riêng Việt Nam thì mọi người đều gọi là đĩa mềm.

- CD-ROM ( Compact Disk Read Only Memory ). Nó giống như đĩa nhạc mà chúng ta nghe nhưng không những có thể chứa được "nhạc" mà chúng còn chứa được các loại dữ liệu của máy tính. CD-ROM có rất nhiều ưu thế so với diskette:

+ Dung lượng của 1 CD-ROM khoảng 650MB bằng hàng trăm diskette

+ CD-ROM không bị ảnh hưởng bởi từ trường.

+ Tốc độ truy cập dữ liệu nhanh hơn so với diskette 5-10 lần và kém hard disk 15-20 lần ( còn tùy thuộc vào loại drive dùng để đọc CD nhưng nói chung là như vậy ).

Tuy vậy nó cũng bộc lộ nhược điểm là chỉ có thể đọc. Có một loại drive có thể đọc ghi được CD ( CD-RW - CD-Rewriteable drive) nhưng nó lại chỉ đọc ghi được loại rewiteable-CD. )

Khác với diskette và hard disk, CD-ROM được dùng tia laser để đọc và ghi dữ liệu.

+Khi ghi dữ liệu: drive chiếu những tia laser mạnh lên bề mặt đĩa tạo ra những chỗ lõm cực kỳ nhỏ với những đặc tính phản quang khác nhau tạo ra những chuỗi bit dữ liệu. Một khi hố lõm như vậy đã được tạo ra thì không thể lấp đầy lại được chính vì thế mà CD- Read Only Memory. Dirve dùng để làm việc này gọi là WORM ( write once, read many ).

+Khi đọc: drive lại chiếu những tia laser yếu lên bề mặt đĩa để nhận được những tín hiệu phản hồi khác nhau từ những chỗ lõm, những tín hiệu này dược gửi đến cho bộ tách sóng quang ( photodetector ) nằm ngay trong drive để bộ này tiến hành giải mã các tín hiệu đó thành chuỗi các bit. Chuỗi này lại được gửi đến cho bộ xử lý và một lần nữa giải mã tạo ra chuỗi các chỉ thị cơ bản cho máy tính. Quá trình này đảm bảo tính chính xác rất cao.

Đơn vị để đo tốc độ truy cập của ổ đĩa CD là "X" tương ứng với 150 kbps ( KB per seconds ).

Bộ điều giải ( Modem - MOdulator/DEModulator )

-Là cỗ máy giúp bạn kết nối trực tiếp vào hệ thống đường dây điện thoại để có thể kết nối với ISP tạo quyền sử dụng dịch vụ Internet. Hiện nay, dựa vào cấu trúc có thể chia modem làm 3 loại: modem ngoài ( external modem ), modem trong ( internal modem ) và modem thẻ ( card modem ).

+Modem ngoài.

Loại modem đơn giản nhất để cài đặt vào PC. Modem ngoài có vỏ hộp, dây cáp và nguồn nuôi riêng, nó được kết nối với máy thông qua một cổng nối tiếp và đường dây điện thoại được cắm vào modem tại một socket ( ổ cắm ). Modem ngoài có các đền trạng thái giúp người sử dụng có thể biết được trạng thái của modem từ đó có thể điều khiển modem 1 cách trực tiếp. Hơn nữa modem ngoài còn rất tiện lợi cho việc tháo lắp, bảo trì, đây là 1 ưu thế hơn hẳn modem trong.

+ Modem trong.

Modem trong được cài đặt bên trong máy tính, nó kết nối với máy tính thông qua các bus mở rộng tạo thành một khối thống nhất chính vì vậy mà không cần đến một sự chăm sóc nào khác từ người dùng so với modem ngoài. Tuy vậy để thay thế hay sửa chữa thì lại phức tạp hơn so với modem ngoài. Modem trong thường có giá rẻ hơn so với modem ngoài ( vài trăm ) nhưng sự chênh lệch này là không nhiều.

+ Card modem.

Loại modem dùng cho các máy tính xách tay. Nó có kích thước giống bằng 1 quyển sổ nhỏ rất tiện lợi cho việc mang vác. Có thể coi loại modem này là sự kết hợp giữa modem ngoài và modem trong: nó vừa được cắm vào phía bên ngoài máy lại vừa tạo được với máy 1 khối thống nhất. Card modem sử dụng nguồn điện từ pin của máy nên dẫn đến việc gây nhanh hết pin khi sử dụng cả 2 cùng 1 lúc.

- Cách thức hoạt động của modem.

Modem - bộ điều biến / giải điều biến làm 2 nhiệm vụ như tên nó đã chỉ ra. Modem biến đổi các tín hiệu số từ cổng nối tiếp của máy tính phát ra thành các tín hiệu tương tự nhưng ở dạng đã điều biến cần thiết để có thể truyền qua đường điện thoại và ngược lại nó giải điều biến các tín hiệu nhận được từ đường dây điện thoại thành các tín hiệu số ở dạng tương đương rồi truyền tới máy tính thông qua chính cổng nối tiếp đó. Một tiêu chuẩn được đưa ra gọi là giao thức điều biến ( modulation protocol ) sẽ chi phối tốc độ của việc truyền và phát dữ liệu của modem, việc sắp xếp dữ liệu trong các gói tin và hạn chế việc gây lỗi do tạp âm và các can nhiễu khác trong đường dây điện thoại.

Tốc độ truyền phát của modem được đo bằng đơn vị bit mỗi giây ( bps - bit per second ), hiện nay một loại modem khá đạt tới tốc độ 6*10^4 bps với giá thành khoảng nửa triệu.

Các thiết bị ngoại vi.

A. Màn hình.

- Màn hình là thiết bị đầu ra quan trọng nhất của máy vi tính.

- Mỗi phần tử nhỏ nhất của màn hình được gọi là 1 pixel ( điểm ảnh ) và hình ảnh trên màn hình được xây dựng nên từ những điểm ảnh đó.

- Hình đồ họa tạo nên bởi một hình mẫu các pixel gọi là đồ hình ánh xạ bit ( bit-mapped graphics ) Đồ hình ánh xạ bit bị giới hạn bởi độ phân giải ( resolution ) của màn hình và chiếm nhiều bộ nhớ, hình tạo bởi đồ hình hướng đối tượng có thể bị méo dạng, bị đen khi kéo dãn hay co hẹp.

- Một loại đồ hình khác gọi là đồ hình hướng đối tượng ( object-oriented graphics ) bao gồm nhiều đối tuợng khác nhau như đường thẳng, hình tròn, ... có thể chuyển dời độc lập với nhau chính vì vậy mà hình tạo bởi đồ hình hướng đối tượng không bị biến dạng khi thay đổi kích thước.

- Thông qua bộ điều hợp video ( video display adapter ) những tín hiệu từ bộ xử lý sẽ được điều chỉnh cần thiết thành những tín hiệu để hiển thị thành thông tin trên màn hình. Bộ điều hợp video mang những tiêu chuẩn khác nhau.

+ CGA - Colour Graphics Adapter .

Bộ điều hợp hiển thị đồ hình ánh xạ bit. Nó có thể hiện thị hình bốn màu đồng thời với độ phân giải 320x200.

+ EGA - Enhanced Graphics Adapter .

Bộ điều hợp hiển thị đồ hình ánh xạ bit nhanh hơn nhiều so với CGA, nó có thể hiển thị 16 màu đồng thời trên màn hình trong tất cả 64 màu có thể hiển thị. Độ phân giải 640x350.

+ VGA - Video Graphics Array .

Bộ điều hợp hiển thị đồ hình ánh xạ bit có thể hiển thị 256 màu đồng thời, Độ phân giải 640x480. Công nghệ VGA luôn giữ vững tỷ lệ co dãn của các phần tử trên màn hình hơn hẳn các loại khác. Bộ điều hợp VGA cải tiến ( super VGA ) mang độ phân giải 800x600 và hơn nữa là 1024x786.

B. Chuột máy tính.

Dựa vào cơ chế tạo ra tín hiệu điều khiển vị trí con trỏ ( pointer ) trên màn hình, người ta chia chuột thành hai loại chính

- Chuột cơ học .

Khi di chuyển chuột, hòn bi kim loại bọc cao su ở đáy chuột chịu ma sát sẽ di chuyển và gây ma sát làm di chuyển hai bánh lăn nhỏ trong chuột. Một bánh lăn quay dọc và 1 bánh lăn quay ngang sẽ tạo cảm ứng đến bộ cảm nhận quang học trong chuột dẫn đến sự xác định vị trí mới của con trỏ trên màn hình.

- Chuột quang học .

Loại chuột này liên tục chiếu trực tiếp ánh sáng từ 1 diode phát quang trong chuột xuống phía dưới và xác định vị trí con trỏ bằng cách nhận lại tia phản hồi. Ta phải có 1 tấm đệm kim loại đặc biệt để có thể phản xạ chính xác ánh sáng đến chuột.

C. Bàn phím.

Thiết bị đầu vào thường xuyên nhất với máy tính. Bàn phím giống như 1 cái máy đánh chữ nhưng khác nó có thêm 1 số phím chức năng. Khi ấn 1 phím trên bàn phím, tín hiệu sẽ được mã hóa và gởi đến máy tính. Bàn phím có thể có 1 bộ nhớ riêng để lưu giữ những phím đã được ấn để hoạt động của bàn phím được chính xác ( như khi ấn các tổ hợp phím ). Bàn phím thường dùng tiêu chuẩn QWERT ( lấy tên 5 chữ cái đầu ở phía trái bàn phím ) để sắp xếp các phím trên bề mặt, cách bố trí này là cách bố trí truyền thống trên máy đánh chữ tiêu chuẩn.

Tìm hiểu thông số ổ cứng:

ĐẶC TRƯNG KỶ THUẬT (phía trên)

TÁC DỤNG (phía dưới)

9, 11MS AVERAGE SEEK TIME

Truy xuất nhanh (càng nhỏ càng tốt)

AT/IDE INTERFACE

Giao diện thông dụng nhất - Tiết kiệm hơn

300,000 / 500,000 HOURS MTBF

Tuổi thọ cao, bền

8.33MB/SEC DIRECT MEMORY ACCESS

Hiệu suất đĩa và hệ thống được cải thiện

POWER MANAGEMENT FOR GREEN PC

Tiêu thụ ít năng lượng

SELF DIAGNOSTICS

Xác nhận chất lượng và độ tin cậy của ổ đĩa

SHOCK & VIBRATION

Đã kiểm tra hoạt động dưới những điều kiện bất thường (như va đập hay rung động)

HIGHER RPM MOTOR

Tăng hiệu suất chung của ổ đĩa

DATA TRANSFER RATE

Luồng lưu thông dữ liệu nhanh hơn

AUTO PARKING & LOAD

Giảm thiểu nguy cơ làm hỏng đĩa cứng

AUTO REASSIGN DEFECTIVE SECTOR

Tính toàn vẹn dữ liệu được nâng cao

BUFFER

Tốc độ truyền dẫn dữ liệu được nâng cao

VARIETY OF HIGH APACITY DRIVES

Cần thiết cho nhiều đối tượng sử dụng cũng như nhiều ứng dụng khác nhau

FORMATTED CAPACITY

Ổ đĩa cung cấp thêm nhiều vùng lưu trữ

ENHANCED IDE COMPLIANT/FAST ATA

Có khả năng tương thích hoàn toàn