Giáo trình Sữa chữa khối CPU (Bản hay)

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

m«n: Söa ch÷a khèi CPU

PhÇn I : Giíi thiÖu chung vÒ m¸y vi tÝnh

I – LÞch sö ph¸t triÓn cña m¸y vi tÝnh

M¸y vi tÝnh hay m¸y tÝnh sè (Digital Computer) lµ m¸y tÝnh lµm nhiÖm vô xö lÝ nh÷ng d÷

liÖu ® îc biÓu diÔn d íi d¹ng sè( kh¸c víi m¸y tÝnh t ¬ng tù lµ lo¹i m¸y tÝnh lµm viÖc víi c¸c ®¹i

l îng t ¬ng tù).

Trong lÞch sö ph¸t triÓn, m¸y tÝnh ®iÖn tö ra ®êi vµo n¨m 1946 t¹i Hoa Kú tõ ®ã ph¸t triÓn

rÊt m¹nh vµ ®Õn nay ®· tr¶i qua 5 thÕ hÖ :

+ ThÕ hÖ thø nhÊt (thËp niªn 50): Dïng bãng ®iÖn tö ch©n kh«ng, tiªu thô n¨ng l îng rÊt

lín, kÝch th íc m¸y rÊt lín (kho¶ng 250 m²) nh ng tèc ®é xö lý l¹i rÊt chËm chØ ®¹t kho¶ng vµi

ngµn phÐp tÝnh trªn 1 gi©y, gi¸ c¶ th× l¹i ®¾t kinh khñng.

+ ThÕ hÖ thø hai (thËp niªn 60): C¸c bãng ®iÖn tö ®· ® îc thay b»ng c¸c bãng lµm b»ng

chÊt b¸n dÉn nªn n¨ng l îng tiªu thô gi¶m, kÝch th íc nhá h¬n (50 m²), tèc ®é xö lý ®¹t kho¶ng

vµi chôc ngµn phÐp tÝnh trªn 1 gi©y .

+ ThÕ hÖ thø ba (thËp niªn 70): Thêi k× nµy ®¸nh dÊu b»ng sù ra ®êi cña c«ng nghÖ míi

lµm nÒn t¶ng cho sù ph¸t triÓn m¸y tÝnh sau nµy, ®ã lµ c«ng nghÖ vi m¹ch tÝch hîp IC. M¸y cã

kÝch th íc gän h¬n nhiÒu vµ tiªu thô n¨ng l îng Ýt h¬n nhiÒu, tèc ®é xö lý ®¹t vµi tr¨m ngµn phÐp

tÝnh trªn gi©y.

+ ThÕ hÖ thø t (thËp niªn 80): còng dïng vi m¹ch tÝch hîp nh ng nhá gän h¬n mµ tèc ®é

tÝnh to¸n l¹i cao h¬n nhê c¸c c«ng nghÖ Ðp vi m¹ch tiªn tiÕn. Cã nhiÒu lo¹i m¸y cïng tån t¹i, ®Ó

phôc vô cho nhiÒu môc ®Ých, trong ®ã chia ra lµm 3 lo¹i chÝnh nh sau:

-

M¸y tÝnh cì lín (MainFrame Computer): KÝch th íc rÊt lín vµ cã rÊt nhiÒu tÝnh n¨ng

®Æc biÖt, th êng ® îc sö dông trong chÝnh phñ, qu©n ®éi hay viÖn nghiªn cøu, gi¸

thµnh rÊt ®¾t.

-

M¸y Mini( Mini Computer): Khi nghe tªn lµ m¸y tÝnh mini chóng ta cã thÓ lÇm t ëng

®©y lµ lo¹i m¸y tÝnh bá tói, nh ng thËt ra m¸y tÝnh nµy cã kÝch th íc còng kh¸ ta (cì

hai ng¨n tñ ®ùng hå s¬), vµ chóng ta th êng gäi lµ m¸y tÝnh cì võa, tÝnh n¨ng cña

m¸y tÝnh gi¶m ®i, phï hîp cho c¸c môc ®Ých sö dông ë c¸c c«ng ty, c¸c c¬ quan hay

trô së,... gi¸ thµnh còng kh¸ ®¾t.

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 1 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

-

M¸y vi tÝnh (Micro Computer): ra ®êi vµo n¨m 1982, m¸y vi tÝnh cã rÊt nhiÒu u ®iÓm

nh gi¸ rÎ vµ gi¶m gi¸ rÊt nhanh, kÝch th íc rÊt nhá gän nªn dÔ dµng di chuyÓn, ®Æt

®Ó, tiªu thô n¨ng l îng Ýt vµ Ýt h háng. Nh÷ng m¸y vi tÝnh nµy b¾t ®Çu xuÊt hiÖn ë

ViÖt Nam vµo n¨m 1987.

+ ThÕ hÖ thø n¨m: ®ã lµ thÕ hÖ ®ang diÔn ra hiÖn nay, tËp trung ph¸t triÓn vÒ nhiÒu mÆt

cho m¸y vi tÝnh nh»m n©ng cao tèc ®é xö lý vµ t¹o nhiÒu tÝnh n¨ng h¬n so víi c¸c m¸y tÝnh thÕ

hÖ tr íc. C¸c m¸y tÝnh ngµy nay cã thÓ xö lý hµng chôc tû phÐp tÝnh trªn mét gi©y.

Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña m×nh ngµnh Tin häc nãi chung dùa trªn c¬ së hai phÇn sau:

PhÇn cøng, gåm nh÷ng ®èi t îng vËt lÝ h÷u h×nh nh vi m¹ch, b¶n m¹ch in, d©y c¸p nèi

®iÖn, bé nhí, mµn h×nh, m¸y in, thiÕt bÞ ®Çu cuèi, nguån nu«i,..v.v..

PhÇn mÒm, gåm c¸c thuËt gi¶i vµ sù thÓ hiÖn trªn m¸y tÝnh cña nã lµ c¸c ch ¬ng tr×nh,

bao gåm c¸c lÖnh(Instruction). Ch ¬ng tr×nh cã thÓ ® îc nhËp vµo lÇn l ît tõ bµn phÝm, tr×nh bµy

trªn mµn h×nh, ghi trªn ®Üa tõ, vv.. nh ng néi dung chñ yÕu lµ c¸c lÖnh.

II – C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n

S¬ ®å khèi chøc n¨ng cña mét hÖ thèng m¸y vi tÝnh nh sau:

+ Khèi xö lÝ trung t©m CPU (Central Processing Unit): dïng ®Ó thu nhËn vµ cho ch¹y c¸c

lÖnh, bªn trong CPU gåm c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn logic, m¹ch tÝnh sè häc vµ logic ....CPU ® îc x©y

dùng trªn mét hoÆc vµi vi m¹ch ®ãng trong mét hép ® îc gäi lµ bé vi xö lÝ.

+ Bé nhí : dïng ®Ó l u tr÷ c¸c lÖnh vµ d÷ liÖu cho bé xö lÝ, nã bao gåm hai lo¹i ( bé nhí

trong vµ bé nhí ngoµi).

Bé nhí trong ® îc t¹o bëi c¸c vi m¹ch nhí b¸n dÉn( VD : Ram, Rom).

Bé nhí ngoµi ® îc t¹o bëi c¸c m«i tr êng nhí kh¸c nh ®Üa tõ, ®Üa quang. Bé nhí th êng

® îc chia thµnh tõng « nhí nhá nh tõ hay byte (1 byte =8 bit, 1 tõ = 2 byte). Mçi « nhí ®ã còng

nh mét thiÕt bÞ vµo/ra ® îc g¸n cho mét ®Þa chØ ®Ó CPU cã thÓ ®Þnh vÞ khi cÇn ®äc hay viÕt d÷

liÖu lªn.

+ C¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi : gåm c¸c thiÕt bÞ vµo/ra ( I/O) dïng ®Ó nhËp hoÆc xuÊt c¸c d÷ liÖu.

Bµn phÝm, chuét, m¸y quÐt... thuéc lo¹i thiÕt bÞ vµo. Mµn h×nh, m¸y in thuéc lo¹i thiÕt bÞ ra. C¸c

æ ®Üa ë bé nhí ngoµi cã thÓ cã thÓ ® îc coi võa lµ thiÕt bÞ vµo võa lµ thiÕt bÞ ra. C¸c thiÕt bÞ ngo¹i

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 2 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

vi nµy liªn hÖ víi CPU qua c¸c m¹ch ghÐp nèi vµo ra (I/O Interface). M¹ch nµy cho phÐp nèi hai

bé phËn ®éc lËp nh»m lµm cho chóng cã thÓ t ¬ng hîp vµ th«ng tin ® îc víi nhau.

III - Bus hÖ thèng

1. §Þnh nghÜa: Lµ mét tËp hîp c¸c ® êng d©y mµ qua ®ã CPU cã thÓ liªn kÕt víi c¸c bé

phËn kh¸c.

2. Ph©n lo¹i, cã 3 lo¹i Bus nh sau:

-

Bus sè liÖu (Data bus): ®Ó truyÒn t¶i d÷ liÖu.

Bus ®Þa chØ (Address bus): ®Ó chän « nhí hoÆc thiÕt bÞ vµo/ra.

Bus ®iÒu khiÓn (Control bus): hç trî cho viÖc trao ®æi th«ng tin tr¹ng th¸i nh ph©n

biÖt ®¬n vÞ ® îc CPU truy nhËp lµ thuéc bé nhí hay thiÕt bÞ vµo/ra, thao t¸c truy nhËp

lµ ®äc hay viÕt...

Bé nhí trong

ram

rom

Bus hÖ thèng

CPU

ghÐp nèi vµo

ghÐp nèi ra

ThiÕt bÞ vµo

Bµn phÝm

Chuét

ThiÕt bÞ ra

Mµn h×nh

M¸y in

M¸y quÐt

M¸y vÏ

æ ®Üa ...

æ ®Üa ....

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 3 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

+ Thanh ghi: lµ n¬i l u tr÷ d÷ liÖu bªn trong CPU, tuú theo ®é dµi (8 hay 16 bit) vµ tuú

theo chøc n¨ng khi ®ã thanh ghi ® îc dïng ®Ó chøa d÷ liÖu sÏ thao t¸c, hoÆc kÕt qu¶ cña c¸c

phÐp tÝnh hoÆc lµ c¸c ®Þa chØ dïng ®Ó ®Þnh vÞ « nhí khi cÇn thiÕt.

Cã tÊt c¶ 14 thanh ghi, mçi thanh ghi dµi 16 bit chia thµnh 4 nhãm :

- Nhãm thanh ghi ®o¹n (Segment Registers) gåm 4 thanh ghi:

+ §o¹n m· (CS – Code Segment)

+ §o¹n d÷ liÖu (DS – Data Segment)

+ §o¹n thªm (ES – Extra Segment)

+ §o¹n ng¨n xÕp (SS – Stack Segment).

- Nhãm thanh ghi ®a dông (General Register), c¸c thanh ghi nµy cã thÓ xem nh lµ mét

thanh ghi 16 bit (AX, BX, CD, DX) hoÆc hai thanh ghi 8 bit (AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH,

DL).

+ PhÇn cao cña c¸c thanh ghi nµy lµ AH, BH, CH vµ DH.

+ PhÇn thÊp lµ AL, BL, CL vµ DL.

C¸c thanh ghi nµy cã chøc n¨ng chung lµ chøa d÷ liÖu nh ng trong mét sè lÖnh chóng cã

ý nghÜa riªng.

- Nhãm thanh ghi con trá vµ chØ môc (Pointer vµ Index Register) gåm 4 thanh ghi : chØ

môc nguån (SI – Source Index), chØ môc ®Ých (DI – Destination Index), con trá ng¨n xÕp (SP –

Stack Pointer) vµ con trá c¬ së (BP – Base Pointer)

Nhãm thanh ghi cê vµ con trá lÖnh: thanh ghi cê dµi 16 bit ghi nhËn c¸c th«ng tin vÒ tr¹ng

th¸i cña CPU vµ kÕt qu¶ thùc hiÖn lÖnh sau cïng

Ch ¬ng II – Qu¶n lý bé nhí

HÖ thèng biÓu diÔn d÷ liÖu trªn m¸y tÝnh

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 4 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

I.

Kh¸i niÖm c¬ b¶n

1. C¸ch tæ chøc bé nhí

§o¹n 2

§o¹n 3

30 h

10 h

20 h

§o¹n 1

§o¹n 0

0 h

C¸ch tæ chøc bé nhí nh sau: Bé nhí chÝnh cña hÖ thèng 8086/8088 lµ mét d·y c¸c byte

20

liªn tiÕp nhau ® îc ®¸nh sè thø tù tõ 0 ®Õn 1.048.575 (tøc lµ tõ 0 ®Õn 2 - 1 hoÆc 00000H ®Õn

0FFFFFH). Sè thø tù ®ã ® îc gäi lµ ®Þa chØ (dµi 20 bit) vµ tæng céng bé nhí cã 1MB, CPU 80296

cho phÐp bé nhí lªn tíi 16 MB (®Þa chØ 24 bit), 80386 trë lªn cã ®Þa chØ lªn tíi 4 GB (1 Gb=1024

MB, ®Þa chØ 32 bit). §Ó tËn dông bé nhí vµ thuËn lîi trong xö lý, ng êi ta chia bé nhí thµnh tõng

®o¹n (segment), mçi ®o¹n b¾t ®Çu tõ ®Þa chØ chia ch½n cho 16 vµ cã ®é lín tèi ®a 64K. Lóc ®ã vÞ

trÝ cña mét byte trong bé nhí ® îc x¸c ®Þnh b»ng ®o¹n:« (gäi lµ ®Þa chØ t ¬ng ®èi vµ vÞ trÝ thùc

trong bé nhí gäi lµ ®Þa chØ tuyÖt ®èi). §o¹n hoÆc « lµ mét sè nhÞ ph©n 16 bit cã trÞ tõ 000H ®Õn

0FFFFH, ®o¹n x¸c ®Þnh ®Þa chØ cña ®o¹n vµ « lµ vÞ trÝ cña byte ë trong ®o¹n.

2. Kh«ng gian nhí

Bus ®Þa chØ cña 8086 cã 20 ® êng d©y, do vËy nã cã thÓ qu¶n lý (®¸nh ®Þa chØ) ®Õn 2²⁰=

1M « nhí, v× mét « nhí b»ng mét byte nªn nãi c¸ch kh¸c, kh«ng gian ®Þa chØ vËt lý cña bé nhí

8086 lµ 1MB. MÆt kh¸c ta thÊy r»ng c¸c thanh ghi ®a n¨ng cña 8086 chØ dµi 16 bit, tøc lµ nÕu

dïng mét thanh ghi ®Ó ®¸nh ®Þa chØ th× chØ cã thÓ ®¸nh ® îc ®Õn 2¹⁶= 64 KB, ®Ó gi¶i quyÕt vÊn

®Ò nµy, 8086 ®· dïng hai thanh ghi ®Ó ®¸nh ®Þa chØ bé nhí theo c¸ch thøc sau:

B»ng ch ¬ng tr×nh, kh«ng gian ®Þa chØ vËt lý ® îc ph©n thµnh c¸c ®o¹n nhí ( segment )

víi kÝch th íc cè ®Þnh lµ 64KB mçi ®o¹n, ®ã lµ mét ®¬n vÞ logic cña bé nhí, mçi ®o¹n gåm c¸c «

nhí liªn tiÕp nhau ®éc lËp vµ cã thÓ ®Þnh vÞ t¸ch rêi ® îc. Mçi ®o¹n ®Òu ® îc phÇn mÒm g¸n cho

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 5 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

mét ®Þa chØ ®o¹n lµ ®Þa chØ « nhí b¾t ®Çu thÊp nhÊt trong ®o¹n ®ã, gi¸ trÞ c¸c ®Þa chØ ®o¹n nµy ®Òu

ph¶i lµ béi cña 16 byte. Do ®ã, c¸c ®o¹n cã thÓ kÕ cËn nhau, t¸ch rêi, phñ lÊp mét phÇn lªn nhau.

Bªn trong ®o¹n tån t¹i c¸c gi¸ trÞ ®é dÞch (offset) lµ kho¶ng c¸ch tÝnh tõ ®Þa chØ ®o¹n tíi c¸c «

nhí n»m trong ®o¹n. Mçi cÆp ®Þa chØ vµ gi¸ trÞ ®é dÞch, segment : offset, ® îc gäi lµ ®Þa chØ logic.

Nã cho phÐp ®Þnh vÞ chÝnh x¸c mét byte nhí trong kh«ng gian ®Þa chØ logic. C¸c thanh ghi ®o¹n

16 bit tõ CS ®Õn ES ® îc dïng ®Ó chøa c¸c gi¸ trÞ segment vµ c¸c thanh ghi ®a n¨ng cã thÓ chøa

c¸c gi¸ trÞ offset.

C¨n cø vµo ®ã, ®Þa chØ vËt lý thùc sù cña mét byte nhí ® îc tÝnh tõ ®Þa chØ logic nh sau:

§Þa chØ vËt lý = 16 x segment + offset

ViÖc tÝnh to¸n nµy ® îc CPU thùc hiÖn b»ng c¸ch dÞch tr¸i gi¸ trÞ thanh ghi ®o¹n ®i 4 bit

råi céng víi gi¸ trÞ offset trong thanh ghi ®a n¨ng ( v× khi mét sè nhÞ ph©n ® îc dÞch tr¸i ®i 4 sè,

t ¬ng ® ¬ng víi viÖc nh©n nã víi 2⁴= 16). VÝ dô: cã hai ®Þa chØ logic sau cïng ¸nh x¹ vµo mét

®Þa chØ vËt lý 130.493

1F36H : 0A5DH --> 1F36H * 16 + 0A5DH = 130.493

1FB1H : 02ADH --> 1FB1H * 16 + 02ADH = 130.493

3. C¸ch ®Þa chØ ho¸

* C¸ch tÝnh ®Þa chØ tuyÖt ®èi cña ®o¹n khi biÕt ®Þa chØ t ¬ng ®èi cña ®o¹n vµ ®Þa chØ « nh

sau:

+ B íc 1: Tõ ®Þa chØ §o¹n : ¤ ® îc biÓu diÔn d íi d¹ng sè Hexa, ta thªm bit sè 0 vµo

sau ®Þa chØ ®o¹n.

+ B íc 2: TiÕn hµnh céng ®Þa chØ ®o¹n ®ã víi ®Þa chØ «, kÕt qu¶ nhËn ® îc chÝnh lµ ®Þa

chØ tuyÖt ®èi.

Víi c¸ch ®Þnh vÞ t ¬ng ®èi, c¸c ®o¹n cã thÓ chång lªn nhau, nèi tiÕp hoÆc c¸ch xa nhau....

VÝ dô : Tõ ®Þa chØ t ¬ng ®èi 1134:1023 tÝnh ra ®Þa chØ tuyÖt ®èi nh sau:

1134

1023

11340

1023

12363

Nh vËy ®Þa chØ tuyÖt ®èi cña ®o¹n trªn sÏ lµ 12363.

C¸ch biÓu diÔn d÷ liÖu trong m¸y tÝnh

II.

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 6 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

1. HÖ thèng sè: C¸c m¸y tÝnh kh«ng lµm viÖc víi sè thËp ph©n mµ lµ sè nhÞ ph©n bao gåm

c¸c sè 0 vµ 1. T¹i sao l¹i dïng sè nhÞ ph©n, bëi v× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö lµm viÖc tèt khi ® îc thiÕt

kÕ theo kiÓu hai tr¹ng th¸i (nhÞ ph©n) tøc lµ bËt/t¾t hoÆc s¸ng/tèi.

C¬ sè

2

HÖ thèng sè

NhÞ ph©n(Binary)

C¸c ký hiÖu sè

0,1

10

ThËp ph©n(Decimal)

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

16

ThËp lôc ph©n

(Hexadecimal)

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,

D, E, F

2. C¸ch chuyÓn ®æi sè

ChuyÓn ®æi sè lµ chuyÓn mét sè tõ hÖ nµy sang hÖ kh¸c cã cïng gi¸ trÞ

a, ChuyÓn tõ hÖ nhÞ ph©n sang thËp ph©n

Muèn chuyÓn mét sè nhÞ ph©n sang thËp ph©n ta theo c¸c b íc sau:

+ BiÓu thÞ sè theo d¹ng ®a thøc:

B = d_nbⁿ+d_n-1b^n-1+....+d_ibⁱ

TÝnh c¸c gi¸ trÞ bⁱt ¬ng øng víi c¸c ch÷ sè kh¸c 0 thø i cña sè hÖ hai råi céng l¹i víi

nhau sÏ thu ® îc sè thËp ph©n t ¬ng øng.

Trong ®ã: B: Sè nhÞ ph©n cÇn ®æi sang thËp ph©n.

n: lµ sè thø tù cao nhÊt cña B.

i: lµ chØ sè cña sè thø tù khëi ®Çu trong d·y sè B (th êng lµ sè thø tù ®Çu tiªn tõ bªn ph¶i

nhÊt cu¶ sè B, cã gi¸ trÞ khëi ®Çu lµ i=0 ).

VÝ dô: Muèn ®æi sè nhÞ ph©n 111 sang hÖ thËp ph©n ta lµm nh sau:

111B = 1 x 2²+ 1 x 2¹+ 1 x 2⁰= 4 + 2 + 1 = 7.

VËy ta cã: 111B = 7D.

b, ChuyÓn tõ hÖ thËp ph©n sang nhÞ ph©n

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 7 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

+ BiÓu thÞ sè theo d¹ng ®a thøc:

NI = d_n-1b^n-1+d_n-2b^n-2+ ... +d₁b¹+d₀b⁰

= (d_n-1b^n-2+d_n-2b^n-3+ ... +d₁)b ¹+d₀

Chia NI cho b ® îc phÇn d lµ d₀vµ phÇn th ¬ng lµ :

NI’ = d_n-1b^n-2+d_n-2b^n-3+ ... +d₁

Chia NI’ cho b ®-îc phÇn d- lµ d₁vµ phÇn th ¬ng lµ d_n-1b^n-3+d_n-2b^n-4+ ... +d₂. TiÕp tôc qui

tr×nh trªn cho ®Õn khi phÇn th ¬ng lµ 0 ta ® îc sè hÖ b lµ d_n-1d_n-2... d₁d₀.

VÝ dô ®æi 43₁₀sang nhÞ phËn nh sau:

43 :

2

=

21 d

1

0

1

0

1

21 : 2

10

10 :

5 :

2 :

1 :

2

5

2

1

0

Nh vËy 43₁₀

1010011.

3. C¸c phÐp tÝnh nhÞ ph©n

a. PhÐp céng :

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1 = 0 (nhí 1)

VÝ dô :

100(4)

101(5)

+

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 8 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

1001(9)

b. PhÐp trõ :

0 – 0 = 0

0 – 1 = 1 (m în 1)

1 – 0 = 1

1 – 1 = 0

VÝ dô : 1010(10)

-

0101(5)

c. PhÐp nh©n : PhÐp nh©n lµ mét d·y c¸c phÐp céng liªn tiÕp.

0 x 0 = 0

0 x 1 = 0

1 x 0 = 0

1 x 1 = 1

VÝ dô : 11.01(13)

x 101(5)

1101

0000

1101

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 9 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

10000.01(65)

d. PhÐp chia :

0 / 0 = kh«ng ®Þnh nghÜa

0 / 1 = 0

1 / 0 = kh«ng ®Þnh nghÜa

1 / 1 = 1

VÝ dô : 11110 (30)

101(5)

101

0101

101

000

110(6)

* Nh vËy phÐp chia lµ mét d·y c¸c phÐp trõ liªn tiÕp.

Ch ¬ng III - N©ng cÊp m¸y vi tÝnh

I. N©ng cÊp bé xö lý CPU

1. Ph©n lo¹i c¸c bé vi xö lý theo c¸c nhµ s¶n xuÊt

a. Sù ph¸t triÓn cña c¸c thÕ hÖ CPU

+ §Þnh nghÜa : CPU lµ g× ?

Lµ bé phËn quan träng nhÊt cña hÖ thèng m¸y tÝnh, cã nhiÖm vô ph©n tÝch, ®iÒu

khiÓn, xö lý, tÝnh to¸n, l u tr÷, truy t×m c¸c th«ng tin. § îc coi nh lµ tr¸i tim vµ khèi ãc cña

m¸y tÝnh.

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 10 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

Tr íc khi ph©n biÖt c¸c lo¹i CPU hiÖn nay cã trªn thÞ tr êng chóng ta kh«ng thÓ

kh«ng ®iÓm qua mét vµi nÐt vÒ sù ph¸t triÓn cña c¸c thÕ hÖ CPU nh sau:

IBM lµ c«ng ty ®Çu tiªn s¶n xuÊt ra c¸c PC víi c¸c lo¹i 8086 vµ 8088 cæ ®iÓn. Sau ®ã

c«ng ty Intel (Intel Corporation) ph¸t minh ra lo¹i CPU 80286 cã thÓ truyÒn ® îc 16 bit

d÷ liÖu lµm t¨ng c êng thªm søc m¹nh cña IBM (ta quen gäi lµ m¸y 286). KÕ ®ã m¸y

80386 CPU ra ®êi víi kiÕn tróc vi kªnh cã thÓ chuyÓn t¶i 32 bit d÷ liÖu.

N¨m 1989 Intel ®· ® a ra lo¹i 80486 dï còng chØ truyÒn t¶i ® îc 32 bit d÷ liÖu nh ng cã

thªm mét bé nhí bªn trong (cache) 8KB ®Ó l u tr÷ d÷ liÖu, gióp cho CPU cã thÓ xö lý

nhanh h¬n, tr¸nh viÖc chê ®îi d÷ liÖu tõ bé nhí RAM ® a ®Õn.

N¨m 1995 mét hä CPU míi cña Intel ra ®êi ®ã lµ Pentium, lo¹i Pentium ®Çu tiªn lµ lo¹i

Pentium S vµ Pentium Pro (cßn gäi lµ m¸y 586) cã thÓ xö lý ® îc 64 bit d÷ liÖu vµ cã ®Õn

2 caches 8KB, mét cache dïng cho l u tr÷ d÷ liÖu vµ mét caches ®Ó chøa c¸c lÖnh. KiÕn

tróc Pentium cßn ® îc hç trî bëi c«ng nghÖ MMX ®Ó ph¸t huy toµn bé søc m¹nh trong

xö lý h×nh ¶nh vµ ©m thanh. Cã rÊt nhiÒu chñng lo¹i CPU víi c¸c tªn gäi nh Pentium,

Celeron, AMD K5/K6, Athlon, Cyrix ...Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn th× h·ng Intel ®· lµm

chñ t×nh h×nh thÞ tr êng PC tõ phót ®Çu, trong khi h·ng IBM chän bé vi xö lý 8088 lµm

c¸c “bé n·o” cho c¸c m¸y PC ®Çu tiªn(Bé xö lý 8088 kh«ng ph¶i lµ mét bé xö lý ch¹y

nhanh nhÊt vµo thêi ®iÓm ®ã, nh ng IBM cho lµ nã cã thÓ t ¬ng thÝchvíi c¸c thiÕt bÞ

ngo¹i vi c¶ vÒ tèc ®é vµ gi¸ c¶). Cuèi cïng IBM còng ph¶i tõng b íc më réng c¸c PC vµ

®ã chÝnh lµ yÕu tè ngµy nay c¸c phÇn cøng vµ hÖ ®iÒu hµnh vÉn t ¬ng thÝch. C¸c bé vi xö

lý cña chñng lo¹i Intel ®· tr¶i qua 5 thÕ hÖ chÝnh vµ thÕ hÖ thø 6 th× Intel còng ph¶i b íc

®Õn giai ®o¹n hîp t¸c. Bèn thÕ hÖ ®Çu sö dông “8” lµm tªn chñng lo¹i cña nã, b¾t ®Çu víi

c¸c ®ît nèi tiÕp 8088/8086/80186 vµ tiÕn ®Õn c¸c chip 80286, 80386 vµ 80486.

b.Ph©n lo¹i c¸c bé vi xö lý theo c¸c nhµ s¶n xuÊt

+ C¸c m¸y tÝnh hÖ cò bao gåm:

- Intel 8086 (xuÊt hiÖn n¨m 1978)

- Intel 8088(1979)

- NEC V20, NEC V30 (1981)

+ C¸c m¸y tÝnh thÕ hÖ míi bao gåm :

- Intel 80286 (1982)

- Intel 386 (1985)

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 11 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

- Intel 386SX (1988)

- Intel 386SL (1990)

- IBM386SLC (1991)

- Intel 486 (1989)

- Intel 486SX(1991)

- Intel 486SL(1992)

- Intel 486DX2(1992)

- Intel 486DX4(1994)

Tõ Intel thÕ hÖ thø 6 chuyÓn sang Pentium tõ dßng Pentium I, Pentium II,

Pentium III vµ Pentium IV(G4) ra ®êi n¨m 2001.

2. C¸c chØ tiªu so s¸nh c¸c bé vi xö lý

+ Tèc ®é xö lý cña bé vi xö lý.

+ Tèc ®é bÞ ¶nh h ëng bëi bé nhí.

+ Tèc ®é truy cËp æ ®Üa cøng.

+ Tèc ®é xö lý c¸c Card ®å häa, c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi vµ cµi ®Æt kh¸c.

Sau ®©y lµ mét vÝ dô so s¸nh vÒ bé vi xö lý cña hai h·ng Intel vµ AMD.

Sự khác biệt về hiệu năng giữa Pentium III và K6-III như thế nào?

NhiÒu nhµ b×nh luËn tiªn ®o¸n r»ng cuéc ®ua gi÷a Intel vµ AMD sÏ lÆp l¹i kÞch b¶n ®· x¶y ra

tr íc ®©y:

- AMD tung ra mét chip míi vµ chip nµy v ît lªn tr íc trong mét thêi gian ng¾n.

- Sau ®ã Intel ®¸p l¹i ngay b»ng mét CPU nhanh h¬n vµ giµnh l¹i vÞ trÝ hµng ®Çu.

HiÖn t¹i, tèc ®é Pentium III vÉn cao h¬n trong nh÷ng tÝnh to¸n dÊu chÊm ®éng, c¸c lo¹i tÝnh to¸n

cÇn thiÕt trong ®å häa 3D. Cã ® îc ®iÒu nµy lµ do Pentium III cã thÓ thùc hiÖn ®ång thêi c¸c lÖnh

tÝnh to¸n dÊu chÊm ®éng, MMX vµ SSE. K6-III còng thùc hiÖn ® îc nh÷ng lÖnh tÝnh to¸n nµy

nh ng kh«ng ®ång thêi. Tuy nhiªn, K6-III tá ra kh¸ hiÖu qu¶ trong c¸c øng dông nghiÖp vô th«ng

th êng. H¬n n÷a, gi¸ chip K6-III rÎ h¬n so víi Pentium III nªn nã v ît Pentium III cña Intel trªn

ph ¬ng diÖn gi¸/tèc ®é.

C¸c chuyªn gia tiªn ®o¸n r»ng víi hai chip cïng tèc ®é cña Intel vµ AMD th× ch¼ng cã chip nµo

tá ra m¹nh h¬n khi ch¹y ch ¬ng tr×nh ®· ® îc tèi u hãa cho chip. Nãi c¸ch kh¸c, Pentium III

450MHz ch¹y ch ¬ng tr×nh tèi u cho SSE còng t ¬ng ® ¬ng nh K6-III 450MHz ch¹y ch ¬ng

tr×nh tèi u cho 3DNow!

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 12 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

3. C¸c bé vi xö lý theo tiªu chuÈn khe c¾m

Tïy theo chñng lo¹i còng nh sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña c«ng nghÖ vi xö lý mµ ng êi

ta ® a ra nhiÒu kiÓu ®Õ c¾m, trong ®ã cã hai lo¹i thiÕt kÕ cho c¸c CPU lµ :

+ Lo¹i ch©n c¾m (socket)

+ Lo¹i khe c¾m (slot).

Socket cã rÊt nhiÒu lo¹i: socket 3, socket 5, socket 7, socket 8 (c¸c lo¹i nµy hÇu nh

kh«ng cßn xuÊt hiÖn m¸y tÝnh míi hiÖn nay), socket 370, socket 423, socket 478, socket A

(socket 462).

Lo¹i Slot th× cã 2 lo¹i lµ Slot 1, Slot 2 (Slot 2 chñ yÕu dïng cho m¸y chñ, m¸y tr¹m).

C¸c Mainboard nµy chØ kh¸c nhau vÒ c¸c ch©n c¾m CPU trªn Mainboard mµ th«i, cßn c¸c

thµnh phÇn kh¸c th× t ¬ng tù nhau, nh MMX sö dông Socket 7, Pentium II, III cho kiÓu Slot 1,

Slot A cho kiÓu Athlon, Pentium III cho kiÓu Slot 1, Socket 370 ...

4. Mainboard vµ bé vi xö lý phï hîp

CPU chÞu tr¸ch nhiÖm xö lý mäi lÖnh vµ tÊt c¶ c¸c d÷ liÖu mµ m¸y tÝnh cÇn, kiÓu CPU

quyÕt ®Þnh n¨ng lùc xö lý tæng thÓ cña m¸y.

VÝ dô: CPU Pentium III ch¹y Win98 tèt h¬n nhiÒu so víi CPU Pentium II. CPU Pentium

MMX xö lý c¸c øng dông vÒ ®å häa tèt h¬n so víi CPU kh«ng cã MMX.

* Tèc ®é CPU:

Tèc ®é xung nhÞp CPU ® îc ®o b»ng MHz ¶nh h ëng ®Õn hiÖu n¨ng ho¹t ®éng cña m¸y

tÝnh.

* TiÒm n¨ng CPU:

CPU cã mét møc giíi h¹n nµo ®ã, nªn viÖc n©ng cÊp CPU sÏ c¶i thiÖn hiÖu n¨ng ho¹t

®éng cña m¸y. Nh ng khi b¹n muèn n©ng cÊp b¹n ph¶i kiÓm tra Main board cña b¹n hç trî CPU

ë tèc ®é nµo.

VÝ dô: Main Board AN430 TX cña Intel chÊp nhËn c¸c bé xö lý Pentium 90, 120, 133,

166, ...,200 MHz.

MainBoard Intel I810, Intel I815, Intel I815E ®Òu chÊp nhËn c¸c bé vi xö lý Pentium

300, 333, 450, 500, 550, 650, 850 MHZ.

Mçi CPU ® îc s¶n xuÊt cã mét tèc ®é nhÊt ®Þnh, vµ tèc ®é nµy liªn hÖ víi tèc ®é Bus

theo c«ng thøc sau:

Biªn so¹n : Cö nh©n Vò Kh¸nh Toµn

- Trang 13 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

CPU Speed = Host Clock x Bus Ratio

( Tèc ®é CPU) = (Tèc ®é Bus) x (HÖ sè nh©n)

Trong ®ã tèc ®é CPU còng ® îc ®o bµng MHz vµ hÖ sè nh©n lµ tû lÖ (Ratio) nh©n cÇn

thiÕt ®Ó CPU ho¹t ®éng. B©y giê khi ®· biÕt Mainboard cña m×nh ch¹y víi tèc ®é Bus bao nhiªu,

tèc ®é CPU bao nhiªu, dùa vµo c«ng thøc trªn chóng ta cã thÓ suy ra hÖ sè nh©n cÇn thiÕt. VÝ dô:

 Tèc ®é CPU cña b¹n lµ 400 MHz.

 Tèc ®é Bus lµ 100MHz.

 Suy ra hÖ sè nh©n lµ 400/100 = 4.0.

CPU

350

400

450

500

Ratio

3.5

CPU Bus Frequence

100

4.0

4.5

5.0

5. Nguyªn t¾c thay thÕ t ¬ng ® ¬ng cña c¸c lo¹i CPU

Khi b¹n muèn thay ®æi kiÓu vµ tèc ®é CPU, ta th êng ph¶i thay ®æi Jumper trªn

MainBoard ( bo m¹ch chÝnh).

Ngoµi ra cßn phô thuéc vµo bé ®ång xö lý to¸n häc trªn mçi m¸y, viÖc chän bé ®ång xö lý to¸n

cho thÝch hîp sÏ quyÕt ®Þnh tèc ®é xö lý cña CPU. HiÖn nay h·ng s¶n xuÊt c¸c bé ®ång xö lý

to¸n tèt nhÊt lµ Intel. D íi ®©y lµ mét sè nguyªn t¾c thay thÕ t ¬ng ® ¬ng cña c¸c lo¹i CPU:

- Pentium, 486DX, 486DX/2, 486DX4, 486SL nh÷ng CPU nµy cã cµi s½n bé ®ång xö lý to¸n häc

vµ

kh«ng

cÇn

chip

bªn

ngoµi

hç

trî.

- 486SX: bé xö lý 486 cã kh¶ n¨ng gÇn t ¬ng ® ¬ng víi mét CPU 486DX vµ bæ sung thªm mét

chip bé ®ång xö lý to¸n häc I487. Trong c¸c m¸y 486SX, bé vi xö lý vµ bé ®ång xö lý to¸n häc

ch¹y víi tèc ®é t ¬ng ® ¬ng. Mét gi¶i ph¸p tèt h¬n lµ sö dông mét bé xö lý OverDrive thay cho

bé vi xö lý 487, OverDrive cã c¶ bé ®ång xö lý to¸n vµ sÏ t¨ng toµn bé hiÖu suÊt hÖ thèng lªn

70%.

- Trang 14 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

-

386SX, 386SL tÊt c¶ ®Òu kh«ng cã CPU tÝch hîp víi bé ®ång xö lý to¸n, c¸c chip cña phiªn

b¶n SX vµ SL t ¬ng thÝch víi c¸c Bus d÷ liÖu 16 bit h¬n lµ bus d÷ liÖu 32 bit nh cña phiªn

b¶n DX. B¹n cÇn chän c¸c bé ®ång xö lý to¸n 387DX hoÆc 387SX míi thÝch hîp.

C¸c hÖ thèng 386DX, 387SX muèn ch¹y c¸c tr×nh øng dông khoa häc xö lý ¶nh hoÆc vÏ kÜ

thuËt nh CAD (Computer Aided Desgn/Computer Aided Manufacturing) ph¶i sö dông thªm

bé ®ång xö lý to¸n häc RapidCAD Engineering cña h·ng Intel th× míi cã kh¶ n¨ng t¨ng tèc

®é xö lý to¸n lªn 70%.

6. Tèc ®é truyÒn cña Bus d÷ liÖu trªn Mainboard

Bus vi kªnh, Bus cña IBM cã ® êng truyÒn d÷ liÖu 32 bit cho phÐp d÷ liÖu 32 bit truyÒn

qua kªnh cïng mét lóc, nh ng trong mét sè thiÕt kÕ kh¸c chØ cã mét thiÕt bÞ cã thÓ sö dông Bus

nµy chuyÓn vµ nhËn d÷ liÖu ®ång thêi. Bus nµy cã 4 chøc n¨ng:

-

Bus më réng.

Bus ®Þa chØ.

Bus d÷ liÖu.

Bus ®iÒu khiÓn.

§¬n vÞ giao diÖn Bus (BIU) lµ cÇu nèi giao tiÕp gi÷a EU vµ bé nhí hoÆc c¸c thiÕt bÞ nhËp

xuÊt. Nã sÏ göi ®Þa chØ, d÷ liÖu vµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo c¸c Bus. Trong BIU cã 5 thanh ghi CS,

DS, ES, SS vµ IP chøa ®Þa chØ. IP chøa ®Þa chØ cña lÖnh sÏ ® îc thi hµnh tiÕp theo, EU vµ BIU nèi

víi nhau th«ng qua c¸c Bus( gäi lµ c¸c Bus trong). Khi EU ®ang thi hµnh mét lÖnh, BIU sÏ n¹p

tiÕp 6 byte lÖnh tiÕp theo vµ ®Æt vµo hµng ®îi lÖnh, ®iÒu nµy lµm gia t¨ng tèc ®é xö lý cña CPU v×

kh«ng ph¶i mÊt thêi gian t×m lÖnh trong bé nhí.

7. Nguån ®iÖn ¸p cÊp cho CPU

CPU 486 cã rÊt nhiÒu hä nh : 486SX, DX, DX2, DX4, SLX...do nhiÒu h·ng s¶n xuÊt nh :

Intel, AMD, Cirux...Trong mçi hä l¹i cã nhiÒu tÇn sè ho¹t ®éng kh¸c nhau nh : 25, 33, 40, 50,

66, 80, 100MHz...vµ ch¹y ®iÖn thÕ kh¸c nhau nh : 5v, 3v, 3.5v...(chÝnh v× lý do nµy mµ

Mainboard cã rÊt nhiÒu Jumper). Cô thÓ trªn mét sè lo¹i CPU nh sau:

- 486SL lµ lo¹i ® îc thiÕt kÕ dïng cho m¸y x¸ch tay, nã cã thªm bé qu¶n lý ®Ó tiÕt kiÖm nguån

®iÖn khi m¸y kh«ng ho¹t ®éng ( nh ng hiÖn nay nã còng ® îc dïng cho m¸y ®Ó bµn).

- 486SX, 486DX cã tèc ®é ho¹t ®éng néi bé b»ng tèc ®é Mainboard.

- Trang 15 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

- 486DX2 cã tèc ®é néi bé gÊp ®«i tèc ®é Mainboard (riªng DX2 80MHz cña AMD cã thªm lo¹i

dïng ®iÖn thÕ 3V).

- 486DX4 cã tèc ®é néi bé gÊp t tèc ®é Mainboard (hä nµy cã 2 lo¹i ®iÖn thÕ 5V vµ 3V ® îc

ghi râ trªn CPU).

*Chó ý:

Lo¹i CPU ch¹y ®iÖn thÕ 3v ®Çu tiªn ® îc chÕ t¹o dïng cho m¸y Laptop ®Ó ®ì nãng vµ Ýt hao pin.

Nh ng sau nµy còng ® îc dïng lu«n cho m¸y Desktop, do ®ã khi sö dông lo¹i CPU nµy mµ Set

Jumper sai ®iÖn thÕ 5v rÊt nguy hiÓm cho CPU v× t¨ng nhiÖt dÉn ®Õn bÞ ch¸y CPU nÕu kÐo dµi

qu¸ l©u.

1. C¸c lo¹i bé nhí trong m¸y tÝnh

a. Bé nhí lµ kho¶ng kh«ng gian ho¹t ®éng cho m¸y tÝnh, bé nhí lµ mét s¶n phÈm kü thuËt

cao cÊp më réng dung l îng vµ tèc ®é.

Bé nhí l u trong c¸c chip ® îc gäi lµ Random Access Memory (RAM- bé nhí truy xuÊt

ngÉu nhiªn).

+ C¸ch tæ chøc bé nhí trong m¸y tÝnh nh sau:

Bé nhí chÝnh cña hÖ thèng 8086/88 lµ mét d·y c¸c byte liªn tiÕp nhau ® îc ®¸nh

sè thø tù tõ 0 ®Õn 1.048.575 (tøc lµ tõ 0 ®Õn 2²⁰-1 hoÆc 00000h ®Õn 0FFFFFh). Sè thø tù ®ã ® îc

gäi lµ ®Þa chØ (dµi 20 bit) vµ tæng céng bé nhí cã 1MB. Tõ CPU 80286 cho phÐp bé nhí lªn tíi

16MB (®Þa chØ 24 bit), 80386 trë lªn cã ®Þa chØ lªn tíi 4GB (1GB = 1024 MB, ®Þa chØ 32 bit).

§Ó tËn dông bé nhí vµ thuËn lîi trong xö lý, ng êi ta chia bé nhí thµnh tõng ®o¹n

(segment), mçi ®o¹n b¾t ®Çu tõ ®Þa chØ chia ch½n cho 16 vµ cã ®é lín tèi ®a 64K. Lóc ®ã vÞ trÝ

cña mét byte trong bé nhí ® îc x¸c ®Þnh b»ng ®o¹n : « (®Þa chØ t ¬ng ®èi vµ ®Þa chØ thùc trong

0FFFFh. §o¹n x¸c ®Þnh ®Þa chØ cña ®o¹n vµ « lµ vÞ trÝ cña byte ë trong ®o¹n.

+/ Bé nhí quy íc (Convantional Memory) :

ch ¬ng tr×nh øng dông DOS th êng sö dông ®Õn vµ mäi bé vi xö lý Intel ®Òu cã thÓ ®Þnh vÞ ® îc.

Vïng nhí nµy xuÊt hiÖn khi m¸y PC míi ra ®êi, sau ®ã bé nhí ngµy cµng t¨ng v ît qu¸ giíi h¹n

640 KB nªn phÇn tõ 0 KB ®Õn 640 KB ® îc gäi lµ vïng nhí qui íc.

- Trang 16 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

Thµnh phÇn cña vïng nhí qui íc nh sau:

Tõ ®Þa chØ 000H - 3FFH (1024 byte) DOS dïng ®o¹n nµy ®Ó chøa b¶ng vector

ng¾t (Interrupt Vector Table).

Tõ ®Þa chØ 400H - 4FFH (256 byte) tiÕp theo ®-îc gäi lµ ‘’ROM Communication

Area ‘’hay cßn gäi lµ BIOS Data Area’’ mµ BIOS sö dông ®Ó l-u tr÷ nh÷ng th«ng sè cÇn thiÕt ®Ó

ho¹t ®éng ( VÝ dô : ®Þa chØ xuÊt nhËp cña c¸c cæng song song vµ nèi tiÕp...).

Tõ ®Þa chØ 500H - 6FFH (512 byte) t¹o thµnh vïng ‘’DOS Communication Area’’

dµnh cho DOS sö dông ®iÒu hµnh c«ng viÖc cña m×nh.

Tõ ®Þa chØ 700H trë ®i mét sè ch ¬ng tr×nh cña DOS ® îc n¹p vµo nh IO.SYS,

MSDOS.SYS, DBLSPACE.BIN tiÕp theo lµ mét sè bé ®¹o diÔn thiÕt bÞ néi t¹i cña DOS vµ

vïng ®Öm, cuèi cïng lµ COMMAND.COM

+/Vïng nhí trªn (Upper Memory) :

lµ trong kho¶ng vÞ trÝ 640KB - 1MB cã ®é dµi 384KB.

Vïng nhí nµy dïng ®Ó chøa nh÷ng thµnh phÇn nh sau:

Video Buffer: Dµnh vïng ký íc tõ 640KB - 768KB lµm ký øc ®Öm mµn h×nh nghÜa lµ

nh÷ng g× sÏ hiÖn lªn mµn h×nh. Cã nhiÒu lo¹i mµn h×nh : Monochrome (®¬n s¾c), CGA, EGA,

VGA, SVGA.

D÷ liÖu hiÖn lªn trªn mµn h×nh theo mét trong hai chÕ ®é Text Mode hoÆc

Graphic Mode. Theo chÕ ®é Text Mode c¸c byte trong ký øc ®Öm sÏ l u c¸c ký tù ë d¹ng m·

ASCII, cßn theo chÕ ®é Graphic Mode th× c¸c byte nµy l¹i cho biÕt pixel nµo ® îc ngêi s¸ng theo

mµu nµo.

EGA BIOS : Mµn h×nh EGA cã riªng mét ch ¬ng tr×nh BIOS chiÕm ký øc tõ ®Þa chØ

C0000h (768K) trë ®i.

Disk Adapter BIOS: Tõ ®Þa chØ C8000h (800K) trë ®i chøa bé ®iÒu khiÓn giao tiÕp ký øc

®Üa cøng.

Reserved for BIOS: Tõ ®Þa chØ E0000h (896K) trë lªn vïng nµy dµnh cho BIOS cña hÖ

thèng vµ nh÷ng ®¬n thÓ BIOS bæ xung khi cµi ®Æt thªm nh÷ng thiÕt bÞ g¾n trªn c¸c r·nh më réng

(Expansion Slot).

+/ Vïng nhí cao (High Memory Area - HMA) :

- Trang 17 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

Vïng nhí cao chiÕm ®Þa chØ tõ 1024 KB ®Õn 1088 KB (KÝch th íc 64 Kb), vïng nhí nµy

chÝnh lµ ®o¹n ®Çu cña vïng nhí më réng.

+/ Vïng nhí më réng (Extende Memory) :

At 486 trë ®i. Bé nhí më réng cã thÓ ® îc cµi s½n trªn vØ m¹ch chÝnh (Mainboard) hoÆc trªn mét

vØ m¹ch bé nhí chuÈn. §a sè c¸c m¸y AT th«ng dông ®Òu cã tèi thiÓu 1MB bé nhí më réng.

Nh÷ng bé vi xö lý thÕ hÖ cò nh 8088/8086 ® îc thiÕt kÕ ®Þnh vÞ tèi ®a lµ 1MB.

2. C¸c lo¹i Ram sö dông trong m¸y tÝnh vµ sù t ¬ng thÝch cña chóng

Lo¹i 1. DIMM (Dual In-line Memory Module)

Lo¹i 2.- SIMM (Single In-line Memory Module)

Ram.

Kiểu Ram. Bộ chip (chip set) trên bo mẹ sẽ quyết định hệ thống

máy hỗ trợ kiểu bộ nhớ nào. Hầu hết các bộ chip Pentium thế hệ đầu tiên hỗ trợ DRam loại

Fast Page Mode, thường gọi ngắn gọn là DRam, hoặc loại có tốc độ nhanh hơn gọi là Edo

Ram.

Một số bộ chip Pentium mới - và tất cả các bộ chip Pentium II - cũng hỗ trợ một trong hai

dạng SDRam này. Máy Pentium và Pentium II chạy ở tốc độ xung nhịp đến 333 MHz sử dụng

SDram cho bo mẹ loại 66MHz. Các hệ máy Pentium II mới hơn chạy ở tốc độ từ 350 MHz trở

lên thì dùng PC-100 SDram với bo mẹ loại 100MHz. PC-100 SDram có thể hoạt động tốt trong

hầu hết các máy SDram kiểu cũ, nhưng loại SDram dùng cho bo mẹ 66 MHz thì không hoạt

động được trong các hệ máy PII mới.

- Trang 18 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

3. C¸c lo¹i khe c¾m Ram

Kiểu đế cắm: Các chip nhớ được bán ra theo hai kiểu môđun: Simm và Dimm. Hầu hết các bo

mẹ của hệ thống 386 và 486 đều dùng đế cắm Simm 72 chân. Môđun Dimm 168 chân chứa

Edo Dram hoặc SDram; loại Dimm này thường thấy trên các máy Pentium thế hệ đầu tiên và

trên tất cả các máy Pentium II.

PC66,

PC100,

PC133,

PC1600,

PC2100,

PC2400....

Chắc khi mua sắm RAM bạn sẽ thấy họ đề cập đến những từ như trên. PC66, 100, 133MHz

thì bạn có thể hiểu đó là tốc độ của hệ thống chipset của motherboard. Nhưng PC1600,

PC2100, PC2400 thì có vẻ hơi...cao và quái lạ! Thực ra những từ nầy ra đời khi kỹ thuật

Rambus phát triển. Ðặt điểm của loại motherboard nầy là dùng loại DDR SDRAM (Double

Data Rate Synchronous Dynamic RAM). Như đã đề cập ở phần trên, DDR SDRAM sẽ chạy

gấp đôi (trên lý thuyết) loại RAM bình thường vì nó dùng cả rising and falling edge của

system clock. Cho nên PC100 bình thường sẽ thành PC200 và nhân lên 8 bytes chiều rộng của

- Trang 19 -

--- gi¸o tr×nh söa ch÷a khèi CPU ---

DDR SDRAM: PC200 * 8 = PC1600. Tương tự PC133 sẽ là PC133 * 2 * 8bytes = PC2100 và

PC150 sẽ là PC150 * 2 * 8 = PC2400.

Mặc dù môđun Dimm có thể lắp từng chiếc một, nhưng môđun Simm 72 chân thì phải cài đặt

theo từng đôi (gọi là bank) có cùng dung lượng. Một số loại bo mẹ yêu cầu bạn phải cắm

môđun nhớ vào đế theo một thứ tự xác định - thông thường các môđun lớn nhất vào các bank

đầu tiên. Có một số ít bo mẹ đòi hỏi bạn phải dùng các môđun cùng một cỡ.

Tốc độ. Các loại chip nhớ chạy theo các tốc độ khác nhau. Các chip Dram và Edo Dram nói

chung có tốc độ 80, 70, hoặc 60 nanô giây (thông thường trên vỏ chip Dram hoặc Edo Dram

đều có ghi số hiệu cho biết tốc độ của chip). Lắp bộ nhớ nhanh vào một bo mẹ chậm thì

được nhưng sẽ không tăng hiệu năng hệ thống. Còn lắp bộ nhớ chậm vào bo mẹ nhanh có thể

gây ra trục trặc. Cho nên phải mua bộ nhớ có cùng tốc độ với loại bộ nhớ đang được lắp trên

bo mẹ.

Có nhiều cách nâng cấp khác nhau có thể cải thiện tốc độ máy tính, nhưng để chiếc máy tính

cũ kỹ của bạn mạnh hơn không có biện pháp nào hơn là thay toàn bộ bo mạch chủ. Một bo

mạch chủ mới kết hợp với một bộ xử lý tốc độ cao và dung lượng RAM lớn có thể cải thiện

tốc độ hệ thống một cách ấn tượng.

+Tăng tốc: Nâng cấp RAM và CPU

Nếu mục tiêu của bạn là tăng tốc độ cho máy tính cũ, thì bổ sung bộ nhớ và thay thế

CPU là hai nâng cấp hiệu quả nhất. RAM rẻ và dễ cài đặt, vì thế chẳng mấy khó khăn khi

quyết định nâng cấp bộ nhớ tới mức hợp lý, chẳng hạn 64MB nếu bạn muốn chạy Windows

98 hoặc Office 2000 với tốc độ tối ưu. Hiện tại, giá RAM khoảng 1,5 - 4 USD/MB tùy loại,

kích thước và hãng sản xuất.

Nâng cấp bộ xử lý là việc phức tạp hơn. Nếu hệ thống mà bạn cần giá hơn 1000 USD và bạn

không muốn chi số tiền lớn như vậy, thì một CPU mới (kèm bổ sung thêm RAM nếu cần) có

thể là thay thế hiệu quả tạm thời. Chi phí? Từ 90 đến 400 USD. Tuy nhiên nâng cấp bộ xử lý

chỉ bắt nguồn từ vấn đề tài chính; nó không thể tăng tốc độ PC của bạn lên ngang tầm các hệ

- Trang 20 -