ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

cấu trúc máy tính Chuong7

•
•
Thay Đổi
Thay Đổi
1 of 84
Downloaded 27 times
Chương 7 Các thiết bị I/O (Các thiết bị ngoại vi)
Nội dung chính của chương Nguyên tắc cơ bản của việc cài đặt và sử ụng các thiết bị ngoại vi Sử ụng các cổng và các khe cắm mở rộng để cài đặt bổ sung các thiết bị ngoại vi Tổ chức và hoạt động của bàn phím Các thiết bị trỏ (Các loại chuột) Hệ thống con video hoạt động như thế nào?
Để hoạt động, một thiết bị mới có thể cần: Trình điều khiển thiết bị hoặc BIOS Tài nguyên hệ thống ( IRQ, DMA, địa chỉ I/O , địa chỉ bộ nhớ) Phần mềm ứng ụng để khai thác chức năng của thiết bị
Nguyên tắc cơ bản của việc cài đặt các thiết bị ngoại vi Thiết bị ngoại vi là một thiết bị phần cứng được điều khiển bằng phần mềm vì thế cần phải cài đặt cả hai Phần mềm có thể có nhiều kiểu (cấp) khác nhau: phải cài đặt tất cả các cấp Có thể có nhiều thiết bị đòi hỏi cùng các tài nguyên hệ thống: cần phải giải quyết việc xung đột tài nguyên nếu nó xảy ra
Thủ tục cài đặt thiết bị ngoại vi 1. Cài đặt thiết bị (trong hoặc ngoài) 2. Cài đặt trình điều khiển thiết bị 3. Cài đặt phần mềm ứng ụng sử ụng được chức năng của thiết bị
Các cổng
Cài đặt thiết bị ngoài dùng các cổng Tắt PC, gắn thiết bị, khởi động lại PC Nếu thiết bị là PnP, thì Add New Hardware Wizard sẽ ự động chạy và lần lượt đưa ra các chỉ dẫn để cài đặt thiết bị
Cài đặt thiết bị trong
Cài đặt một card mở rộng
Sử ụng các cổng và các khe cắm mở rộng để cài đặt thiết bị Các thiết bị có thể: • Cắm trực tiếp vào các cổng (nối tiếp, song song, USB, hay IEEE 1394) • Dùng một card mở rộng cắm vào một khe cắm mở rộng Các máy tính thường có: • 1 hoặc 2 cổng nối tiếp • 1 cổng song song • 1 hoặc nhiều cổng USB hoặc 1 cổng IEEE 1394 (trên các máy tính mới)
Tốc độ truyền dữ liệu của cổng
Cổng nối tiếp Truyền số liệu nối tiếp Đếm số chân của cổng để nhận dạng Còn được gọi là các đầu nối DB-9 và DB-25 Luôn là male Có thể có COM1, COM2, COM3 và COM4 Tuân theo chuẩn giao tiếp RS-232c
Nhận dạng một số cổng nối tiếp
Các cổng nối tiếp và song song
Tài nguyên hệ thống cho các cổng
Kiểm tra cấu hình của cổng
Tín hiệu của cổng nối tiếp
Kết nối không modem Một cáp đặc biệt (null modem cable hay modem eliminator) cho phép truyền dữ liệu giữa hai thiết bị DTE không cần modem Cáp này có một vài dây nối chéo nhau để mô phỏng modem
Cách nối dây
Cách nối dây
Bộ thu phát hồng ngoại Sử ụng tài nguyên của các cổng nối tiếp và song song để truyền thông tin Tạo ra các cổng hồng ngoại ảo để sử ụng các thiết bị hồng ngoại Đặc điểm chung: LOS (Line of Sight) • Công nghệ Radio ( Bluetooth hay 802.11b) là phương pháp phổ biến nhất để sử ụng các thiết bị I/O không dây
Sử ụng cổng song song Truyền số liệu song song Cáp có chiều dài hạn chế (10 đến 15 feet) Luôn là cổng female Thường được dùng cho máy in song song, nhưng còn có những ứng ụng khác Có thể có LPT1, LPT2, LPT3
Các tín hiệu ở cổng song song SPP
3 kiểu cổng song song Standard parallel port (SPP) • Một chiều • Tốc độ tương đối thấp Enhanced Parallel Port (EPP) • Hai chiều Extended Capabilities Port (ECP) • Hai chiều • Chiếm 1 kênh DMA
Cáp máy in
Dùng cổng USB Tương lai sẽ thay thế hoàn toàn các cổng nối tiếp và song song, nhờ: • Nhanh hơn rất nhiều • Dễ sử ụng Cho phép cắm tháo nóng với các thiết bị Hiện đã có nhiều thiết bị sử ụng cổng USB (Chuột, Joystick, Bàn phím, Máy in, Đĩa cứng di động)
Dùng cổng USB
USB (Universal Serial Bus)
Dùng cổng USB
Bộ điều khiển chủ USB Thăm dò từng thiết bị để biết nhu cầu nhập xuất dữ liệu Quản lý thông tin đến CPU cho tất cả các thiết bị chỉ dùng duy nhất một kênh IRQ, một dãi địa chỉ I/O và một kênh DMA Tự động gán tài nguyên hệ thống lúc khởi động startup (cùng với OS)
Bộ điều khiển chủ USB
Điều kiện để có một thiết bị USB sử ụng được Bo mạch hệ thống hoặc một card mở rộng cung cấp ít nhất 1 cổng USB OS có đặc tính hỗ trợ USB (Windows 98, XP, 2000) Thiết bị USB Trình điều khiển thiết bị USB đó (của hệ điều hành hoặc độc lập)
Kiểm tra USB host controller đã được cài đặt chưa?
Dùng cổng IEEE 1394 Còn được gọi là FireWire và iLink Truyền số liệu nối tiếp nhưng nhanh hơn USB Có thể cung cấp tốc độ 1.2 Gbps Có thể thay thế cho SCSI đối với các thiết bị multimedia dung lượng lớn Các thiết bị có thể được xâu chuỗi vào nhau và được quản lý bởi bộ điều khiển chủ sử ụng chung tài nguyên hệ thống
Các kiểu cổng IEEE 1394
Các thiết bị IEEE 1394
Cổng IEEE 1394
Dùng khe cắm PCI Bus PCI là bus I/O chuẩn hiện nay Các thiết bị nối với bus PCI có thể chạy với tốc độ khác với tốc độ của CPU Thường dùng cho các thiết bị yêu cầu tốc độ cao (Card mạng hoặc card chủ SCSI)
Các khe cắm PCI trên bo mạch hệ thống
Cắm một card mở rộng
Chủ Bus PCI Quản lý bus PCI và các khe cắm mở rộng PCI Gán IRQ và địa chỉ I/O cho card PCI Bus PCI sử ụng một ngắt chuyển tiếp từ card PCI qua kênh IRQ đến CPU
Kiểm tra kênh IRQ nào được gán cho thiết bị PCI
Setup cho PCI
Dùng khe cắm ISA Cấu hình không ự động Bus ISA không quản lý tài nguyên hệ thống Thiết bị ISA phải yêu cầu tài nguyên hệ thống lúc khởi động Dùng cho các thiết bị cũ hoặc không yêu cầu tốc độ cao
Bàn phím có thể được chế tạo theo: Thiết kế đơn giản theo truyền thống (thông ụng) Thiết kế công thái học (cầu kỳ) Hiện nay bàn phím có rất nhiều kiểu dáng khác nhau
Bàn phím theo công thái học
Nên tập thói quen sử ụng bàn phím
Đấu nối bàn phím PS/2 (mini-DIN) • Nhỏ, Tròn, 6 chân DIN • Lớn hơn,Tròn, 5 chân USB Kết nối không dây
PS/2 và DIN
Chuyển đổi PS/2 - DIN
Các tín hiệu ở đầu nối bàn phím PS/2 và DIN
Cài đặt bàn phím Chỉ đơn giản là gắn bàn phím trước khi khởi động PC (đối với bàn phím dùng cổng DIN hoặc PS/2) BIOS quản lý bàn phím, do vậy không cần cài đặt trình điều khiển (ngoại trừ bàn phím không dây)
Các loại bàn phím và tổ chức các phím
Các nhóm phím trên bàn phím hiện nay Các phím Trạng thái: Shift,Alt, Ctrl Các phím Tắt mở: CapsLock, NumLock, Scroll Lock, Insert Các phím đặc biệt: Print Screen, Pause Các phím chức năng: F1 – F12 Các phím ASCII: A,B,C … Các phím hỗ trợ Windows
Byte trạng thái bàn phím
Mã quét của các phím
Các thiết bị trỏ Chuột • Chuột bi lăn • Chuột quang Trackball (Chuột bi xoay) Touch pads (Chuột trên máy xách tay)
Chuột bi lăn
Kết nối chuột Cổng nối tiếp Cổng PS/2 hoặc DIN từ bo mạch hệ thống Cổng USB Dùng đầu nối chữ Y để nối chuột với bàn phím Kết nối không dây
Các hãng sản xuất bàn phím và các thiết bị trỏ
Hệ thống con Video của PC Hệ thống con video = các thiết bị phần cứng chịu trách nhiệm chính trong việc hiển thị thông tin (văn bản và hình ảnh) của PC, bao gồm: • Video controller (card video): quyết định chất lượng hiển thị thông tin = Độ mịn và màu sắc • Monitor: CRT hoặc LCD
Monitor Đánh giá theo kích cỡ màn hình, độ phân giải, tốc độ làm tươi và đặc trưng quét xen dòng Hầu hết thoả mãn tiêu chuẩn Super VGA (Video Graphics Adapter) Sử ụng công nghệ CRT (cathode-ray tube) hoặc công nghệ LCD (liquid crystal display) technology
CRT Monitor
Chọn lựa Monitor
LCD Panel
Có thể dùng 2 monitor Tăng kích cỡ của Windows desktop
Card Video Chất lượng của hệ thống con video được đánh giá theo: • Tính năng của toàn bộ hệ thống PC • Chất lượng hình ảnh (Độ phân giải và Màu sắc) • Đặc trưng tiết kiệm điện năng • Dễ cài đặt và sử ụng Yếu tố quyết định nhất của 1card video: • Bus dữ liệu • Dung lượng RAM video
Một video card
. Cáp S-Video
Các kiểu Bus được sử ụng cho Card video Bus VESA (Video Electronics Standards Association) Bus PCI Bus AGP
VESA Bus
AGP Bus dùng với card gia tốc đồ hoạ
Card gia tốc đồ hoạ Card video có bộ xử lý riêng để tăng cường tính năng hiển thị thông tin của PC Giảm bớt gánh nặng cho CPU trong việc: • Giải mã MPEG • Đồ hoạ 3-D • Cổng kép • Chuyển đổi không gian màu • Interpolated scaling • EPA Green PC support
Bộ nhớ Video (RAM video) Định vị trên card video, có nhiều loại: VRAM (Video RAM) SGRAM (synchronous graphics RAM) WRAM (window RAM) 3-D RAM
Khi hiển thị văn bản, màn hình là tập hợp các vị trí ký ự
Vị trí ký ự: nơi hiển thị một ký ự
Tổ chức của RAM video ở mode văn bản: Tốn 2 byte cho một vị trí ký ự gồm byte chứa mã ASCII và byte thuộc tính
Khuôn dạng của byte thuộc tính BR G
Màu của ký ự
Mode đồ hoạ: Độ phân giải và Độ sâu màu Độ phân giải mxn m = số lượng pixel theo chiều ngang n = số lượng pixel theo chiều đứng Độ phân giải càng cao thì hình ảnh càng mịn Độ sâu màu: D màu hoặc b bit D = số lượng màu mà pixel có thể hiển thị b = log2D = số bit dùng để biểu diễn màu của pixel Dung lượng RAM video cần thiết = m x n x b (bit)
cấu trúc máy tính Chuong7
Một số ví ụ
Các nhà sản xuất card Video
Tóm tắt chương Vấn đề cài đặt và hỗ trợ các thiết bị I/O Thủ tục cài đặt chung Cài đặt thiết bị I/O dùng cổng nối tiếp, song song, USB, IEEE 1394 và các khe cắm mở rộng Các thiết bị I/O cơ bản của PC: bàn phím, chuột và hệ thống con video

More Related Content

cấu trúc máy tính Chuong7

  • 1. Chương 7 Các thiết bị I/O (Các thiết bị ngoại vi)
  • 2. Nội dung chính của chương Nguyên tắc cơ bản của việc cài đặt và sử ụng các thiết bị ngoại vi Sử ụng các cổng và các khe cắm mở rộng để cài đặt bổ sung các thiết bị ngoại vi Tổ chức và hoạt động của bàn phím Các thiết bị trỏ (Các loại chuột) Hệ thống con video hoạt động như thế nào?
  • 3. Để hoạt động, một thiết bị mới có thể cần: Trình điều khiển thiết bị hoặc BIOS Tài nguyên hệ thống ( IRQ, DMA, địa chỉ I/O , địa chỉ bộ nhớ) Phần mềm ứng ụng để khai thác chức năng của thiết bị
  • 4. Nguyên tắc cơ bản của việc cài đặt các thiết bị ngoại vi Thiết bị ngoại vi là một thiết bị phần cứng được điều khiển bằng phần mềm vì thế cần phải cài đặt cả hai Phần mềm có thể có nhiều kiểu (cấp) khác nhau: phải cài đặt tất cả các cấp Có thể có nhiều thiết bị đòi hỏi cùng các tài nguyên hệ thống: cần phải giải quyết việc xung đột tài nguyên nếu nó xảy ra
  • 5. Thủ tục cài đặt thiết bị ngoại vi 1. Cài đặt thiết bị (trong hoặc ngoài) 2. Cài đặt trình điều khiển thiết bị 3. Cài đặt phần mềm ứng ụng sử ụng được chức năng của thiết bị
  • 7. Cài đặt thiết bị ngoài dùng các cổng Tắt PC, gắn thiết bị, khởi động lại PC Nếu thiết bị là PnP, thì Add New Hardware Wizard sẽ ự động chạy và lần lượt đưa ra các chỉ dẫn để cài đặt thiết bị
  • 8. Cài đặt thiết bị trong
  • 9. Cài đặt một card mở rộng
  • 10. Sử ụng các cổng và các khe cắm mở rộng để cài đặt thiết bị Các thiết bị có thể: • Cắm trực tiếp vào các cổng (nối tiếp, song song, USB, hay IEEE 1394) • Dùng một card mở rộng cắm vào một khe cắm mở rộng Các máy tính thường có: • 1 hoặc 2 cổng nối tiếp • 1 cổng song song • 1 hoặc nhiều cổng USB hoặc 1 cổng IEEE 1394 (trên các máy tính mới)
  • 11. Tốc độ truyền dữ liệu của cổng
  • 12. Cổng nối tiếp Truyền số liệu nối tiếp Đếm số chân của cổng để nhận dạng Còn được gọi là các đầu nối DB-9 và DB-25 Luôn là male Có thể có COM1, COM2, COM3 và COM4 Tuân theo chuẩn giao tiếp RS-232c
  • 13. Nhận dạng một số cổng nối tiếp
  • 14. Các cổng nối tiếp và song song
  • 15. Tài nguyên hệ thống cho các cổng
  • 16. Kiểm tra cấu hình của cổng
  • 17. Tín hiệu của cổng nối tiếp
  • 18. Kết nối không modem Một cáp đặc biệt (null modem cable hay modem eliminator) cho phép truyền dữ liệu giữa hai thiết bị DTE không cần modem Cáp này có một vài dây nối chéo nhau để mô phỏng modem
  • 21. Bộ thu phát hồng ngoại Sử ụng tài nguyên của các cổng nối tiếp và song song để truyền thông tin Tạo ra các cổng hồng ngoại ảo để sử ụng các thiết bị hồng ngoại Đặc điểm chung: LOS (Line of Sight) • Công nghệ Radio ( Bluetooth hay 802.11b) là phương pháp phổ biến nhất để sử ụng các thiết bị I/O không dây
  • 22. Sử ụng cổng song song Truyền số liệu song song Cáp có chiều dài hạn chế (10 đến 15 feet) Luôn là cổng female Thường được dùng cho máy in song song, nhưng còn có những ứng ụng khác Có thể có LPT1, LPT2, LPT3
  • 23. Các tín hiệu ở cổng song song SPP
  • 24. 3 kiểu cổng song song Standard parallel port (SPP) • Một chiều • Tốc độ tương đối thấp Enhanced Parallel Port (EPP) • Hai chiều Extended Capabilities Port (ECP) • Hai chiều • Chiếm 1 kênh DMA
  • 26. Dùng cổng USB Tương lai sẽ thay thế hoàn toàn các cổng nối tiếp và song song, nhờ: • Nhanh hơn rất nhiều • Dễ sử ụng Cho phép cắm tháo nóng với các thiết bị Hiện đã có nhiều thiết bị sử ụng cổng USB (Chuột, Joystick, Bàn phím, Máy in, Đĩa cứng di động)
  • 30. Bộ điều khiển chủ USB Thăm dò từng thiết bị để biết nhu cầu nhập xuất dữ liệu Quản lý thông tin đến CPU cho tất cả các thiết bị chỉ dùng duy nhất một kênh IRQ, một dãi địa chỉ I/O và một kênh DMA Tự động gán tài nguyên hệ thống lúc khởi động startup (cùng với OS)
  • 31. Bộ điều khiển chủ USB
  • 32. Điều kiện để có một thiết bị USB sử ụng được Bo mạch hệ thống hoặc một card mở rộng cung cấp ít nhất 1 cổng USB OS có đặc tính hỗ trợ USB (Windows 98, XP, 2000) Thiết bị USB Trình điều khiển thiết bị USB đó (của hệ điều hành hoặc độc lập)
  • 33. Kiểm tra USB host controller đã được cài đặt chưa?
  • 34. Dùng cổng IEEE 1394 Còn được gọi là FireWire và iLink Truyền số liệu nối tiếp nhưng nhanh hơn USB Có thể cung cấp tốc độ 1.2 Gbps Có thể thay thế cho SCSI đối với các thiết bị multimedia dung lượng lớn Các thiết bị có thể được xâu chuỗi vào nhau và được quản lý bởi bộ điều khiển chủ sử ụng chung tài nguyên hệ thống
  • 35. Các kiểu cổng IEEE 1394
  • 36. Các thiết bị IEEE 1394
  • 38. Dùng khe cắm PCI Bus PCI là bus I/O chuẩn hiện nay Các thiết bị nối với bus PCI có thể chạy với tốc độ khác với tốc độ của CPU Thường dùng cho các thiết bị yêu cầu tốc độ cao (Card mạng hoặc card chủ SCSI)
  • 39. Các khe cắm PCI trên bo mạch hệ thống
  • 40. Cắm một card mở rộng
  • 41. Chủ Bus PCI Quản lý bus PCI và các khe cắm mở rộng PCI Gán IRQ và địa chỉ I/O cho card PCI Bus PCI sử ụng một ngắt chuyển tiếp từ card PCI qua kênh IRQ đến CPU
  • 42. Kiểm tra kênh IRQ nào được gán cho thiết bị PCI
  • 44. Dùng khe cắm ISA Cấu hình không ự động Bus ISA không quản lý tài nguyên hệ thống Thiết bị ISA phải yêu cầu tài nguyên hệ thống lúc khởi động Dùng cho các thiết bị cũ hoặc không yêu cầu tốc độ cao
  • 45. Bàn phím có thể được chế tạo theo: Thiết kế đơn giản theo truyền thống (thông ụng) Thiết kế công thái học (cầu kỳ) Hiện nay bàn phím có rất nhiều kiểu dáng khác nhau
  • 46. Bàn phím theo công thái học
  • 47. Nên tập thói quen sử ụng bàn phím
  • 48. Đấu nối bàn phím PS/2 (mini-DIN) • Nhỏ, Tròn, 6 chân DIN • Lớn hơn,Tròn, 5 chân USB Kết nối không dây
  • 51. Các tín hiệu ở đầu nối bàn phím PS/2 và DIN
  • 52. Cài đặt bàn phím Chỉ đơn giản là gắn bàn phím trước khi khởi động PC (đối với bàn phím dùng cổng DIN hoặc PS/2) BIOS quản lý bàn phím, do vậy không cần cài đặt trình điều khiển (ngoại trừ bàn phím không dây)
  • 53. Các loại bàn phím và tổ chức các phím
  • 54. Các nhóm phím trên bàn phím hiện nay Các phím Trạng thái: Shift,Alt, Ctrl Các phím Tắt mở: CapsLock, NumLock, Scroll Lock, Insert Các phím đặc biệt: Print Screen, Pause Các phím chức năng: F1 – F12 Các phím ASCII: A,B,C … Các phím hỗ trợ Windows
  • 55. Byte trạng thái bàn phím
  • 56. Mã quét của các phím
  • 57. Các thiết bị trỏ Chuột • Chuột bi lăn • Chuột quang Trackball (Chuột bi xoay) Touch pads (Chuột trên máy xách tay)
  • 59. Kết nối chuột Cổng nối tiếp Cổng PS/2 hoặc DIN từ bo mạch hệ thống Cổng USB Dùng đầu nối chữ Y để nối chuột với bàn phím Kết nối không dây
  • 60. Các hãng sản xuất bàn phím và các thiết bị trỏ
  • 61. Hệ thống con Video của PC Hệ thống con video = các thiết bị phần cứng chịu trách nhiệm chính trong việc hiển thị thông tin (văn bản và hình ảnh) của PC, bao gồm: • Video controller (card video): quyết định chất lượng hiển thị thông tin = Độ mịn và màu sắc • Monitor: CRT hoặc LCD
  • 62. Monitor Đánh giá theo kích cỡ màn hình, độ phân giải, tốc độ làm tươi và đặc trưng quét xen dòng Hầu hết thoả mãn tiêu chuẩn Super VGA (Video Graphics Adapter) Sử ụng công nghệ CRT (cathode-ray tube) hoặc công nghệ LCD (liquid crystal display) technology
  • 66. Có thể dùng 2 monitor Tăng kích cỡ của Windows desktop
  • 67. Card Video Chất lượng của hệ thống con video được đánh giá theo: • Tính năng của toàn bộ hệ thống PC • Chất lượng hình ảnh (Độ phân giải và Màu sắc) • Đặc trưng tiết kiệm điện năng • Dễ cài đặt và sử ụng Yếu tố quyết định nhất của 1card video: • Bus dữ liệu • Dung lượng RAM video
  • 70. Các kiểu Bus được sử ụng cho Card video Bus VESA (Video Electronics Standards Association) Bus PCI Bus AGP
  • 72. AGP Bus dùng với card gia tốc đồ hoạ
  • 73. Card gia tốc đồ hoạ Card video có bộ xử lý riêng để tăng cường tính năng hiển thị thông tin của PC Giảm bớt gánh nặng cho CPU trong việc: • Giải mã MPEG • Đồ hoạ 3-D • Cổng kép • Chuyển đổi không gian màu • Interpolated scaling • EPA Green PC support
  • 74. Bộ nhớ Video (RAM video) Định vị trên card video, có nhiều loại: VRAM (Video RAM) SGRAM (synchronous graphics RAM) WRAM (window RAM) 3-D RAM
  • 75. Khi hiển thị văn bản, màn hình là tập hợp các vị trí ký ự
  • 76. Vị trí ký ự: nơi hiển thị một ký ự
  • 77. Tổ chức của RAM video ở mode văn bản: Tốn 2 byte cho một vị trí ký ự gồm byte chứa mã ASCII và byte thuộc tính
  • 78. Khuôn dạng của byte thuộc tính BR G
  • 80. Mode đồ hoạ: Độ phân giải và Độ sâu màu Độ phân giải mxn m = số lượng pixel theo chiều ngang n = số lượng pixel theo chiều đứng Độ phân giải càng cao thì hình ảnh càng mịn Độ sâu màu: D màu hoặc b bit D = số lượng màu mà pixel có thể hiển thị b = log2D = số bit dùng để biểu diễn màu của pixel Dung lượng RAM video cần thiết = m x n x b (bit)
  • 83. Các nhà sản xuất card Video
  • 84. Tóm tắt chương Vấn đề cài đặt và hỗ trợ các thiết bị I/O Thủ tục cài đặt chung Cài đặt thiết bị I/O dùng cổng nối tiếp, song song, USB, IEEE 1394 và các khe cắm mở rộng Các thiết bị I/O cơ bản của PC: bàn phím, chuột và hệ thống con video