การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์

    ประกอบด้วย หน่วยสำคัญ 5 หน่วย ได้แก่

หน่วยรับเข้า หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำหลัก หน่วยความจำรอง และหน่วยส่งออก

หน่วยรับเข้า

   ทำหน้าที่รับข้อมูลเข้ามาเก็บไว้ในหน่วยความจำแล้วนำมาประมวลผลหรือเก็บไว้ในหน่วยความจำรอง

clip_image002clip_image003

 

   1. คีย์บอร์ด (keyboard) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลโดยรับข้อมูลจากการกดแป้นบนแผงแป้นอักขระแล้วส่งรหัสให้กับคอมพิวเตอร์ แผงแป้นอักขระมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากในขณะนี้มีจำนวนแป้น 103 แป้น

   2. เมาส์ (mouse) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้รับข้อมูลเข้า โดยใช้เมาส์เลื่อนตัวชี้ไปยังตำแหน่งที่ต้องการบนจอภาพ มีลักษณะเป็นปุ่มกดครอบอยู่กับลูกกลมที่เมื่อลากไปกับพื้นแล้ว จะมีการส่งสัญญาณตามแนวแกน x และแกน y เข้าสู่คอมพิวเตอร์

   3. เครื่องสแกนเนอร์ (scanner) เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลโดยใช้การฉายแสงผ่านวัตถุ แล้วอ่านรหัสสัญลักษณ์ หรือรูปภาพ แล้วให้คอมพิวเตอร์นำไปประมวลผลต่อไป โดยมากข้อมูลที่นำเข้าจะมาในรูปแบบของภาพ

   4. จอสัมผัส (Touch screen) สามารถเป็นได้ทั้งหน่วยรับเข้าและหน่วยส่งออก โดยจอภาพรับข้อมูลจากการสัมผัสจอภาพ โดยบริเวณจอภาพจะมีอุปกรณ์รับสัญญาณด้วยตาข่ายของลำแสงอินฟาเรด เมื่อมีวัตถุมาสัมผัสบนจอภาพ จะมีการส่งสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งสามารถระบุตำแหน่งบนจอภาพให้กับโปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่ได้ การใช้งานจอสัมผัสมีความสะดวก แต่อาจผิดพลาดจากการระบุตำแหน่งบนจอภาพ ถ้าตำแหน่งของปุ่มรับสัญญาณต่างๆบนจอภาพมีขนาดเล็กไป

   5. กล้องถ่ายภาพดิจิตรอน จะใช้ส่งสัญญาณภาพที่บันทึกด้วยหน่วยความจำจากตัวกล้องจากนั้นสามารถส่งข้อมูลภาพเข้าสู่คอมพิวเตอร์

   6. Joystick มีลักษณะเป็นก้านโยก ขณะที่โยกก้านไปมาตำแหน่งของตัวชี้จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ ก้านควบคุมมักเป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้กันมากในการเล่นเกม

หน่วยประมวลผลกลาง

   หรือซีพียู (Central Processing Unit: CPU) หน่วยประมวลผลกลางเป็นส่วนที่สำคัญของคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันเทคโนโลยีทางด้านการผลิตวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ก้าวหน้ามากจนถึงขั้นสามารถผลิตวงจรหน่วยประมวลผลกลางทั้งวงจรไว้ในชิพเพียงตัวเดียวได้ ชิพหน่วยประมวลผลกลางนี้มีชื่อเรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์

หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยหน่วยย่อย ดังนี้

1. หน่วยควบคุม (Control Unit)

2. หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic and Logic Unit ; ALU)

หน่วยควบคุม (Control Unit)

   หน่วยควบคุมทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของหน่วยทุกๆ หน่วย ใน CPU และอุปกรณ์อื่นที่ต่อพ่วง เปรียบเสมือนสมองที่ควบคุมการทำงานส่วนประกอบต่าง ๆ ของร่างกายมนุษย์ เช่น แปลคำสั่งที่ป้อน ควบคุมให้หน่วยรับข้อมูลรับข้อมูลเข้ามาเพื่อทำการประมวลผล ตัดสินใจว่าจะให้เก็บข้อมูลไว้ที่ไหน ถูกต้องหรือไม่ ควบคุมให้ ALU ทำการคำนวณข้อมูลที่รับเข้ามา ตลอดจนควบคุมการแสดงผลลัพธ์ เป็นต้น

1.รับชุดคำสั่งจาก RAM แล้วทำการอ่านและแปลชุดคำสั่ง

2.ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ภายในระบบ โดยเฉพาะส่วนประกอบของ Processor

3.ควบคุมการไหลของโปรแกรมและข้อมูลเข้าสู่ RAM และออกจาก RAM และควบคุมการไหลของสารสนเทศ (Processed data) เข้าสู่ RAM ตาม Address ที่ว่างก่อนนำไปแสดงผล

หน่วยคำนวณและตรรกะ (ALU; Arithmetic and Logic Unit)

   หน่วยคำนวณและตรรกะ ทำหน้าที่คำนวณทางคณิตศาสตร์ (Arithmetic operations) และการคำนวณทางตรรกศาสตร์ (Logical operations) โดยปฏิบัติการเกี่ยวกับการคำนวณได้แก่ การบวก (Addition) ลบ (Subtraction) คูณ (Multiplication) หาร (Division) สำหรับการ คำนวณทาง ตรรกศาสตร์ ประกอบด้วย การเปรียบเทียบค่าจริง หรือเท็จ โดยอาศัยตัวปฏิบัติการพื้นฐาน 3 ค่าคือ

เงื่อนไขเท่ากับ (=, Equal to condition)

เงื่อนไขน้อยกว่า (<, Less than condition)

เงื่อนไขมากกว่า (>, Greater than condition)

สำหรับตัวปฏิบัติการทางตรรกะ สามารถนำมาผสมกันได้ทั้งหมด 6 รูปแบบ คือ

เงื่อนไขเท่ากับ (=, Equal to condition)

เงื่อนไขน้อยกว่า (<, Less than condition)

เงื่อนไขมากกว่า (>, Greater than condition)

เงื่อนไขน้อยกว่าหรือเท่ากับ (<=, Less than or equal condition)

เงื่อนไขมากกว่าหรือเท่ากับ (>=, Greater than or equal condition)

เงื่อนไขน้อยกว่าหรือมากกว่า (< >, Less than or greater than condition) ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่มีค่าคือ “ไม่เท่ากับ (not equal to)” นั่นเอง

หน่วยความจำหลัก

   มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูลและโปรแกรมที่จะให้ซีพียูเรียกไปใช้งานได้ เราสามารถแยกประเภทย่อยได้เป็น

แรม (Random Access Memory : RAM) เป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลสำหรับใช้งานทั่วไป การอ้างอิงตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลใดๆ เพื่อการเขียนและการอ่านจะกระทำแบบการเข้าถึงโดยสุ่มคือเรียกไปที่ตำแหน่งที่อยู่ข้อมูลใดก็ได้ หน่วยความจำนี้เรียกว่า แรม หน่วยความจำประเภทนี้จะเก็บข้อมูลไว้ตราบเท่าที่มีกระแสไฟฟ้ายังจ่ายให้วงจร หากไฟฟ้าดับเมื่อใด ข้อมูลก็จะสูญหายทันที โดยแรมจะมีหลายรูปแบบ การเลือกใช้งานนั้น ต้องขึ้นอยู่กับว่า เมนบอร์ดของท่านสามารถรองรับ RAM ประเภทใด โดยมีรายละเอียดดังนี้

   1. EDO RAM มาจากคำว่า Extended Data Output เป็นเทคโนโลยีที่ปรับปรุงมาจาก FPM และนำมาใช้ในยุคการเปลี่ยนแปลงเข้าสู่เพนเตียม หลักการของ EDO เน้นการซ้อนเหลี่ยมจังหวะการทำงาน ซึ่งขณะการทำงานที่ซ้อนเหลี่ยมนี้ทำให้ได้ความเร็วเพิ่มขึ้นอีกมาก หน่วยความจำแบบ EDO เป็นที่รู้จักกันดีในช่วงเวลาหนึ่ง ปัจจุบันเลิกผลิตแล้ว การใช้งานจะใช้งานเป็นคู่

   2. SD-RAM มาจากคำว่า Synchronous DRAM เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาต่อเนื่องมา ซึ่งหน่วยความจำก่อนหน้านี้ใช้ระบบอัสแบบอะซิงโครนัส นั่นหมายถึงจังหวะการทำงานของซีพียูกับหน่วยความจำใช้สัญญาณนาฬิกาคนละตัว จังหวะการทำงานที่ไม่ซิงโครไนซ์กัน จึงเป็นปัญหา เพราะเทคโนโลยีซีพียูต้องการความเร็วและมีการสร้างระบบบัสมาตรฐานขึ้นมา ที่เรียกว่า PC66 PC100 PC133 หรือ PC200 ตัวเลขหมายถึงความเร็วสัญญาณนาฬิกาในบัส ซึ่งตัวเลขเหล่านี้จะเป็นตัวกำหนดความเร็วในการรับส่งข้อมูล

   3. DDR -RAM ย่อมาจากคำว่า Double Data Rate ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาต่อมาจาก SDRAM ในช่วงแรกบริษัทอินเทล ไม่พัฒนาชิพเซตสนับสนุน ดังนั้นผู้ผลิตรายอื่น เช่น เอเอ็มดี และผู้ผลิตชิพเซตชั้นนำจากไต้หวันจึงรวมกันและพัฒนาเทคโนโลยี้นี้จนได้รับความนิยมสูง บริษัทผู้ผลิตชิพเซตและสร้างเมนบอร์ดชั้นนำของโลกจากไต้หวันที่ผลิตได้แก่ VIA, SiS, ALi

   4. RD –RAM ย่อมาจาก Rambus DRAM เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาในแนวทางที่แยกออกไป โดยมีการสร้างระบบการเชื่อมต่อใหม่และต้องใช้วงจรพิเศษ RDRAM ได้รับการสนับสนุนจากอินเทล ดังนั้นพีซีที่ใช้ RDRAM จึงต้องใช้ชิพสนับสนุนของอินเทล RDRAM มีแถบกว้างการขนส่งข้อมูลได้สูง RDRAM มีหลายเวอร์ชัน ซึ่งได้แก่ รุ่น B-Base, C-Concurrence และ D-Direct แต่ละรุ่นจะมีการขนส่งข้อมูลได้สูงต่างกับรุ่นที่สูงสุดในขณะนี้สามารถขนส่งข้อมูลได้ถึง 800 MHz

รอม (Read Only Memory : ROM) เป็นหน่วยความจำอีกประเภทหนึ่งที่มีการอ้างอิงตำแหน่งที่อยู่ข้อมูลแบบเข้าถึงโดยสุ่มหน่วยความจำประเภทนี้มีไว้เพื่อบรรจุโปรแกรมสำคัญบางอย่าง เพื่อว่าเมื่อเปิดเครื่องมา ซีพียูจะเริ่มต้นทำงานได้ทันที ข้อมูลหรือโปรแกรมที่เก็บไว้ในรอมจะถูกบันทึกมาก่อนแล้ว ผู้ใช้สามารถอ่านข้อมูลได้ แต่ไม่สามารถเขียนข้อมูลใดๆ ลงไปได้ซึ่งข้อมูลหรือโปรแกรมที่อยู่ในรอมนี้จะอยู่อย่างถาวร แม้จะปิดเครื่องข้อมูลหรือโปรแกรมก็จะไม่ถูกลบไป

หน่วยความจำรอง

clip_image005

แผ่นบันทึก (floppy disk) ไมโครคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่มีเครื่องขับแผ่นบันทึกอย่างน้อยหนึ่งตัว แผ่นบันทึกที่ใช้ในปัจจุบันมีขนาด 3.5 นิ้ว ตัวแผ่นบันทึกเป็นแผ่นบางฉาบผิวด้วยสารแม่เหล็กอยู่ในกรอบพลาสติกแข็ง เพื่อป้องกันการขีดข่วน ผิวของแผ่นบันทึกที่ใช้เก็บข้อมูลจะแบ่งเป็นวงเรียกว่า แทร็ก (track) แต่ละแทร็กจะแบ่งเป็นช่องเก็บข้อมูลเรียกว่า เซกเตอร์ (sector) แผ่นบันทึกขนาด 3.5 นิ้ว มีความจุ 1.44 เมกะไบต์

ฮาร์ดดิสก์ (harddisk) จะประกอบด้วยแผ่นบันทึกแบบแข็งที่เคลือบสารแม่เหล็กหลายแผ่นเรียงซ้อนกัน หัวอ่านของเครื่องขับจะมีหลายหัว ในขณะที่แผ่นบันทึกแต่ละแผ่นหมุน หัวอ่านจะเคลื่อนที่เข้าออกเพื่ออ่านข้อมูลที่เก็บบนพื้นผิวแผ่น การเก็บข้อมูลในแต่ละแผ่นจะเป็นวง เรียกแต่ละวงของทุกแผ่นว่าไซลินเดอร์ (cylinder) แต่ละไซลินเดอร์จะแบ่งเป็นเซกเตอร์ แต่ละเซกเตอร์เก็บข้อมูลเป็นชุดๆ

ฮาร์ดดิสก์เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลที่มีความจุสูงมาก ขนาดของฮาร์ดดิสก์มีความจุเป็นกิกะไบต์ เช่น ฮาร์ดดิสก์ความจุ 15 กิกะไบต์ การเขียนอ่านข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์จะกระทำเป็นเซกเตอร์ และเขียนอ่านได้เร็วมาก เวลาที่ใช้ในการวัดการเข้าถึงข้อมูลมีหน่วยเป็นมิลลิวินาที

แผ่นซีดี (Compact Disk : CD ) วิวัฒนาการของการใช้หน่วยความจำรองได้ก้าวหน้าขึ้นเป็นลำดับ ปัจจุบันได้มีการประดิษฐ์แผ่นซีดี ใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมาก การเก็บข้อมูลบนแผ่นซีดีใช้หลักการทางแสง แผ่นซีดีที่อ่านได้อย่างเดียว เรียกกันว่า ซีดีรอม (CD- ROM) ข้อมูลที่บันทึกจะถูกบันทึกมาจากโรงงานผู้ผลิตเหมือนการบันทึกเพลงหรือภาพยนตร์ ข้อเด่นของแผ่นซีดีคือ ราคาถูก จุข้อมูลได้มาก สามารถเก็บข้อมูลหรือโปรแกรมได้มากกว่า 750 เมกะไบต์ต่อแผ่น แผ่นซีดีมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 นิ้ว ในปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตแผ่นซีดีได้ก้าวหน้าขึ้น จนสามารถเขียนข้อมูลบนแผ่นซีดีได้เหมือนฮาร์ดดิสก์ เรียกว่า ออปติคัลดิสก์ (optical disk)

หน่วยส่งออก

   หมายถึง อุปกรณ์ (Device) ที่ทำหน้าที่ในการแสดงผลข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ออกสู่ภายนอก

clip_image007

   1. จอภาพ (monitor) มีลักษณะเป็นจอภาพเหมือนจอโทรทัศน์ทั่วไป การส่งออกของข้อมูลจะปรากฏบนจอภาพ ซึ่งแสดงได้ทั้งตัวอักษร ตัวเลข เครื่องหมายพิเศษ และยังสามารถแสดงรูปภาพได้ด้วย monitor สามารถแบ่งเป็นจอแบบตัวอักษร (Text) กับจอแบบกราฟิก (Graphic)

ลักษณะภายนอกของจอภาพก็คล้ายๆ กับจอโทรทัศน์นั่นเอง สิ่งที่แสดงออกทางจอภาพมีทั้งข้อความ ภาพนิ่ง และภาพเคลื่อนไหว โดยรับข้อมูลจากการ์ดแสดงผล (Video Card, Video Adapter) ซึ่งเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่เสียบบนเมนบอร์ด ทำหน้าที่นำข้อมูลจากหน่วยประมวลผล มาแปลงเป็นสัญญาณภาพ แล้วส่งให้จอภาพแสดงผล

   2. เครื่องพิมพ์ (printer) เครื่องพิมพ์เป็นอุปกรณ์ส่งสัญญาณ ที่ออกมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วแปลงสัญญาณกลายเป็นคำสั่ง เพื่อมาบังคับหัวพ่นหมึกให้พ่นหมึกออกมาเป็นภาพต่างๆ เครื่องพิมพ์จะแบ่งออกเป็นอีกหลายแบบเช่น เครื่องพิมพ์แบบจุด (dot matrix printer) ,เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (laser printer) , เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (laser printer)

clip_image009

   3. ลำโพง (printer) เป็นอุปกรณ์ส่งสัญญาณออกมาในรูปแบบเสียง โดยจะรับคำสั่ง โดยตรงจาก Sound Card

   4. Plotter เป็นอุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มักจะใช้กับงานออกแบบ (AutoCAD) โดยจะแปลงสัญญาณข้อมูล เป็นเส้นตรง หรือเส้นโค้ง ก่อนพิมพ์ลงบนกระดาษ ทำให้แสดงผลเป็นกราฟแผนที่ แผนภาพต่าง ๆ ได้ โดยตัวพล็อตเตอร์ จะมีปากกามากกว่า 1 ด้าม เคลื่อนไปมา ด้วยการควบคุมของคอมพิวเตอร์ โดยปากกาแต่ละด้ามจะมีสี, และขนาดเส้นที่ต่างกัน ทำให้ได้ภาพที่สวยงาม มีคุณภาพสูง และขนาดตามขนาด ของเครื่องพล็อตเตอร์

แหล่งอ้างอิง

http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/nakhonsithamrat/nittaya_c/meaow2/pageb.htm

http://www.thaiwbi.com/course/Intro_com/Intro_com/wbi1/hie/page12.htm

                       จัดทำโดย

น.ส.จุฬาลักษณ์ ทัศนิยม ชั้น ม.4/1 เลขที่ 16

น.ส.ปาจรียา สีทัดยศ ชั้น ม.4/1 เลขที่ 20

About these ads

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s