การทำงานของคอมพิวเตอร์

การทำงานของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยสำคัญ 5 หน่วย ได้แก่ หน่วยรับเข้า หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำหลัก หน่วยความจำลอง และหน่วยส่งออก

         1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
ทำหน้าที่ในการรับข้อมูลหรือคำสั่งจากภายนอกเข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจำ เพื่อเตรียมประมวลผลข้อมูลที่ต้องการซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในการนำข้อมูลที่ใช้กันอยู่ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันนั้น มีอยู่หลายประเภทด้วยกัน สำหรับอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมี ดังต่อไปนี้

clip_image004     clip_image002      clip_image003

        แป้นพิมพ์                         เมาส์                     แทร็กบอล

 clip_image009clip_image005clip_image007

      ก้านควบคุม     เครื่อตรวจกราด      จอสัมผัส

          2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit)
หน่วยประมวลผลกลาง หรือไมโครโพรเซสเซอร์ของไมโครคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่นำคำสั่งและข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตาม คำสั่งพื้นฐานของไมโครโพรเซสเซอร์ซึ่งแทนได้ด้วยรหัสเลขฐานสอง
การทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน เช่น การบวก ลบ คูณ หาร การเปรียบเทียบข้อมูลสองจำนวน การควบคุมการเคลื่อนย้ายข้อมูลในส่วนต่างๆ ของระบบ เช่น เคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างอุปกรณ์รับข้อมูล อุปกรณ์แสดงผลกับหน่วยความจำ เป็นต้น

หน่วยประมวลผลกลาง ทำหน้าที่ในการคำนวณและประมวลผล แบ่งออกเป็น 2 หน่วยย่อย คือ
       – หน่วยควบคุม ทำหน้าที่ในการดูแล ควบคุมลำดับขั้นตอนของการประมวลผล และการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ภายในหน่วยประมวลผลกลาง และช่วยประสานงานระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง กับอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล อุปกรณ์ในการแสดงผล และหน่วยความจำสำรอง
       – หน่วยคำนวณและตรรกะ ทำหน้าที่ในการคำนวณและเปรียบเทียบข้อมูลต่างๆ ที่ส่งมาจาก
หน่วยควบคุม และหน่วยความจำ

clip_image011          clip_image013

ไมโครโพรเซสเซอร์เพนเทียมรุ่นแรกๆ  ไมโครโพรเซสเซอร์เพนเทียมโฟร์

clip_image015                     clip_image017

ไมโครโพรเซสเซอร์เอเอ็มดีรุ่นต่างๆ ไมโครโพรเซสเซอร์เอเอ็มดี

        3. หน่วยความจำหลัก 
หน่วยความจำหลัก มีหน้าที่สำหรับเก็บข้อมูลและซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการประมวลผลของหน่วยประมวลผล
หน่วยความจำ RAM ที่นิยมใช้ในปัจจุบัน คือ

DRAM( Dynamic RAM)  เป็นหน่วยความจำที่มีการใช้งานกันมากที่สุด หน่วยความจำ DRAM จะมีข้อดีที่ราคาต่ำ แต่ข้อเสียคือมีความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลไม่สูง แต่ก็มีการพัฒนาเทคนิคในการเข้าถึงข้อมูลทำให้มีการเรียกชื่อต่างๆกัน เช่น FPM (Fast Page Mode) RAM, EDO (Extended Data Output) RAM, SDRAM (Synchronous DRAM), DDR (Double Data Rate) SDRAM และ RDRAM (Rambus DRAM) เป็นต้น

clip_image018clip_image019

              หน่วยความจำ DRAM

      รอม (Read Only Memory : ROM)  หน่วยความจำแบบนี้จะมีคุณสมบัติการเก็บข้อมูลไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยง ข้อมูลจะยังคงอยู่ในรอมตลอดเวลา เป็นหน่วยความจำสำหรับเก็บชุดคำสั่งเริ่มต้นระบบ หรือชุดคำสั่งที่สำคัญ ๆ ของคอมพิวเตอร์ ข้อเสียของรอมคือจะไม่สามารถแก้ไขหรือเพิ่มเติมชุดคำสั่งได้ในภายหลัง รวมทั้งมีความเร็วในการทำงานช้ากว่าหน่วยความจำแบบแรม

clip_image020clip_image021

                  หน่วยความจำ ROM

SRAM (Staitc RAM) เป็นหน่วยความจำที่มีความเร็วสูงและใช้พลังงานน้อยมาก สามารถใช้พลังงานจากถ่านนาฬิกาในการทำงานได้เป็นเวลานาน มีข้อเสียคือราคาสูง ทำให้นิยมใช้ SRAM เป็น หน่วยความจำแคช (Cache memory) เพื่อเสริมความเร็วให้กับหน่วยความจำ DRAM ในระบบคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง

                          clip_image022

                   หน่วยความจำ SRAM

          4. หน่วยความจำลอง
ข้อมูลต่างๆที่มีการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักที่เรียกว่า แรม แต่แรมเป็นหน่วยความจำที่ไม่ได้เก็บข้อมูลอย่างถาวร ถ้าปิดเครื่องหรือไฟดับข้อมูลก็หายไป ดังนั้นเมื่อมีการประมวลผลข้อมูลแล้วจะต้องทำการจัดเก็บข้อมูล โดยย้ายข้อมูลจากหน่วยความจำไปไว้ในหน่วยเก็บข้อมูลที่สามารถเก็บข้อมูลได้อย่างถาวร และจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงรวมทั้งสามารถเก็บข้อมูลจำนวนมากได้ ซึ่งหน่วยเก็บข้อมูลประเภทนี้เรียกว่า หน่วยความจำรอง
ปัจจุบันมีหน่วยความจำรองให้เลือกใช้หลายชนิด ดังต่อไปนี้
แผ่นบันทึก (floppy disk หรือ diskette) เป็นแผ่นพลาสติกวงกลมฉาบด้วยสารแม่เหล็ก ในปัจจุบันจะมีขนาด 3.5 นิ้ว ซึ่งบรรจุอยู่ในพลาสติกแบบแข็งรูปสี่เหลี่ยม สามารถอ่านและบันทึกข้อมูลได้ 1.44 MB โดยการบันทึกข้อมูลจะมีการจัดเก็บข้อมูลอยู่ในรูปแบบเส้นแรงแม่เหล็ก โดยมีการจัดรูปแบบการบันทึกข้อมูลเป็น วงเรียกว่า แทร็ก (track) แต่ละแทร็กจะแบ่งเป็นช่องเก็บข้อมูลเรียกว่า เซกเตอร์ (sector)

clip_image023clip_image025

clip_image027

ฮาร์ดดิสก์ (harddisk)  มีหลักการทำงานคล้ายกับแผ่นบันทึก(diskette)แต่ฮาร์ดดิสก์ทำมาจากแผ่นโลหะแข็งเคลือบด้วยสารแม่เหล็ก ทำให้เก็บข้อมูลได้มากและทำงานได้รวดเร็ว ฮาร์ดดิสก์จะประกอบด้วยจานแม่เหล็กหลาย ๆ แผ่น และสามารถบันทึกข้อมูลได้ทั้งสองหน้าของผิวจานแม่เหล็ก โดยที่ทุกแทร็ก (Track) และ เซกเตอร์ (Sector) ที่มีตำแหน่งตรงกันของฮาร์ดดิสก์ชุดหนึ่งจะเรียกว่า ไซลินเดอร์ (Cylinder) การที่ฮาร์ดดิสก์มีประสิทธิภาพและความจุที่สูง เนื่องจากฮาร์ดดิสก์หนึ่งชุดประกอบด้วยแผ่นจานแม่เหล็กจำนวนหลายแผ่นทำให้เก็บข้อมูลได้มากกว่าฟลอปปี้ดิสก์ โดยฮาร์ดดิสก์ในปัจจุบันจะมีความจุเริ่มตั้งแต่ 40 GB ขึ้นไป นอกจากนี้ ฮาร์ดดิสก์จะหมุนด้วยความเร็วสูงมาก คือตั้งแต่ 5,400 รอบต่อนาทีขึ้นไป ทำให้สามารถอ่านข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว

เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape)  เทปแม่เหล็กมีหลักการทำงานคล้ายเทปบันทึกเสียง ยุคแรกเทปที่ใช้จะเป็นแบบม้วนเทปวงล้อขนาดใหญ่ ปัจจุบันจะเป็นตลับเรียกว่า เทปคาร์ทริดจ์ (cartridge tape) ซึ่งมีลักษณะเหมือนเทปเพลง หลักการทำงานของเทปแม่เหล็กคือจะอ่านข้อมูลตามลำดับก่อนหลัง เรียกหลักการนี้ว่าการเข้าถึงข้อมูลตามลำดับ (Sequential access) การทำงานลักษณะนี้ทำให้อ่านข้อมูลได้ช้า เนื่องจากต้องอ่านข้อมูลในม้วนเทปไปเรื่อย ๆ จนถึงตำแหน่งที่ต้องการ ดังนั้นจึงนิยมนำเทปแม่เหล็กมาสำรองข้อมูล เพื่อป้องกันการสูญหายของข้อมูล  ข้อดีของเทปแม่เหล็กคือสามารถบันทึก อ่าน และลบกี่ครั้งก็ได้และมีราคาต่ำ ความจุของเทปแม่เหล็กจะมีหน่วยเป็น ไบต์ต่อนิ้ว ความสามารถในการเก็บบันทึกข้อมูลของเทปแม่เหล็กขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเทปแม่เหล็ก เทปแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นต่ำ จะเก็บข้อมูลได้น้อยกว่าที่มีความหนาแน่นสูง เทปแม่เหล็กรุ่นใหม่ ๆ มีขนาดใหญ่กว่าเครดิตการ์ดเล็กน้อย แต่สามารถจุข้อมูลได้มากระดับ จิกะไบต์ ปัจจุบัน การใช้เทปแม่เหล็กจะใช้กันในด้านการเป็นสื่อที่เก็บสำรองข้อมูล

clip_image028clip_image030clip_image029

                                เทปแม่เหล็กแบบม้วน

clip_image031clip_image032      clip_image033

             เทปเครื่องสำรองข้อมูล                                             คาร์ทริดจ์ (cartridge tape)

       5. หน่วยส่งออก

           หน้าที่ของหน่วยส่งออก
หน่วยส่งออก ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์หรือสารสนเทศที่ได้จากการประมวลผลในรูปที่มนุษย์สามารถเข้าใจ อุปกรณ์ส่งออก ที่ใช้ใน ระบบคอมพิวเตอร์ ที่นิยมทั่วไปคือ จอภาพ (monitor) และเครื่องพิมพ์ (printer)

อุปกรณ์ในหน่วยส่งออก เช่น

 

clip_image0351. จอภาพ (monitor)

มีลักษณะเป็น จอภาพเหมือนจอโทรทัศน์ ทั่วไปเรียกว่า ซีอาร์ที การส่งออก ของข้อมูล จะปรากฏบนจอภาพ ซึ่งแสดงได้ ทั้งตัวอักษร ตัวเลข เครื่องหมายพิเศษ และยังสามารถ แสดงรูปภาพได้ด้วย การแสดงผล บนจอภาพ จะแสดงด้วยจุดเล็กๆ ตามแนวนอน และแนวตั้ง แต่เดิมจอภาพแสดงผลได้เพียง สีเดียว พัฒนาการ ต่อมาทำให้ การแสดงผล เป็นสีหลายสีได้ นอกจากนี้ ยังมีความละเอียด มากขึ้น เช่น จอภาพที่ใช้ คู่กับคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบัน แสดงผล ในภาวะกราฟิก ได้อย่างน้อย ในแนวนอน 640 จุด ในแนวตั้ง 480 จุด และแสดงสี ได้อย่างน้อย 16 สี ถึง 256 สี สำหรับการ แสดงผลเป็น ตัวอักษร ในภาวะปกติ สามารถ แสดงผลได้ 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษรขนาดขอจอภาพจะวัดความยาว ตามเส้นทแยงมุม จอภาพโดยทั่วไป จะมีขนาด 14 นิ้ว หรือ17 นิ้ว การแสดงผล ของจอภาพ ควบคุมโดย แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งอยู่ภายใน เครื่องคอมพิวเตอร์
2. เครื่องพิมพ์ (printer)

clip_image036

เครื่องพิมพ์ Printer คืออุปกรณ์ที่จะแปลการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ออกมาในรูปแบบกระดาษ ทั้งรูปภาพและอักษร

อ้างอิง

http://www.ns.ac.th/course/webit/lesson4/chap4-14.htm

http://www.paktho.ac.th/trirong//classroom/plan5001/page6.htm

http://www.paktho.ac.th/trirong//classroom/plan5001/page7.htm

http://www.rayongwit.ac.th/computer/m2fri49/g22m2fri/output.htm

About these ads

Posted on 06/24/2011, in Uncategorized. Bookmark the permalink. 2 ความเห็น.

  1. ได้รู้จักการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ ที่ประกอบกอบด้วยหน่วยต่างๆ

  2. อ่านเเล้วเข้าใจของเนื้อหาของเรื่อง และมีรูปภาพประกอบสวยงามเข้ากับเนื้อหายิ่งทำให้ผู้อ่านเข้าใจ

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

ติดตาม

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: