การทำงาน ของ คอมพิวเตอร์
1.หน่วยรับข้อมูล (Input
Unit)
หน่วยรับข้อมูล (Input
Unit) ฮาร์ดแวร์ที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยรับข้อมูลมีหลากหลายอุปกรณ์
ได้แก่
1) คีย์บอร์ด (Keyboard)
อุปกรณ์รับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยนเป็นรหัส
เพื่อบอกให้คอมพิวเตอร์รู้ว่ามีการกดตัวอักษรอะไร
แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่เป็นไปตามมาตรฐานของเครื่องพิมพ์ดีด
ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักขระที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์เป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต (Operator)
2) เมาส์ (Mouse)
อุปกรณ์นำเข้าข้อมูลโดยการเลื่อนเมาส์เพื่อบังคับตัวชี้ไปยังตำแหน่งต่างๆ
บนหน้าจอ เมาส์ที่นิยมใช้มีด้วยกัน 3 ประเภท ได้แก่
-แบบทางกล (Mechanical)
ใช้ลูกกลิ้งกลม
-แบบใช้แสง (Optical
mouse)
-แบบไร้สาย (Wireless
Mouse)
3) OCR
(Optical Character Reader)
อุปกรณ์นำเข้าข้อมูล
โดยใช้วิธีการอ่านข้อมูลด้วยลำแสงในลักษณะพาดขวางบนเอกสารที่มีข้อมูลอยู่
แล้วแปลงรหัสเป็นสัญญาณไฟฟ้าเข้าไปเก็บในเครื่องคอมพิวเตอร์
อุปกรณ์โอซีอาร์ที่เราสามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ เครื่องอ่านรหัสแท่ง
(Barcode
reader)
4) OMR
(Optical Mark Reader)
อุปกรณ์นำเข้าที่ทำงานโดยการอ่านข้อมูลจากการทำเครื่องหมายด้วยดินสอและปากกาลงบนกระดาษคำตอบ
(Answer
sheet) ซึ่งถูกออกแบบมาโดยเฉพาะ
5) เครื่องอ่านพิกัด (Digitizer)
เป็นอุปกรณ์รับข้อมูล มีลักษณะเป็นแผ่นกระดานสี่เหลี่ยม
มีสายไฟฟ้าและอุปกรณ์คล้ายแว่นขยายที่มีเครื่องหมายกากบาทตรงกลาง
พร้อมกับปุ่มสำหรับกด โดยปกติมักใช้ในการอ่านจุดพิกัดของแผนที่
หรือตำแหน่งของภาพกราฟิกต่างๆ
6) สแกนเนอร์ (Scanner)
เป็นอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลที่เป็นเอกสาร
รูปภาพ หรือ รูปถ่าย สแกนเนอร์สามารถแบ่งออกได้ 3 ประเภท คือ
แบบเลื่อนกระดาษ (Sheet-Fed
Scanner) สแกนเนอร์แบบนี้จะรับกระดาษแล้วค่อย ๆ
เลื่อนหน้ากระดาษให้ผ่านหัวสแกนซึ่งอยู่กับที่
แบบแท่นนอน (Flatbed
scanner) สแกนเนอร์แบบนี้จะมีกลไกคล้ายกับเครื่องถ่ายเอกสาร เหมาะสำหรับใช้กับเอกสารทั้งที่เป็นแผ่นเดียวและเอกสารที่เป็นเล่ม
แบบมือถือ (Hand-held
Scanner) สแกนเนอร์แบบมือถือได้รวมเอาข้อดีของสแกนเนอร์
ทั้งสองแบบเข้าไว้ด้วยกัน
7) ปากกาแสง (Light Pen)
เป็นอุปกรณ์ทำงานคล้ายกับเมาส์ในการติดต่อกับคอมพิวเตอร์
เป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับงานวาดภาพ
8) จอยสติก (Joy
Sticks)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมทิศทางของวัตถุบนหน้าจอคอมพิวเตอร์
ส่วนใหญ่จะใช้ในการเล่นเกมคอมพิวเตอร์ มีทั้งที่เป็นแบบแบน แบบคันโยก หรือ แบบพวงมาลัย
9) จอสัมผัส (Touch
Screen)
เป็นจอภาพชนิดพิเศษที่ใช้ระบบสัมผัสแทนการใช้คีย์บอร์ดและเมาส์
นิยมนำมาใช้กับงาน
10) เครื่องเทอร์มินัล (Point of
Sale Terminal)
เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลอีกอย่างหนึ่งที่นิยมใช้ในร้านค้า
เครื่องเทอร์มินัลนี้จะมีแป้นพิมพ์สำหรับกรอกข้อมูล มีจอภาพเล็กๆ
เพื่อใช้แสดงผลต่างๆ และมีเครื่องพิมพ์สำหรับพิมพ์รายการ
ทั้งนี้สามารถนำเครื่องอ่านรหัสบาร์โค๊ดเข้ามาช่วยในการรับข้อมูลได้
ซึ่งช่วยลดความผิดพลาดอันอาจเกิดจากการกรอกข้อมูลที่มีจำนวนมาก
11) แผ่นสัมผัส (Touch
Pads)
เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลโดยการใช้นิ้วสัมผัสลงบนแผ่นสัมผัส
น้ำหนักที่กดสงไปจะถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า
มักเห็นอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก
12) กล้องดิจิทัล (Digital
Camera)
เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์
ที่สามารถแปลงข้อมูลภาพเป็นสัญญาณดิจิทัล
มีลักษณะการใช้งานเหมือนกล้องถ่ายภาพทั่วไป
แต่ต่างกันตรงที่ไม่ต้องใช้ฟิล์มในการบันทึกข้อมูล
ข้อมูลภาพที่ได้สามารถถ่ายลงสู่เครื่องคอมพิวเตอร์และสามารถเรียกดูได้ทันที หรือจะใช้โปรแกรมช่วยตกแต่งภาพให้ดูสวยงามขึ้นก็ได้
13) อุปกรณ์รับข้อมูลเสียง (Voice
Input Devices)หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ไมโครโฟน
เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลในรูปแบบเสียงโดยจะทำการแปลงสัญญาณเสียงเป็นสัญญาณดิจิทัลแล้วจึงส่งไปยังคอมพิวเตอร์
2.หน่วยประมวลผลกลาง
มีหน้าที่ประมวลผลข้อมูลต่างๆ
ในระบบคอมพิวเตอร์ โดยหน่วยประมวลผลกลางจะทำงานตามโปรแกรมที่ระบุโดยผู้ใช้
ขั้นตอนการทำงานของหน่วยประมวลผลกลางมีลักษณะเป็นวงรอบ
โดยขั้นแรกหน่วยประมวลผลกลางจะอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำ (fetch) จากนั้นหน่วยประมวลผลกลางจะตีความคำสั่งนั้น (decode) และในขั้นตอนสุดท้ายหน่วยประมวลผลกลางก็จะประมวลผลตามคำสั่งที่อ่านเข้ามา
(excute) เมื่อทำงานเสร็จหน่วยประมวลผลก็จะเริ่มอ่านคำสั่งเข้ามาอีกครั้ง
การทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง
ประกอบด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน เช่น การบวก ลบ คูณ หาร
การเปรียบเทียบข้อมูลสองจำนวน การควบคุมการเคลื่อนย้ายข้อมูลในส่วนต่างๆ ของระบบ
เช่น เคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างอุปกรณ์รับข้อมูล อุปกรณ์แสดงผลกับหน่วยความจำ
เป็นต้น
หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู
เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือ ชิป
(chip) นับเป็นอุปกรณ์ ที่มีความสำคัญมากที่สุด
ของฮาร์ดแวร์เพราะมีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน
เข้ามาทางอุปกรณ์อินพุต ตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน
หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยส่วนประสำคัญ 3 ส่วน คือ
1.) หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic
& Logical Unit : ALU)
หน่วยคำนวณตรรกะ
ทำหน้าที่เหมือนกับเครื่องคำนวณอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์โดยทำงานเกี่ยวข้องกับ
การคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร นอกจากนี้หน่วยคำนวณและตรรกะของคอมพิวเตอร์
ยังมีความสามารถอีกอย่างหนึ่งที่เครื่องคำนวณธรรมดาไม่มี คือ
ความสามารถในเชิงตรรกะศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการเปรียบเทียบตามเงื่อนไข
และกฏเกณฑ์ทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้ได้คำตอบออกมาว่าเงื่อนไข นั้นเป็น จริง หรือ
เท็จ เช่น เปรียบเทียบมากว่า น้อยกว่า เท่ากัน ไม่เท่ากัน ของจำนวน 2 จำนวน
เป็นต้น ซึ่งการเปรียบเทียบนี้มักจะใช้ในการเลือกทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์
จะทำตามคำสั่งใดของโปรแกรมเป็น คําสั่งต่อไป
2.) หน่วยควบคุม (Control
Unit)
หน่วยควบคุมทำหน้าที่คงบคุมลำดับขั้นตอนการการประมวลผลและการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ
ภายใน หน่วยประมวลผลกลาง
และรวมไปถึงการประสานงานในการทำงานร่วมกันระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง
กับอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล อุปกรณ์แสดงผล และหน่วยความจำสำรองด้วย
เมื่อผู้ใช้ต้องการประมวลผล ตามชุดคำสั่งใด ผู้ใช้จะต้องส่งข้อมูลและชุดคำสั่งนั้น
ๆ เข้าสู่ระบบ คอมพิวเตอร์เสียก่อน โดยข้อมูล
และชุดคำสั่งดังกล่าวจะถูกนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักก่อน
จากนั้นหน่วยควบคุมจะดึงคำสั่งจาก
ชุดคำสั่งที่มีอยู่ในหน่วยความจำหลักออกมาทีละคำสั่งเพื่อทำการแปล
ความหมายว่าคำสั่งดังกล่าวสั่งให้ ฮาร์ดแวร์ส่วนใด ทำงานอะไรกับข้อมูลตัวใด
เมื่อทราบความหมายของ คำสั่งนั้นแล้ว หน่วยควบคุมก็จะส่ง
สัญญาณคำสั่งไปยังฮาร์แวร์ ส่วนที่ทำหน้าที่ ในการประมวลผลดังกล่าว
ให้ทำตามคำสั่งนั้น ๆ เช่น ถ้าคำสั่ง ที่เข้ามานั้นเป็นคำสั่งเกี่ยวกับการคำนวณ
หน่วยควบคุมจะส่งสัญญาณ คำสั่งไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ ให้ทำงาน
หน่วยคำนวณและตรรกะก็จะไปทำการดึงข้อมูลจาก หน่วยความจำหลักเข้ามาประมวลผล
ตามคำสั่งแล้วนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงยังอุปกรณ์แสดงผล
หน่วยคงบคุมจึงจะส่งสัญญาณคำสั่งไปยัง อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์
ที่กำหนดให้ดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก ออกไปแสดงให้เห็นผลลัพธ์ดังกล่าว
อีกต่อหนึ่ง
3.) หน่วยความจำหลัก (Main
Memory)
คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้เมื่อมีข้อมูล
และชุดคำสั่งที่ใช้ในการประมวลผลอยู่ในหน่วยความ จำหลักเรียบร้อยแล้วเท่านั้น
และหลักจากทำการประมวลผลข้อมูลตามชุดคำสั่งเรียบร้อบแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้
จะถูกนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก และก่อนจะถูกนำออกไปแสดงที่อุปกรณ์แสดงผล
การทำงานของซีพียู
การทำงานของคอมพิวเตอร์
ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ
ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง
หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ
ตลอดจนทำการประมวลผล
กลไกการทำงานของซีพียู
มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น
โดยแบ่งการทำงานเป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน
และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น
3.หน่วยความจำหลัก
หน่วยความจำหลัก
มีหน้าที่เป็นแหล่งเก็บข้อมูลการทำงานของคอมพิวเตอร์
ซึ่งรวมทั้งตัวคำสั่งในโปรแกรมและข้อมูลต่างๆ
ที่จะใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ขณะกำลังทำงานอยู่ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
1.) แรม (Random
Access Memory : RAM)
้
เป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลสำหรับใช้งานทั่วไป การอ้างอิงตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลใดๆ
เพื่อการเขียนและการอ่านจะกระทำแบบการเข้าถึงโดยสุ่มคือ
เรียกไปที่ตำแหน่งที่อยู่ข้อมูลใดก็ได้ หน่วยความจำนี้เรียกว่า แรม
หน่วยความจำประเภทนี้จะเก็บข้อมูลไว้ตราบเท่าที่มีกระแสไฟฟ้ายังจ่ายให้วงจร
หากไฟฟ้าดับเมื่อใด ข้อมูลก็จะสูญหายทันที
เครื่องพีซีคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันนี้
ถ้ามีหน่วยความจำแรมมากๆ จะทำให้สามารถใช้งานโปรแกรมที่มีขนาดใหญ่ๆ ได้ดีด้วย
หน่วยความจำที่นิยมในปัจจุบันจะประมาณ 32, 64, 128, 256 เมกะไบต์ เป็นต้น
้
2.) รอม (Read
Only Memory : ROM)
เป็นหน่วยความจำอีกประเภทหนึ่งที่มีการอ้างอิงตำแหน่งที่อยู่ข้อมูลแบบเข้าถึง
โดยสุ่มหน่วยความจำประเภทนี้มีไว้เพื่อบรรจุโปรแกรมสำคัญบางอย่าง
เพื่อว่าเมื่อเปิดเครื่องมา
ซีพียูจะเริ่มต้นทำงานได้ทันทีข้อมูลหรือโปรแกรมที่เก็บไว้ในรอมจะถูกบันทึกมาก่อนแล้ว
ผู้ใช้สามารถอ่านข้อมูลได้ แต่ไม่สามารถเขียนข้อมูลใดๆ
ลงไปได้ซึ่งข้อมูลหรือโปรแกรมที่อยู่ในรอมนี้จะอยู่อย่างถาวร
แม้จะปิดเครื่องข้อมูลหรือโปรแกรมก็จะไม่ถูกลบไป
ไมโครคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องอาจมีขนาดของหน่วยความจำหลักแตกต่างกันตามแต่ความต้องการ
ปัจจุบันเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำที่มีความจุมากขึ้น
เพื่อให้สามารถบรรจุโปรแกรมขนาดใหญ่ได้
ที่มา : http://www.thaigoodview.com/roomnet/roomnet46/IT46_4/index.html-overview.htm
4.หน่วยแสดงผล
หน่วยแสดงผล ( Output
Unit)
หน่วยแสดงผล ( Output
Unit)
หน่วยแสดงผล ( Output
Unit ) หมายถึง
หน่วยที่ทำหน้าที่นำผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณหรือการประมวลผลมาแสดงให้ผู้ใช้ทราบหรือนำไปใช้งาน
หน่วยแสดงผลที่สำคัญ ได้แก่
- จอภาพ ( Monitor)ใช้
ทำหน้าที่แสดงข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่ได้จากการประมวลผลแล้ว ที่ใช้กันมากที่สุดในเวลานี้
จอภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปมีลักษณะเหมือนจอโทรทัศน์
มีทั้งชนิดที่แสดงภาพเป็นสีเดียว คือ สีเขียว สีอำพัน หรือสีขาว
และชนิดที่แสดงภาพสีได้ ขณะที่จอภาพของคอมพิวเตอร์ชนิดมือถือ วางตัก
หรือสมุดบันทึก จะมีลักษณะเป็นจอภาพแบนๆ เพราะใช้เทคโนโลยีผลึกเหลวจึงเรียกกันว่าจอภาพผลึกเหลว
( Liquid Cryptal Display : LCD ) จอภาพชนิดนี้มีทั้งชนิดเป็นภาพสีเดียวและชนิดแสดงภาพสีได้
จอภาพของไมโครคอมพิวเตอร์ทั่วไป
จอภาพผลึกเหลว ( Liquid Cryptal Display : LCD )
- เครื่องพิมพ์ ( Printer ) เป็น
หน่วยแสดงผล ในรูปแบบผลลัพธ์ของข้อมูลที่ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์หลายแบบ
และเหมาะสำหรับใช้เวลาต้องการเก็บผลลัพธ์ของงานเอาไว้อ้างอิง
ซึ่งเรียกกันว่าเป็นผลลัพธ์ถาวร
( Hard Copy ) เครื่องพิมพ์ที่มีจำหน่ายอยู่เวลานี้มีหลายประเภทเช่น
ก. เครื่องพิมพ์แบบบรรทัด ( Line
Printer ) ตามปกตินิยมใช้ในงานที่ต้องการพิมพ์ผลลัพธ์จำนวนมากๆ
สามารถพิมพ์ได้ทีละบรรทัด โดยมีความเร็วตั้งแต่ 300
บรรทัดต่อนาที ขึ้นไป
ข. เครื่องพิมพ์แบบเข็ม ( Dot
Matrix Printer ) ตามปกตินิยมใช้กับเครื่อไมโครคอมพิวเตอร์
การพิมพ์ใช้เข็มพิมพ์ จำนวน 9 เข็ม หรือ 24 เข็ม
เครื่องพิมพ์แบบเข็ม ( Dot Matrix Printer )
ค. เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ ( Laser Printer ) ตามปกตินิยมใช้ในงานพิมพ์ผลลัพธ์ ที่ต้องการคุณภาพสูง
และมีความรวดเร็วในการพิมพ์ โดยการพิมพ์กระดาษขนาด A4 ประมาณ
นาทีละ 8-10 แผ่น การทำงานใช้หลักการแบบเดียวกับเครื่องถ่ายเอกสารชนิดไฟฟ้าสถิต
และอาจพิมพ์ภาพเป็นสีได้ด้วย
เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ ( Laser Printer )
ง. เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก ( Ink
Jet Printer ) เป็น
เครื่องพิมพ์แบบที่ใช้การพ่นละอองหมึกไปปรากฏบนกระดาษ และสามารถพิมพ์ภาพสีได้ด้วย
แต่การพิมพ์ผลลัพธ์อาจใช้เวลานาน โดยการพิมพ์กระดาษขนาด A4
ประมาณ 15-30 นาที/แผ่น
เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก ( Ink
Jet Printer )
จ. เครื่องพิมพ์แบบวาด ( Plotter
) เป็นอุปกรณ์สำหรับวาดแบบ แผนที่หรือภาพอื่นๆ
นิยมใช้งานที่เกี่ยวกับวิศวกรรม สถาปัตยกรรม งานออกแบบ
เครื่องพิมพ์แบบวาด ( Plotter)
- ลำโพง ( Speaker ) นิยม ใช้แสดงผลลัพธ์ที่เป็นเสียง ทั้งที่เป็นเสียงเพลง เสียงประกอบโปรแกรมต่าง
ๆ เช่น เกมส์
ตลอดจนเป็นเสียงเตือนเมื่อเครื่องต้องการให้เราดำเนินการอย่างหนึ่งอย่างใด
หรือใช้ระบุเวลาเกิดความผิดพลาดขึ้น
ลำโพง ( Speaker
)