หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

-
หลักการทำงานเบื้องต้นของระบบคอมพิวเตอร์ เริ่มจากผู้ใช้ทำการกรอกข้อมูลหรือคำสั่งผ่านทางอุปกรณ์รับข้อมูล
(Input Devices) ซึ่งข้อมูลหรือคำสั่งต่างๆที่รับเข้ามาจะถูกนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก (Memory) จากนั้นก็จะถูกนำไปประมวลผลโดยหน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing) แล้วนำผลที่ได้จากการประมวลผลมาเก็บไว้ในหน่วยความจำแรม พร้อมทั้งแสดงออกทางอุปกรณ์แสดงผล (Output Devices) ดังนั้นระบบคอมพิวเตอร์จึงประกอบด้วย 4 ส่วนด้วยกัน ได้แก่ ส่วนอุปกรณ์รับข้อมูล ส่วนประมวลผลกลาง หน่วยความจำ และอุปกรณ์แสดงผล
องค์ประกอบของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ แบ่งตามหน้าที่การทำงานได้เป็น 4 กลุ่ม คือ หน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผลข้อมูล หน่วยความจำ และหน่วยแสดงผลข้อมูล
1. หน่วยรับข้อมูล ได้แก่
- เมาส์ (Mouse) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการสั่งโปรแกรมให้ทำงานได้ตามต้องการ โดยทั่วไปจะเป็นตัวที่ใช้ควบคุมลูกศรให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งต่างๆ บนจอภาพ เหมาะสำหรับใช้งานเมื่อต้องเลือก หรือเลื่อนวัตถุต่างๆ บนจอ
- แป้นพิมพ์ (Keyboard) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลโดยการกดปุ่มที่แป้นพิมพ์
2. หน่วยประมวลผลข้อมูล ได้แก่
- CPU (Central Processing Unit) ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลตามคำสั่งที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล ประกอบด้วยหน่วยคำนวณและตรรกะ และหน่วยควบคุม อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการแระมวลผล เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) มีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งถูกติดตั้งไว้ในคอมพิวเตอร์
3. หน่วยความจำ
หน่วยความจำจะแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ หน่วยความจำหลัก และหน่วยความจำสำรอง
>หน่วยความจำหลัก จะแบ่งตามลักษณะการเก็บข้อมูลได้ ดังนี้
- หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ คือ ในกรณีที่ไฟฟ้าดับ ข้อมูลที่ถูกเห็บไว้จะหายหมด เรียกหน่วยความจำนี้ว่า แรม (Random Access Memory: RAM)
- หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน คือ หน่วยความจำที่เก็บข้อมูลโดยไม่ขึ้นกับกระแสไฟฟ้า แม้ไฟฟ้าจะดับข้อมูลก็ยังอยู่ เรียกหน่วยความจำนี้ว่า รอม (Read Only Memory: ROM)
>หน่วยความจำสำรอง ใช้เพื่อให้คอมพิวเตอร์มีที่เก็บข้อมูลได้มากขึ้น ตัวอย่างหน่วยความจำสำรองได้แก่
- ฮาร์ดดิสก์ (Hard disk) เป็นอุปกรณ์ประเภทจานแม่หล็ก จะแบ่งเป็นวงรอบ เรียกว่า แทรค ซึ่งจะเก็บข้อมูลเป็นวงรอบหลายๆวง ถือได้ว่าฮาร์ดดิสก์เป็นอุปกรณ์หลักในการเก็บรักษาข้อมูลของคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถจุข้อมูลได้มากและสามาระบันทึกข้อมูลทับได้หลายครั้ง
- ยูเอสบีแฟลชไดรว์ (USB Flash Drive) เป็นอุปกรณ์ที่เก็บรักษาข้อมูลไว้ในชิปอิเล็กทรอนิกส์ทำให้มีลักษณะเบา เล็ก สามารถเก็บรักษาได้ง่าย สามารถบันทึกข้อมูลได้หลายครั้ง มีชื่อเรียกหลากหลายตามลักษณะของเครื่องหมายการค้าของบริษัที่ผลิต เช่น แฮนดี้ไดรว์(Handy Drive) ทรัมป์ไดรว์(Trumb Drive) และเพนไดรว์(Pen Drive)
4. หน่วยแสดงผลข้อมูล ได้แก่
- จอภาพ (Monitor) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์ในรูปของข้อความ และรูปภาพ จะแสดงผลในขณะท่คอมพิวเตอร์ทำงานอยู่ ซึ่งผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์จะค้นเคยมากที่สุด จะมี 2 ประเภท คือ
1. จอภาพแบบนูนหรือจอซีอาร์ที (CRT) มีลักษณะเหมือนจอโทรทัศน์
2. จอภาพแบบแบนกรือจอแอลซีดี (LCD) มีลักษณะบางและแบนกว่าจอแบบนูน มีรูปทรงสวยงามและทันสมัย
จอซีอาร์ที (CRT) จอแอลซีดี (LCD)
- ลำโพง (Speaker) ทำหน้าที่แสดงผลในรูปแบบของข้อมูลเสียง
- เครื่องพิมพ์ (Printer) ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูลในรูปของสิ่งพิมพ์ เครื่องพิมพ์ที่นิยมใช้ปัจจุบันมี 4 ประเภท ได้แก่
1. เครื่องดอตเมทริกซ์ (Dot Matrix) เป็นเครื่องพิมพ์ประเภทแรกที่นำมาใช้กับคอมพิวเตอร์ มีขนาดใหญ่ เกิดเสียงดังขณะใช้งาน เครื่องพิมพ์มีลักษณะเป็นหัวเข็ม (pin) เมื่อต้องการพิมพ์สิ่งใดลงบนกระดาษ หัวเข็มที่อยู่ในตำแหน่งที่ประกอบกันเป็น ข้อมูลดังกล่าวจะยื่นลำหน้าหัวเข็มอื่น เพื่อไปกระแทกผ่านผ้าหมึกลงบนกระดาษ ก็จะทำให้เกิดจุดความคมชัดของข้อมูลบนกระดาษขึ้นอยู่กับจำนวนจุดถ้าจำนวนจุดยิ่งมากข้อมูลที่พิมพ์ลงบนกระดาษก็ยิ่งคมชัดมากขึ้น เครื่องพิมพ์ดอตเมตริกซ์ เหมาะสำหรับงานที่พิมพ์แบบฟอร์มที่ต้องการซ้อนแผ่นก๊อปปี้หลาย ๆ ชั้น เครื่องพิมพ์ชนิดนี้ใช้กระดาษต่อเนื่องในการพิมพ์ เครื่องพิมพ์ชนิดนี้จะยัง คงมีใช้อยู่ตามองค์กรราชการ
2. เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer) เครื่องพิมพ์พ่นหมึก สามารถพิมพ์ตัวอักษรที่มีรูปแบบ และขนาดที่แตกต่างกันมากๆ รวมไปถึง พิมพ์งานกราฟิกที่ให้ผลลัพธ์ คมชัดกว่าเครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์เทคโนโลยีที่เครื่องพิมพ์พ่นเป็น การพ่นหมึกหยดเล็กๆ ไปที่กระดาษ หยดหมึกจะมีขนาดเล็กมาก แต่ละจุดจะอยู่ในตำแหน่งที่เมื่อประกอบกันแล้วจะเป็นตัวอักษร หรือรูปภาพตามความต้องการการพิมพ์แบบนี้จะพิมพ์แบบซ้อนแผ่นก๊อปปี้ไม่ได้ แต่มีความสามารถพิมพ์ได้รวดเร็วและเสียงไม่ดัง
3. เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printer) เครื่องพิมพ์ชนิดนี้อาศัยเทคโนโลยีไฟฟ้าสถิตเบบเดียวกันกับเครื่อง ถ่ายเอกสารทั่วไปโดยลำแสงจากไดโอดเลเซอร์จะฉายไปยังกระจกหมุน เพื่อสะท้อนไปยังลูกกลิ้งไวแสง ซึ่งจะปรับตามสัญญาณภาพหรือตัวอักษรที่ได้รับจากคอมพิวเตอร์ และกวาดตามแนวยาวของลูกกลิ้งอย่างรวดเร็ว สารเคลือบที่อยู่บนลูกกลิ้งจะ ไปทำปฎิกิริยากับแสงแล้วเปลี่ยนเป็นประจุไฟฟ้าสถิตซึ่งทำให้ผงหมึกเกาะติดกับพื้นที่ที่มีประจุเมื่อกระดาษพิมพ์หมุนผ่านลูกกลิ้ง ความร้อนจะทำให้ผงหมึกหลอมละลาย ติดกับกระดาษได้ภาพหรือตัวอักษร การพิมพ์ของเครื่องพิมพ์เลเซอร์เสียงจะไม่ดัง
4. พล็อตเตอร์ (plotter) พล็อตเตอร์ เป็นเครื่องพิมพ์ชนิดที่ใช้ปากกาในการเขียนข้อมูลต่างๆ ลงบนกระดาษที่ทำมาเฉพาะงานเหมาะสำหรับงานเกี่ยวกับการเขียนแบบทางวิศวกรรม และงานตกแต่งภายใน ใช้สำหรับวิศวกรรมและสถาปนิก พล็อตเตอร์ทำงานโดยใช้วิธีเลื่อนกระดาษ
เครื่องพิมพ์ดอตเมตริกซ์ เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก
แผงวงจรหลักและการรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยต่างๆแผงวงจรหลักหรือเมนบอร์ด
เป็นอุปกรณ์ที่บรรจุอยู่ในเคส (Case) เปรียบเสมือนศูนย์กลางของเครื่องคอมพิวเตอร์ เพราะอุปกรณ์ของหน่วยรับเข้า หน่วยประมวลผล หน่วยความจำหลัก หน่วยความจำรอง และหน่วยส่งออกต้องถูกนำมาเชื่อมต่อกับแผงวงจรหลักจึงจะทำงานได้
บัส (bus) หมายถึง ช่องทางการสื่อสารขนถ่ายข้อมูลจากหน่วยประมวลผลกลางไปยังอุปกรณ์อื่นๆ เช่น หน่วยความจำหลัก อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ บัสเปรียบเสมือนช่องทางจราจร
1. บัสข้อมูล (data bus) เป็นเส้นทางผ่านและควบคุมการส่งถ่ายข้อมูลจากหน่วยประมวลผลกลาง ไปยังอุปกรณ์ภายนอกหรือรับข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอก เพื่อทำการประมวลผลที่หน่วยประมวลผลกลาง
2. บัสรองรับข้อมูล (address bus) เป็นบัสที่หน่วยประมวลผลกลาง เลือกว่าจะส่งข้อมูลหรือรับข้อมูลจากอุปกรณ์ไหนไปที่ใด และต้องส่งสัญญาณเลือกออกมาทางบัสรองรับข้อมูลนี้
3. บัสควบคุม (control bus) เป็นบัสที่รับสัญญาณการควบคุมการควบคุมจากหน่วยประมวลผลกลาง เพื่อบังคับว่าจะอ่านข้อมูลเข้ามา หรือจะส่งข้อมูลออกไปจากหน่วยประมวลผลกลาง
ระบบบัส ทางกายภาพ คือ สายทองแดงที่วางตัวอยู่บนแผงวงจรหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมโยงกับอุปกรณ์ต่างๆ ความกว้างของบัสจะนับขนาดข้อมูลที่วิ่งอยู่โดยจะมีหน่วยเป็น บิต (bit) เช่น บัสขนาด 8 บิต บัสขนาด 16 บิต บัสขนาด 32 บิตระบบบัสบนแผงวงจรหลักถูกแบ่งเป็นดังนี้
1. ระบบบัสแบบ พีซีไอ (PCI ) เป็นบัสแบบ 32 บิต มีความเร็วในการติดต่อกับอุปกรณ์ต่างๆที่ความเร็ว 33 MHz ความเร็วในการรับ – ส่งข้อมูล 133 เมกะไบต์ต่อวินาที ใช้กับ การ์ดเสียง โมเด็ม และการ์ดแลน
2. ระบบบัสแบบ เอจีพี (AGP) เป็นบัสความเร็วสูงใช้กับการ์ดแสดงผลรุ่นใหม่เพื่อรองรับงานสื่อประสม บัสชนิดนี้จะเชื่อมต่ออยู่กับ สล็อต APGแผงวงจรหลัก 1 แผง จะมีสล็อตแบบ AGP ได้เพียงสล็อตเดียว
3. ระบบบัสแบบพีซีไอเอกเพรส (PCI Express) เป็นระบบบัสแบบใหม่ที่มีความเร็วสูงและอัตรารับส่งข้อมูลสูง
คุณลักษณะของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง
คุณลักษณะของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ปัจจุบันแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท คือ
1.ซูเปอร์คอมพิวเตอร์(super computer)เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วในการประมวลผลสูงสุดมีขนาดใหญ่และราคาแพงกว่าคอมพิวเตอร์ชนิดอี่นออกแบบมาเพื่อใช้แก่ปํญหาทางวิทยาศาสตร์และทางวิศวกรรมศาสตร์ เช่น การพยากรณ์อากาศล่วงหน้าเป็นระยะเวลาหลายวัน เป็นต้น
2.เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะการทำงานสูง เมนเฟรมคอมพิวเตอร์สามารถให้บริการผู้ใช้ได้หลายร้อยคน คอมพิวเตอร์ชนิดนี้มักใช้ในองค์กรใหญ่ๆ เช่น ธนาคาร เป็นต้น
3. มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่เหมาะกับองค์กรขนาดกลางที่ใช้บริการแก่เครื่องลูกข่าย เช่น โรงแรม เป็นต้น
4. ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer)มีประสิทธิภาพสูงราคาไม่แพงมีความนิยมสูงเหมาะสำหรับใช้ส่วนตัวที่บ้าน และยังได้รับความนิยมสูงสุดด้วย
5.คอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก (handheld computer)สามารถจัดการกับข้อมูลประจำวันได้ สร้างปฏิทิน บันทึกเตือนความจำ เล่นเกม ชมภาพยนตร์ ฟังเพลง และรับ-ส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ได้ เป็นคอมพิวเตอร์พกพาขนาดเล็ก เช่น พีอีเอ ไอโฟน เป็นต้น
อุปกรณ์ต่อพ่วง
อุปกรณ์ต่อพ่วง หมายถึง อุปกรณ์ต่างๆที่สามารถต่อเข้ากับอุปกรณ์ของหน่วยประมวลผลกลางและประกอบเข้ากับคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานได้
อุปกรณ์ต่อพ่วงแต่ละชนิดมีคุณลักษณะที่สำคัญ ดังนี้
1.แผงพิมพ์อักขระ
เป็นอุปกรณ์ที่รับข้อมูลจากการกดแป้นจากนั้นก็เปลี่ยนรหัสแล้วส่งไปยังประมวลผลกลาง แป้นพิมพ์โดยทั่วไปมี 50 แป้นขึ้นไปแบ่งเป็นแป้นตัวเลขและแป้นอักขระ
2.เมาส์
เป็นอุปกรณ์ประเภทตัวชี้ที่ได้รับข้อมูลจากการกดปุ่มข้างบนเมาส์ ทำหน้าที่คลิกปุ่มคำสั่งที่ต้องการ แบ่งเป็น 2 ประเภท
2.1 เมาส์ทางกล
2.2 เมาส์แบบใช้แสง
3.อุปกรณ์ชี้ตำแหน่งสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ค
เป็นอุปกรณ์รับเข้าที่สามารถติดกับตัวโน๊ตบุ๊ค สะดวกในการพกพา ซึ่งมี 3ประเภท
3.1ลูกกลมควบคุม
3.2แท่งชี้ควบคุม
3.3แผ่นรองสัมผัส
4.ก้านควบคุม
เป็นอุปกรณ์ควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวชี้บนหน้าจอ มีลักษณะเป็นก้านโผล่ออกมาจากกล่อง
5.จอสัมผัส
เป็นอุปกรณ์ที่รับข้อมูลจากการสัมผัสโดยเมื่อมีการเลือกตำแหน่งที่ถูกเลือกจะแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งไปยังซอฟต์แวร์ที่แปลคำสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงาน
6.อุปกรณ์รับเข้าแบบกราดตรวจ ที่นิยมใช้มีอยู่ 3ประเภท
6.1 เครื่องอ่านรหัสแท่ง อุปกรณ์รับเข้าที่ทำงานโดยหลักการของการสะท้อนแสง เครื่องจะส่องลำเสียงไปยังรหัสบนสินค้าจากนั้นจะเปลี่ยนรหัสเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านสายที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์
6.2 เครื่องกราดตรวจหรือสแกนเนอร์ เป็นอุปกรณ์รับเข้าประเภทรูปภาพและข้อความที่อยู่บนสิ่งพิมพ์โดยใช้หลักสะท้อนแสง ข้อมูลจะถูกแปลงในแบบที่คอมพิวเตอร์เข้าใจและเก็บไว้ในหน่วยความจำ
6.2กล้องดิจิทัล ทำงานเหมือนกล้องถ่ายรูปทั่วไปแต่ไม่ต้องมีฟิล์มและมีคอมแพ็กแฟลช
7.เว็บแคม
เป็นอุปกรณ์รับเข้าประเภทกล้องวีดีโอที่สามารถบันทึกภาพเคลื่อนไหวผ่านเว็บไซค์แล้วปรากฎบนหน้าจอได้
8.จอภาพ มี2 ชนิด
1.จอภาพแบบซีอาร์ที มีลักษณะเหมือนจอโทรทัศน์ ทำงานโดยเทคโนโลยีหลอดรังสีอิเล็กตรอน โดยยิงอิเล็กตรอนไปยังผิวด้านในจอเมื่อลำแสงวิ่งมาชนจะเกิดแสงสว่างขึ้น
2.จอภาพแบบแอลซีดี ทำงานโดยอาศัยการเบี่ยงเบนแสงตามการควบคุมทิศทางของโพราไลเซชั่นของวัตถุที่กั้นระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและแผ่นเคลือบสารเรืองแสง ป้องแรงดันเข้าไปยังแผ่นเพลตเมื่อได้รับแรงดันไฟฟ้า มีผลให้แสดงจากแหล่งกำเนิดสามารถผ่านทะลุกระทบกับสารเรืองแสงจนเกิดแสงสีที่ต้องการ
9. ลำโพง
เป็นอุปกรณ์ที่แสดงผลเป็นเสียงโดยใช้งานคู่กับการด์เสียงซึ่งเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นอะนาล็อกแล้วส่งไปยังลำโพง
10.หูฟัง
เป็นอุปกรณ์ส่งออกใช้ฟังเพลงจากคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณจากไฟฟ้าเป็นเสียง มีทั้งชนิดไร้สายและมีสาย บางรุ่นก็จะมีไมโครโฟนสำหรับสนทนาผ่านอินเตอร์เน็ตอีกด้วย
11. เครื่องพิมพ์
เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่แสดงผลงานพิมพ์ลงบนกระดาษ แบบเครื่องพิมพ์
11.1เครื่องพิมพ์แบบจุด
11.2เครื่องพิมพ์เลเซอร์
11.3เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึก
11.4พล็อตเคอร์
12. โมเด็ม
เป็นการแปลงสัญญาณเพื่อให้ติดต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้โดยเชื่อมต่อคอมเข้ากับคู่สายของโทรศัพท์ แล้วโมเด็มก็จะแปลงจากสัญญาณดิจิทัลให้เป็นสัญญาณอะนาล็อก
เนื่องจากมีข้อมูลบางส่วนหรือทั้งหมดได้ทำการคัดลอกมาแล้วไม่อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล
กรุณาอ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูลให้ชัดเจนด้วย ดูรูปแบบการทำเอกสารอ้างอิงได้ที่ http://www.thaigoodview.com/node/99177
มิฉะนั้นทางเว็บ thaigoodview.com จำเป็นต้องลบข้อมูลทั้งหมดออก
ขอขอบคุณ
ครูพูนศักดิ์ สักกทัตติยกุล
ผู้ดูแลเว็บไซต์ไทยกู๊ดวิว
ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่าคัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดีตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง
ช่วยกันนะครับ
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ ไม่ถูกปิดเสียก่อน
ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ