คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

3.2 หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
การทำงานของคอมพิวเตอร์จะเริ่มจากผู้ใช้ป้อนข้อมูลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยรับเข้า (Input device) เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ ข้อมูลจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณดิจิทัล ซึ่งประกอบด้วยเลข 0 และเลข 1
แล้วส่งต่อไปยังหน่วยประมวลผลกลาง เพื่อประมวลผลตามคำสั่ง ในระหว่างการประมวลผล หากมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลไปจัดเก็บในหน่วยความจำ ข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งไปยังแรม (Random Access Memory: RAM)
ซึ่งทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากการประมวลผลเป็นการชั่วคราว ขณะเดียวกัน อาจมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลดังกล่าวไปแสดงผลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยส่งออก เช่น จอภาพ หรือเครื่องพิมพ์ นอกจากนี้เราสามารถบันทึก
ข้อมูลที่อยู่ในแรมลงในอุปกรณ์ของหน่วยเก็บข้อมูล เช่น แผ่นบันทึก แผ่นซีดี เพื่อนำข้อมูลดังกล่าวกลับมาใช้อีกในอนาคต โดยการอ่านข้อมูลที่บันทึกในสื่อดังกล่าวผ่านทางเครื่องขับหรือไดร์ฟ (drive) การส่งผ่านข้อมูลไปยังหน่วยต่าง ๆ
ภายในระบบคอมพิวเตอร์จะผ่านทางระบบบัส (bus)
3.2.1 ซีพียู และการประมวลผล
         ซีพียู (Central Processing Unit: CPU) มีลักษณะเป็นชิป (Chip) ที่ติดตั้งอยู่บนเมนบอร์ดภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งชิปดังกล่าวเป็นสารกึ่งตัวนำขนาดเล็ก ภายในบรรจุวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ไว้มากมาย โดยวงจรประกอบด้วย
ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กเป็นจำนวนมาก บางครั้งจึงเรียกชิปต่าง ๆ ว่า ไอซี
ในอดีตซีพียูจะมีขนาดใหญ่ แต่ในปัจจุบันเมื่อนำสารกึ่งตัวนำมาใช้ก็ทำให้ซีพียูถูกพัฒนาให้มีขนาดเล็กลง โดยรวมวงจรต่าง ๆ ไว้ในชิปเพียงตัวเดียว เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor) ซึ่งกล่าวได้ว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมี
ไมโครโพรเซสเซอร์เป็นซีพียู ภายในไมโครโพรเซสเซอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญสองส่วน คือ หน่วยควบคุม และหน่วยคำนวณและตรรกะ หรือที่เรียกสั้น ๆ ว่าเอแอลยู
หน่วยควบคุม (Control Unit) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ประสานงาน และควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ควบคุมให้อุปกรณ์รับข้อมูล ส่งข้อมูลไปที่หน่วยความจำ ติดต่อกับอุปกรณ์แสดงผลเพื่อสั่งให้นำข้อมูลจากหน่วยความจำไปยัง
อุปกรณ์แสดงผล โดยหน่วยควบคุมของคอมพิวเตอร์จะแปลความหมายของคำสั่งในโปรแกรมของผู้ใช้ และควบคุมให้อุปกรณ์ต่าง ๆ ทำงานตามคำสั่งนั้น ๆ
หน่วยคำนวณและตรรกะ หรือเอแอลยู (Arithmetic-Logic Unit: ALU) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ในการคำนวณต่าง ๆ ทางคณิตศาสตร์ ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร และเปรียบเทียบทางตรรกะ เพื่อทำการตัดสินใจ เช่น การเปรียบเทียบข้อมูล
การเปรียบเทียบว่าจริงหรือเท็จ
การทำงานของเอแอลยู จะรับข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูที่เรียกว่า เรจิสเตอร์ (Register) เพื่อทำการคำนวณแล้วส่งผลลัพธ์กลับไปยังหน่วยความจำ


  3.2.2 หน่วยความจำและการจัดเก็บข้อมูล
หน่วยความจำ (memory unit) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญบนเมนบอร์ดที่ทำงานร่วมกับซีพียูโดยตรง หน่วยความจำแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1) หน่วยความจำแบบไม่สามารถลบเลือนได้ (non volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมูลได้ แม้ว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยง ตัวอย่างของหน่วยความจำชนิดนี้ เช่น รอม และหน่วยความจำแบบแฟลช
- รอม (Read Only Memory: ROM) เป็นหน่วยความจำแบบอ่านได้อย่างเดียวไม่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
- หน่วยความจำแบบแฟลช (flash memory) เป็นหน่วยความจำที่สามรถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
ในเครื่องคอมพิวเตอร์มีการใช้รอมในการเก็บไบออส (Basis input output system: BIOS) ไบออสทำหน้าที่เก็บข้อมูล โปรแกรมและคำสั่งพื้นฐานที่สำคัญในการเริ่มต้นกระบวนการบูต (Boot) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบันได้
เปลี่ยนมาใช้หน่วยความจำแบบแฟลชในการเก็บไบออสแทน
2) หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเพื่อเก็บข้อมูล หากเกิดไฟฟ้าดับ ข้อมูลและโปรแกรมคำสั่งจะสูญหายไป หน่วยความจำชนิดนี้ เช่น แรม
- แรม (Random memory: RAM) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. สแตติกแรม หรือเอสแรม (Static RAM: SRAM) มักพบในตัวซีพียูทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำภายในซีพียูที่เรียกว่าหน่วยความจำแคช ซึ่งจะมีความเร็วสูงกว่าไดนามิกแรม
2. ไดนามิกแรม หรือดีแรม (Dynamic RAM: DRAM) เป็นหน่วยความจำที่ใช้ในการจดจำข้อมูลและโปรแกรมต่าง ๆ ที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เป็นหน่วยความจำที่มีอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือพีซีมากที่สุด
เนื่องจากราคาไม่แพงและมีความจุสูง


3.2.3 ระบบบัสกับการทำงานร่วมกันของคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ
ในเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น มีเมนบอร์ดที่สามารถติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ซีพียู หน่วยความจำ และฮาร์ดดิสก์ โดยการส่งข้อมูลและคำสั่งระหว่างอุปกรณ์ จะอยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกส่งผ่านระบบส่ง่ายข้อมูลที่ เรียกว่า บัส (bus)
ขนาดของบัส (bus width) กำหนดโดยจำนวนบิตที่คอมพิวเตอร์สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ในหนึ่งครั้ง ตัวอย่างเช่น บัส 32 บิต สามารถรับส่งข้อมูลได้ครั้งละ 32 บิต บัสขนาด 64 บิต สามารถรับส่งข้อมูลได้ครั้งละ 64 บิต เป็นต้น
บัสที่มีจำนวนบิตมากจะทำให้การรับส่งข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์ทำได้เร็วขึ้น
การบอกความเร็วบัสมักวัดเป็นจำนวนครั้งที่รับส่งข้อมูลได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งมีหน่วยเป็น เฮิรตซ์ (Hz) บัสที่มีความเร็ว 1 MHz หมายความว่าบัสนี้สามารถรับส่งข้อมูลได้หนึ่งล้านครั้งต่อวินาที เครื่องคอมพิวเตอร์ที่พบในปัจจุบันจะมีค่า
ความเร็วบัสเป็น 667,800,1066 หรือ 1333 MHz ถ้าความเร็วบัสมีค่ามากหมายความว่าสามารถรับส่งข้อมูลได้เร็ว ก็จะทำให้เวลาการทำงานของโปรแกรมเร็วขึ้นไปด้วย
การทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นจะต้องพิจารณาถึงประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ทั้งหมดที่ประกอบกันอยู่ ความเร็วของคอมพิวเตอร์จะพิจารณาจากความเร็วของซีพียูอย่างเดียวไม่ได้ จะต้องพิจารณาจากขนาดและความเร็วของบัสด้วย
เช่น เมื่อซีพียูต้องการอ่านโปรแกรมหรือข้อมูลจะต้องอ่านจากแรม ถ้าหากระบบบัสที่เชื่อมต่อระหว่างแรมและซีพียูทำงานช้าก็จะทำให้การทำงานของระบบช้าไปด้วย

สร้างโดย: 
วีระวรรณ มิตรณรงค์

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 89 คน กำลังออนไลน์