ส่วนประกอบ และ หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

รูปภาพของ pnp33632

ส่วนประกอบและหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

 

  

 

 

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มนุษย์ได้คิดประดิษฐ์ขึ้น เพื่อนำมาเสริมความสามารถของมนุษย์ในด้านการับรู้ การจำ การคำนวณ การเปรียบเทียบตัดสินใจ และการแสดงออก ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ให้สามารถทำงานเป็นระบบสนองความต้องการของมนุษย์
การประมวลผลข้อมูลของคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยอุปกรณ์รับเข้า (input device) เพื่อรับข้อมูลและคำสั่งจากผู้ใช้ภายนอกเข้าไปเก็บอยู่ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือหน่วยความจำหลัก (main memory) คำสั่งที่เก็บในส่วนความจำหลักจะถูกนำไปตีความ และสั่งทำงานที่หน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า ซีพียู ซึ่งเป็นหัวใจของการทำงานในคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูลที่เก็บในหน่วยความจำหลัก ผลจากการคำนวณหรือประมวลผลจะนำกลับไปเก็บยังหน่วยความจำหลัก และพร้อมที่จะนำออกแสดงที่อุปกรณืส่งออก (output device) กลับไปสู่ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ต่อไป ดังนั้นระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย ซีพียู หน่วยความจำ อุปกรณ์รับเข้า และอุปกรณ์ส่งออก

               1. ส่วนรับข้อมูล (Input)

                  เป็นอุปกรณ์รับเข้า ทำหน้าที่รับโปรแกรมและข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์รับเข้าที่ใช้กันเป็นส่วนใหญ่คือ แผงแป้นอักขระ (keyboard) และเมาส์ (mouse)

                   คีย์บอร์ด (Keyboard)            
                  

 

               แหล่งอ้างอิงข้อมูล

               http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/keyboard.htm

 

                   มาส์  (Mouse)

 

               แหล่งอ้างอิงข้อมูล

               http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/mouse.htm

                    

                    สแกนเนอร์ (Scanner)

 

 

               แหล่งอ้างอิงข้อมูล

               http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/scan.htm

 

                           จอยสติก  (Joystick)

   

 

                      แผ่นรองสัมผัส (Trackpad)

 

 

            

               แหล่งอ้างอิงข้อมูล ของ จอยสติก และ แผ่นรองรับข้อมูล 

               http://www.rbru.ac.th/courseware/science/4000107/lesson4/lesson4.7.html

 

            2. หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit)

               หน่วยประมวลผลกลาง หรือไมโครโพรเซสเซอร์ของไมโครคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่นำคำสั่งและข้อมูลที่เก็บไว้ใน หน่วยความจำมาแปลความหมาย และกระทำตามคำสั่งพื้นฐานของไมโครโพรเซสเซอร์ ซึ่งแทนด้วยรหัสเลขฐานสอง

               การทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปล ความหมาย และกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ ตลอดจนทำการประมวลผล
            กลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงาน เป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น

มีกระบวนการพื้นฐานคือ

  • อ่านชุดคำสั่ง (fetch)
  • ตีความชุดคำสั่ง (decode)
  • ประมวลผลชุดคำสั่ง (execute)
  • อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ (memory)
  • เขียนข้อมูล/ส่งผลการประมวลกลับ (write back)

 

 

 

              

                 ประกอบด้วยหน่วยใหญ่ๆ 2 หน่วย คือ  หน่วยคำนวณ และหน่วยควบคุม

                  1.) หน่วยควบคุม (Arithmetic and logic unit)

                   ทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน ควบคุมการเขียนอ่านข้อมูลระหว่างหน่วยความจำของซีพียู ควบคุมกลไกการทำงาน ทั้งหมดของระบบ ควบคุมจังหวะเวลา โดยมีสัญญาณนาฬิกา เป็นตัวกำหนดจังหวะการทำงาน

                  2.) หน่วยคำนวณ (Control Unit)

                   เป็นหน่วยที่มีหน้าที่นำเอาข้อมูลที่เป็นตัวเลขฐานสองมาประมวลผลทางคณิตศาสตร์ และตรรกะ เช่น การบวก การลบ การเปรียบเทียบ และ การสลับตัวเลข เป็นต้นการคำนวณทำได้เร็วตามจังหวะการควบคุมของหน่วยควบคุม

               แหล่งอ้างอิงข้อมูล

               http://www.chakkham.ac.th/technology/computer1/cpu.htm

            3. หน่วยแสดงผล (Output Unit)

                โดยมากแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

                        1.) หน่วยแสดงผลชั่วคราว (Soft Copy)

                             หมายถึง การแสดงผลออกมาให้ผู้ใช้ได้รับทราบในขณะนั้น แต่เมื่อเลิกการทำงานหรือเลิกใช้แล้วผลนั้นก็จะหายไป ไม่เหลือเป็นวัตถุให้เก็บได้ แต่ถ้าต้องการเก็บผลลัพธ์นั้นก็สามารถส่งถ่ายไปเก็บในรูปของข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง เพื่อให้สามารถใช้งานในภายหลัง หน่วยแสดงผลที่จัดอยู่ในกลุ่มนี้ คือ

                             - จอภาพ (Monitor)

                                จอภาพที่ใช้ในปัจจุบันแบ่งได้เป็นสองปรเภท คือ

                                + จอซีอาร์ที (Cathode Ray Tube) 

                        + จอแอลซีดี (Liquid Crystal Display)

               
จอภาพคอมพิวเตอร์และแผงวงจรกราฟฟิก

                         

                      - อุปกรณ์ฉายภาพ (Projector)

 

อุปกรณ์ฉายภาพ

                      - อุปกรณ์เสียง (Audio Output)

 

การ์ดเสียง
                       
                   2.) หน่วยแสดงผลถาวร (Hard Copy)
                            
                        หมายถึง การแสดงผลที่สามารถจับต้อง และเคลื่อนย้ายได้ตามต้องการ มักจะออกมาในรูปของกระดาษ ซึ่งผู้ใช้สามารถนำไปใช้ได้ในที่ต่างๆ หรือให้ผู้ร่วมงานดูได้ในที่ใดๆ ก็ได้ อุปกรณ์ที่ใช้ เช่น 
                            
                                 - เครื่องพิมพ์ (Printer)
                                        
                                   แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
                                      
                                   + เครื่องพิมพ์ชนิดตอก(Impact Printer)
                                   + เครื่องพิมพ์ชนิดไม่ตอก (Nonimpact Printer)
                                      

 

                        - เครื่องพลอตเตอร์ (Plotler)

 

 

              แหล่งอ้างอิงข้อมูล ของหน่วยแสดงผลคอมพิวเตอร์

              http://cptd.chandra.ac.th/selfstud/it4life/sub%20hard4.htm

           

            4. หน่วยความจำ (Computer Memory)

                แบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก คือ

                1.) หน่วยความจำหลัก (Primary Storage)  หรือ หน่วยความจำภายใน (Internal Memory) จะอยู่ภายใน

เครื่องเป็นแหล่งจัดเก็บข้อมูล (data) และชุดคำสั่ง (Instruction) แบ่งได้ 2ประเภท คือ

                     - หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว (Read - Only Memory)

                       เรียกสั้นๆ ว่า รอม (ROM) คือหน่วยความจำที่เก็บชุดคำสั่งที่ใช้ในการเริ่มต้นการทำงานหรือชุดคำสั่งที่ สำคัญๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ โดยคำสั่งที่ใช้ในชิปชื่อ ROM BIOS (Basic Input/Output System) เนื่องจากรอมมี คุณสมบัติในการเก็บข้อมูลได้ตลอดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหล่อเลี้ยง นั่นคือ แม้จะปิดเครื่อง เปิดเครื่องข้อมูลก็ยังคงอยู่แต่ข้อเสียของรอมคือ หน่วยความจำชนิดนี้ไม่สามารถแก้ไขหรือเพิ่มเติมชุดคำสั่งได้ภายหลังรวมทั้งมีความเร็วในการทำงานช้ากว่าแรม

 

                    

                    

                     - หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้ (Random Access Memory)

                       เรียกสั้นๆ ว่า แรม (RAM)  หมายถึงหน่วยความจำความเร็วสูงซึ่งเป็นที่เก็บโปรแกรมและข้อมูลในคอมพิวเตอร์  ถ้าไม่มีหน่วยความจำนี้ โปรเซสเซอร์กจะทำงานไม่ได้เลย เนื่องจากหน่วยความจำแรมเป็นเสมือนกระดาษทด ที่เก็บข้อมูลทุกอย่างที่โปรเซสเซอร์ใช้ขณะกำลังทำงานอยู่ เพราะอุปกรณ์ที่เก็บข้อมูลอื่น เช่น ดิสก์ไฟรฟ์ จะมีความเร็วในการอ่านและบันทึกข้อมูลช้ามากขณะที่ซีพียูทำงานจึงต้องทำงานกับหน่วยความจำแรมที่มีความเร็วสูงเสมอ

 

         

 

 

              แหล่งอ้างอิงข้อมูล

              http://cptd.chandra.ac.th/selfstud/it4life/sub%20hard2.htm

              http://dic.moohin.com/r/RAM-364.shtml

                2.) หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory) ใช้เป็นส่วนเพิ่มความจำให้มีขนาดใหญ่มากขึ้น ทำงาน

ติดต่ออยู่กับส่วนความจำหลัก ส่วนความจำรองมีความจุมากและมีราคาถูก แต่เรียกหาข้อมูลได้ช้ากว่าส่วนความจำหลัก คือ ทำงานได้ในเวลาเศษหนึ่งส่วนพันวินาที  ข่าวสารหรือข้อมูลที่จะเก็บไว้ในส่วนความจำนั้นเป็นรหัสแทนเลขฐานสอง (binary) คือ ๐ กับ ๑ ซึ่งต้องเก็บไว้เป็นกลุ่ม ๆ และมีแอดเดรสตามที่กำหนด เพื่อความสะดอกขอนิยามไว้ดังนี้

                          บิต (bit) เป็นชื่อที่เขียนย่อจาก binary digit ซึ่งหมายถึงตัวเลขฐานสองคือ ๐ กับ ๑ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของหน่วยความจำ

                   ไบต์ (byte) เป็นชื่อที่ใช้เรียกกลุ่มของบิต ซึ่งขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ เช่น ๖ บิต ๘ บิต…….ก็ได้ ซึ่งเรียกว่าบิตไบต์ ๘ บิตไบต์ ๑๖ บิตไบต์……..ตามลำดับ เป็นต้น

                   ตัวอักษร (character) หมายถึงสัญลักษณ์ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ คือตัวเลข 0-9  ตัวอักษร A-Z และเครื่องหมายพิเศษบางอย่างที่จำเป็น เช่น ( ), < , +, = ,………. ฯลฯ เป็นต้น ซึ่งเราจะต้องแทนตัวอักษรหนึ่ง ๆ ด้วยรหัสของกลุ่มเลขฐานสอง 1 ไบต์ (ซึ่งอาจเป็น 7 หรือ 8 บิตไบต์)

                  คำ (word) หมายถึงกลุ่มของเลขฐานสองตั้งแต่ 1 ไบต์ขึ้นไป ที่สามารถเก็บไว้ในส่วนความจำเพียง 1 แอดเดรส ขนาดของคำขึ้นอยู่กับการเลือกใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ บางเครื่องใช้คำหนึ่งประกอบขึ้นจาก 2 ไบต์ แต่ละไบต์เป็นชนิด8บิต ดังนั้นคำหนึ่งจึงมี 16 บิต บางเครื่องใช้คำหนึ่งประกอบขึ้นจาก 4 ไบต์ แต่ละไบต์เป็นชนิด 8 บิต ดังนั้นคำหนึ่งจึงมี 32 บิต เครื่องคอมพิวเตอร์บางเครื่องใช้คำหนึ่งประกอบขึ้นจาก 48 หรือ 64 บิตก็มี

แหล่งอ้างอิงข้อมูล

http://dic.moohin.com/r/RAM-364.shtml

 หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

                รับข้อมูล (Input) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่รับคำสั่งจากผู้ใช้เข้าไปในเครื่องโดยผ่านอุปกรณ์ เช่น คีบอร์ด เมาส์ จอยสติ๊ก เป็นต้น
                ประมวลผล จะทำการประมวลข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับ โดยหน่วยประมวลผลที่มีชื่อเรียกว่า ซีพียู (CPU: Central Processing Unit)นั้นเปรียบได้เหมือนป็นสมองของคอมพิวเตอร์ ซึ่งสมรรถนะของเครื่องจะขึ้นกับความเร็วในการทำงานของหน่วยประมวลผล

                สำหรับชุดคำสั่งที่ป้อนให้หน่วยประมวลผลนั้นเรียกว่าโปรแกรม ซึ่งเป็นชุดคำสั่งที่ให้คอมพิวเตอร์ทำหน้าที่บางอย่างเฉพาะเจาะจง
                แสดงผล เป็นส่วนที่แสดงหรือส่งข้อมูลที่ได้จากการประมวลผลให้ผู้ใช้ ซึ่งอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นี้ ได้แก่ จอภาพ (แสดงภาพหรือข้อความ)ลำโพง(ส่งเสียง) เป็นต้น

      นอกจากการทำงานของเครื่อง 3 ขั้นตอน ยังมีส่วนประกอบสำคัญได้แก่ หน่วยความจำ (Memory) ในเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งมี
หน่วยความจำสำหรับพักข้อมูลที่ต้องนำมาใช้ในการประมวลผล โดยรูปแบบการเก็บข้อมูลในเครื่องนั้นมีหน่วยเป็นบิต ที่มีค่าได้เพียง 2 ค่าคือ0 หรือ 1 เท่านั้น เมื่อเรานำข้อมูลมาเรียงต่อกันหลายบิต ก็จะทำให้เราสามารถแทนค่าได้มากขึ้น โดยข้อมูลที่มีขนาด 8 บิต มีชื่อเรียกว่า ไบต์
      เราใช้หน่วยไบต์ในการวัดขนาดของหน่วยความจำในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเรามักได้ยินคำ เช่น กิโลไบต์ ,เมกะไบต์และกิกะไบต์
      เราสามารถแสดงการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นผังแบบง่ายๆได้ดังรูป

 

              แหล่งอ้างอิงข้อมูล

              http://www.geocities.com/micro2comed/it1.htm

 

สรุปสาระสำคัญและความคิดเห็น

                  คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่อำนวยความสะดวกแก่มนุษย์ในปัจจุบัน ที่แทบทุกบ้านจะต้องมี หรือไม่ก็จะใช้ตามร้านอินเตอร์เน็ต มันกลายเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวันของใครหลายๆ คน ที่จะต้องใช้ทั้งด้านการรับข้อมูล สื่อสาร การประมวณผลข้อมูล การส่งข้อมูล เป็นเครื่องมือทางเทคโนโลยีที่ช่วยให้การดำรงชีวิต สะดวก สบายง่ายขึ้น ในการสื่อสาร หากอยู่คนละประเทศ ก็สามารถติดต่อกันได้โดยผ่านเจ้าอุปกรณ์ตัวนี้ และอาจจะสอดแทรกด้วยเทคโนโลยีอื่นๆ เพิ่มไปอีก เช่น กล้องเว็บแคม ที่จะสามารถมองเห็นกันได้ แม้จะอยู่คนละขั้วโลกกัน แต่ก็สามารถสื่อสารกันได้อย่างง่ายดายและประหยัดค่าใช้จ่ายอีกด้วย และในปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีนี้ก็จะมีการพัฒนาต่อยอดขึ้นไปเรื่อยๆ ก็จากความสามารถของมนุษย์เรานี่เอง ที่พยายามคิดค้น และเพิ่มพูนเทาคโนโลยีล้ำหน้าขึ้นมาอีกมากมายนับไม่ถ้วนและตัวข้าพเจ้าก็เห็นความสำคัญของคอมพิวเตอร์ ที่สามารถอำนวยความสะดวกให้กับเรา อะไรๆ ก็ง่ายขึ้นเยอะ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของการค้นคว้าหาความรู้ในโลกกว้างโดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางที่จะพาเราให้พบกับสิ่งใหม่ๆ ให้เราค้นคว้าหาความรู้เพียงแค่ Search หาในเว็บไซต์ต่างๆ โดยที่เราไม่ต้องไปเสียเวลาในการหาจากหนังสือ ที่อาจจะไม่มี หรือใช้เวลานานๆเลย เมื่อเราหาข้อมูลได้แล้วเราก็ยังสามารถนำข้อมูลนั้นๆ สั่งพิมพ์ โดยการแสดงผลผ่านเครื่องปริ้นเตอร์ออกมาเป็นแผ่นกระดาษได้อีกด้วย หรือหากเราต้องการจะพูดคุยกับเพื่อนฝูง แบบไม่ต้องเสียเงิน เราก็คุยแบบอิเล็กทรอนิกส์ MSN กับเพื่อนๆ ได้ ไม่เสียเงิน เสียแค่ค่าบริการชั่วโมงอินเตอร์เน็ตเท่านั้น ก็เกินพอ จะเห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์นั้นเป็นส่วนสำคัญ ที่ทำให้ชีวิตเราสะดวกสบายขึ้นจริงๆ ทั้งยังมีประโยชน์อีกมากมาย... 

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 9 คน กำลังออนไลน์