ส่วนประกอบ และ หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

รูปภาพของ pnp33656

หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage Unit)
    ใช้เป็นส่วนเพิ่มความจำให้มีขนาดใหญ่มากขึ้น ทำงานติดต่ออยู่กับส่วนความจำหลักส่วนความจำสำรองมีความจุมากและมีราคาถูก แต่เรียกหาข้อมูลได้ช้ากว่าส่วนความจำหลัก  คือ ทำงานได้ในเวลาเศษหนึ่งส่วนพันวินาที ในยุคสังคมสารสนเทศทุกวันนี้ ข้อมูลและโปรแกรมคอมพิวเตอร์จะมีจำนวนหรือขนาดใหญ่มาก ตามความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีและความซับซ้อนของปัญหาที่พบในงานต่าง ๆ หน่วยความจำหลักที่ใช้เก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์จึงต้องมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย โดยทั่วไปหน่วยความจำหลักจะมีขนาดจำกัดทำให้ไม่พอเพียงสำหรับการเก็บข้อมูลจำนวนมาก ในระบบคอมพิวเตอร์จึงมักจะติดตั้งหน่วยความจำสำรอง เพื่อนำมาใช้เก็บข้อมูลจำนวนมาก เป็นการเพิ่มขีดความสามารถด้านจดจำของคอมพิวเตอร์ให้มากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ถ้ามีการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ในขณะทำงานข้อมูลและโปรแกรมที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลักหรือแรมจะสูญหายไปหมดหากมีขัอมูลส่วนใดที่ต้องการเก็บไว้ใช้งานในภายหลัง ก็สามารถเก็บว้ในหน่วยความจำรอง

link : http://www.sema.go.th/node/1427

หน่วยรับเข้า (Input Unit)

        เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่รับข้อมูลเข้ามา แล้วนำมาแปลงเป็นข้อมูลดิจิตอลเพื่อให้ CPU สามารถนำไปประมวลผลได้ โดยก่อนที่จะนำข้อมูลไปประมวลผลจะต้องนำข้อมูลมาเก็บไว้
ที่หน่วยความจำหลักก่อนเสมอ หน่วยที่ทำหน้าที่รับข้อมูลหรือคำสั่งเข้าสู่คอมพิวเตอร์มีหลายรูปแบบ ที่ใช้กันแพร่หลายมี ดังต่อไปนี้
 

 แผงแป้นอักขระ (keyboard) 

เครื่องอ่านรหัสแท่ง (bar code) 

เมาส์ (mouse)  

สแกนเนอร์ (Scanner)  

จอยสติก (Joy sticks)

 ระบบปากกา (pen-based system)

จอสัมผัส (Toch screen)


              อุปกรณ์รับเข้ายังมีอีกหลายชนิด ตามพัฒนาการทางเทคโนโลยี ทั้งนี้เพื่อให้การรับข้อมูลเข้าระบบทำได้สะดวก แม่นยำ และสามารถนำไปใช้งานได้ดี ดังตัวอย่างเช่น พนักงานการไฟฟ้า ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดมือถือ บันทึกข้อมูลการใช้ไฟที่อ่านจากมิเตอร์ตามบ้าน การตรวจข้อสอบเข้ามหาวิทยาลัยก็ใช้เครื่องอ่านข้อมูลคำตอบของนักเรียน แล้วตรวจให้คะแนนอย่างอัตโนมัติ
การลงทะเบียนเรียนของนักศึกษาบางมหาวิทยาลัยก็ใช้ระบบระบายดินสอดำลงบนกระดาษตามช่องที่กำหนด เพื่อให้เครื่องอ่านได้ และนำไปประมวลผลต่อไป 

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/input.html

หน่วยประมวลผลกลาง หรือไมโครโพรเซสเซอร์ของไมโครคอมพิวเตอร์ มีหน้าหน้าที่นำคำสั่งและข้อมูลที่เก็บไว้ใน หน่วยความจำมาแปลความหมาย
และกระทำตามคำสั่งพื้นฐานของไมโครโพรเซสเซอร์ซึ่งแทนด้วยรหัสเลขฐานสองการทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปล ความหมาย และกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ทั้งระบบ ตลอดจนทำการประมวลผลกลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงาน เป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/cpu.html

วิวัฒนาการของซ๊พียู

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/images/image-cpu1.jpg

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/cpu4.html

 เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการจำจดข้อมูลและโปรแกรมต่าง ๆ ที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ บางครั้งอาจเรียกว่า หน่วยเก็บข้อมูลหลัก (Primary Storage)หน่วยความจำหลักที่นืยมใช้งานอยู่ในปัจจุบันสามารถแบ่งออกได้เป็น  2 ประเภท                  
- รอม (ROM: Read-only Memory หน่วยความจำอ่านอย่างเดียว)
-  แรม (RAM: Random Access Memory หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มหรือหน่วยความจำชั่วคราว)

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/memory.html

 รอม (ROM: Read-only Memory หน่วยความจำอ่านอย่างเดียว) เป็นหน่วยความจำแบบสารกึ่งตัวนำชั่วคราวชนิดอ่านได้อย่างเดียว ใช้เป็นสื่อบันทึกในคอมพิวเตอร์ เพราะ
ไม่สามารถบันทึกซ้ำได้ (อย่างง่ายๆ) เป็นหน่วยความจำที่มีซอฟต์แวร์หรือข้อมูลอยู่แล้ว และพร้อมที่จะนำมาต่อกับไมโครโพรเซสเซอร์ได้โดยตรง หน่วยความจำประเภทนี้แม้ไม่มีไฟเลี้ยงต่อ
อยู่ ข้อมูลก็จะไม่หายไปจากหน่วยความจำ (nonvolatile) โดยทั่วไปจะใช้เก็บข้อมูลที่ไม่ต้องมีการแก้ไขอีกแล้วเช่น เก็บโปรแกรมไบออส (Basic Input output System : BIOS)
หรือเฟิร์มแวร์ ที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้เก็บโปรแกรมการทำงานสำหรับเครื่องคิดเลข ใช้เก็บโปรแกรมของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเฉพาะด้าน เช่น ในรถยนต์ที่ใช้ระบบ
คอมพิวเตอร์ควบคุมวงจร ควบคุมในเครื่องซักผ้า เป็นต้น


  
        หน่วยความจำประเภท ROM นี้ยังแบ่งออกเป็นประเภทย่อยๆ ตามลักษณะการใช้งานได้หลายประเภท สำหรับเทคโนโลยีในการผลิตตัวไอซีที่ทำหน้าที่เป็น ROM
มีทั้งแบบ MOS และแบบไ บโพลาร์ ดังแผนภาพ
 
 
link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/rom.html

ประวัติของแรม เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้แรมในการเก็บโปรแกรมและข้อมูลระหว่างการประมวลผล คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของแรมคือความเร็วที่ใช้เข้าหนึ่งตำแหน่งต่างๆ
ในหน่วยความจำมีค่าเท่าๆ กัน ซึ่งต่างจากเทคโนโลยีอื่นบางอย่างซึ่งต้องใช้เวลารอกว่าที่บิตหรือไบต์จะมาถึงระบบแรกๆ ที่ใช้หลอดสุญญากาศทำงานคล้ายกับแรมในสมัยปัจจุบันถึงแม้ว่า
อุปกรณ์จะเสียบ่อยกว่ามาก หน่วยความจำแบบแกนเฟอร์ไรต์ (core memory) ก็มีคุณสมบัติในการเข้าถึงข้อมูลแบบเดียวกัน แนวความคิดของหน่วยความจำที่ทำจากหลอดและแกนเฟอร์ไรต์
ก็ยังใช้ในแรมสมัยใหม่ที่ทำจากวงจรรวม หน่วยความจำหลักแบบอื่นมักเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ที่มีเวลาเข้าถึงข้อมูลไม่เท่ากัน เช่น หน่วยความจำแบบดีเลย์ไลน์ (delay line memory) ที่ใช้
คลื่นเสียงในท่อบรรจุปรอทในการเก็บข้อมูลบิต หน่วยความจำแบบดรัม ซึ่งทำงานใกล้เคียงฮาร์ดดิสก์ในปัจจุบัน เป็นข้อมูลในรูปของแม่เหล็กในแถบแม่เหล็กรูปวงกลม แรมหลายชนิดมี
คุณสมบัติ volatile หมายถึงข้อมูลที่เก็บจะสูญหายไปถ้าปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ แรมสมัยใหม่มักเก็บข้อมูลบิตในรูปของประจุไฟฟ้าในตัวเก็บประจุ ดังเช่นกรณี ไดนามิคแรม หรือในรูป
สถานะของฟลิปฟล็อป ดังเช่นของ สแตติกแรม ปัจจุบันมีการพัฒนาแรมแบบ non-volatile ซึ่งยังเก็บรักษาข้อมูลถึงแม้ว่าไม่มีไฟ

 ประเภทของแรม
SRAM (Static RAM)
NV-RAM (Non-volatile RAM)
DRAM (Dynamic RAM)
Dual-ported RAM
Video RAM
WRAM
MRAM
FeRAM 


link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/ram1.html

ประเภทของรอม

        Mask ROM หน่วยความจำประเภทนี้ ข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ภายในจะถูกโปรแกรมมาจากโรงงานตั้งแต่ขั้นตอนการ
ผลิตไอซี เราจะใช้ ROM ชนิดนี้ เมื่อข้อมูลนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลง และเหมาะสำหรับงานที่ผลิตครั้งละมากๆ ผู้ใช้ไม่
สามารถ เปลี่ยนแปลงข้อมูลภายใน ROM ได้ ROM ประเภทนี้มีทั้งแบบไบโพลาร์และแบบ MOS [แก้]


     PROM (Programmable ROM) จากไอซี ROM แบบแรกการโปรแกรมข้อมูลจะต้องโปรแกรมมาจากโรงงาน และต้องผลิตจำนวนมากจึงจะคุ้มค่ากับต้นทุนในการผลิต อีกทั้งโรงงานผู้ผลิตไอซีจะรู้ข้อมูลที่เก็บอยู่ด้วย สำหรับระบบ
ดิจิตอลหรือคอมพิวเตอร์ที่ผลิตออกมาจำนวนไม่มากและต้องการใช้หน่วยความจำ ROM สามารถนำหน่วยความจำ ROM มาโปรมแกรมเองได้ โดยหน่วยความจำนี้จะเรียกว่า PROM ( Programmable Read Only Memory ) หน่วยความจำประเภทนี้ เซลล์เก็บข้อมูลแต่ละเซลล์จะมีฟิวส์ ( fused ) ต่ออยู่ เป็นหน่วยความจำที่ข้อมูลที่ต้องการ
โปรแกรมจะถูกโปรแกรมโดยผู้ใช้เอง โดยป้อนพัลส์แรงดันสูง ( HIGH VOLTAGE PULSED ) ไอซี PROM
ที่ยังไม่ถูกโปรแกรมนั้น ข้อมูลทุกเซลล์หรือทุกบิตจะมีค่าเท่ากันหมด คือ มีลอจิกเป็น 1 แต่เมื่อได้มีการโปรแกรมโดย
ป้อนแรงดันไฟสูงๆเข้าไปจะทำให้เซลล์บางเซลล์ฟิวส์ขาดไป ทำให้ตำแหน่งที่เซลล์นั้นต่ออยู่มีลอจิกเป็น 0 เมื่อ PROM
ถูกโปรแกรมแล้ว ข้อมูลภายใน จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อีก เนื่องจากฟิวส์ที่ขาดไปแล้วมาสามารถต่อได้ หน่วยความ
จำชนิดนี้ จะใช้ในงานที่ใช้ความเร็วสูง ซึ่งความเร็วสูงกว่า หน่วยความจำที่โปรแกรมได้ชนิดอื่นๆ [แก้]


     EPROM (Erasable Programmable ROM) หน่วยความจำประเภท EPROM เป็นหน่วยความจำประเภท PROM ที่สามารถลบข้อมูลหรือโปรแกรมข้อมูลใหม่ได้ เหมาะสำหรับงานสร้างวงจรต้นแบบที่อาจต้องมีการแก้ไข
โปรแกรมหรือข้อมูลใหม่ ข้อมูลจะถูกโปรแกรม โดยผู้ใช้โดยการให้สัญญาณ ที่มีแรงดันสูง ( HIGH VOLTAGE SIGNAL ) ผ่านเข้าไปในตัว EPROM ซึ่งเป็นวิธีเดียวกับที่ใช้ใน PROM หน่วยความจำประเภทนี้มี 2 ประเภท
คือ ประเภทที่ลบข้อมูลด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต หรือที่เรียกกันว่า UV PROM ส่วนอีกประเภทหนึ่งเป็นหน่วยความจำ
ที่ลบข้อมูลด้วยไฟฟ้า เรียกว่า EEPROM ย่อมาจาก Electrical Erasable PROM หน่วยความจำประเภท UV PROM การโปรแกรมทำได้โดยการป้อนค่าแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเข้าไป และข้อมูลจะถูกบันทึกไว้ตลอดไป สำหรับการลบข้อมูลทำได้ด้วยการฉายแสงอัลตราไวโอเลตเข้าไปในตัว ไอซี โดยผ่านทางช่องใสที่ทำด้วยผลึกควอตซ์ที่อยู่บนตัวไอซี เมื่อฉายแสงครู่หนึ่ง ( ประมาณ 5 - 10 นาที ) ข้อมูลที่อยู่ภายในก็จะถูกลบทิ้ง ซึ่งช่วงเวลาที่ฉายแสงนี้สามารถดูได้จาก
ข้อมูลที่กำหนด ( DATA SHEET ) มากับตัว EPROM


      หน่วยความจำประเภท EEPROM แม้ว่าจะลบและโปรแกรมข้อมูลได้ด้วยกระแสไฟฟ้าซึ่งสะดวกในการใช้งาน
แต่ความเร็วในการอ่าน และเขียนข้อมูลจะไม่เร็วเท่าที่ควร

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/rom1.html

 หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage Unit)
    ใช้เป็นส่วนเพิ่มความจำให้มีขนาดใหญ่มากขึ้น ทำงานติดต่ออยู่กับส่วนความจำหลัก
ส่วนความจำสำรองมีความจุมากและมีราคาถูก แต่เรียกหาข้อมูลได้ช้ากว่าส่วนความจำหลัก
คือ ทำงานได้ในเวลาเศษหนึ่งส่วนพันวินาที ในยุคสังคมสารสนเทศทุกวันนี้ ข้อมูลและ
โปรแกรมคอมพิวเตอร์จะมีจำนวนหรือขนาดใหญ่มาก ตามความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยี
และความซับซ้อนของปัญหาที่พบในงานต่าง ๆ หน่วยความจำหลักที่ใช้เก็บข้อมูลใน
คอมพิวเตอร์จึงต้องมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย โดยทั่วไปหน่วยความจำหลักจะมีขนาดจำกัด
ทำให้ไม่พอเพียงสำหรับการเก็บข้อมูลจำนวนมาก ในระบบคอมพิวเตอร์จึงมักจะติดตั้ง
หน่วยความจำสำรอง เพื่อนำมาใช้เก็บข้อมูลจำนวนมาก เป็นการเพิ่มขีดความสามารถด้าน
จดจำของคอมพิวเตอร์ให้มากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ถ้ามีการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ในขณะ
ทำงานข้อมูลและโปรแกรมที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลักหรือแรมจะสูญหายไปหมด
หากมีขัอมูลส่วนใดที่ต้องการเก็บไว้ใช้งานในภายหลัง ก็สามารถเก็บว้ในหน่วยความจำรอง

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/storage.html

link : http://www.sema.go.th/files/Content/Technic/k4/0047/web-stfx/index.html

สรุป

ในการทำงานของตอมพิวเตอร์นั้นจะแบ่งการทำงานออกเป็นหน้าที่หลัก
ซึ่งประกอบไปด้วยการทำงานหลักจำนวน 4 ส่วน
คือ 1การรับข้อมูลเข้า
     2 การเก็บข้อมูล
     3 การประมวลผล
     4 การแสดงผลลัพธ์
1 การรับข้อมูลเข้า

2 การเก็บข้อมูล

3 การประมวลผล

4แสดงผลลัพธ์

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 14 คน กำลังออนไลน์