เริ่มหน้า 4

บทที่ 4
เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการประมวลผลข้อมูลให้ได้สารสนเทศคอมพิวเตอร์มีจุดเด่นคือ ทำงานได้รวดเร็วสามารถคิดคำนวณตัวเลขจำนวนมากได้รวดเร็วและแม่นยำการคิดคำนวณและจัดการ ข้อมูลจึงทำได้มากและไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย คอมพิวเตอร์ยังจัดเก็บข้อมูลไว้สำหรับประมวลผล
คอมพิวเตอร์ทำงานตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมตามหลั กการที่นอยแมนเสนอและใช้กันมาจนถึง ปัจจุบันคือคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำสำหรับการเก็บโปรแกรมและข้อมูล การทำงานของเครื่องคอม พิวเตอร์จำทำงานตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ก่อนล่วงหน้าแล้ว คอมพิวเตอร์ตลอดจนอุปกรณ์ต่างๆเรียก รวมว่า"ฮาร์ดแวร์"(Hardware)

หน่วยรับข้อมูล-------->หน่วยประมวลผล------------->หน่วยแสดงผล
*-* หน่วยความจำหลัก
*-* หน่วยความจำรอง

1. หน่วยรับข้อมูล
หน่วยรับข้อมูลเป็นอุปกรณ์ที่นำเข้าข้อมูลหรือโปรแกรมเข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจำและใช้ ในการประมวลผลอุปกรณ์รับข้อมูลมีหลายประเภทเช่น
- แป้นพิมพ์
เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลโดยรับข้อมูลจากการกดบนแผงแป้นพิมพ์(Keyboard)แล้วส่งรหัสให้คอม พิวเตอร์แป้นมาตรฐานที่นิยมกันมากในขณะนี้มีจำนวนแป้น 101 แป้น
- เม้าส์
เป็นอุปกรณ์รับเข้าอย่างหนึ่ง มีลักษณะเป็นปุ่มกดครอบอยู่กับลูกกลมที่เมื่อลากไปกับพื้นแล้วจะมีการส่ง สัญญาณตามแนวแกน x และแกน y เข้าสู่คอมพิวเตอร์
- แทร็กบอล
คือลูกกลมที่กลิ้งไปมาวางอยู่ในเบ้า   ผู้ใช้สามารถบังคับลูกกลมให้หมุนไปมาเพื่อควบคุมการทำงานของตัว ชี้บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ปจจุบันมีการสร้างแทรกบอลไว้กับเครื่องคอมพิวเตอร์แบบโน๊ตบุ๊คเพราะสะดวก ต่อการใช้และใช้พื้นที่น้อย
- ก้านควบคุม
ประกอบด้วย ก้านโยก ซึ่งโยกได้หลายทิศทาง ขณะที่โยกก้านไปมาตำแหน่งของตัวชี้จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่ง เป็นการส่งสัญญาณข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ก้านควบคุมมักเป็นอุปกรณ์ที่ใช้มากในการเล่นเกม
- เครื่องอ่านรหัสแท่ง
เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลสำหรับอ่านรหัสแท่ง(bar code)ซึ่งเป็นแถบเส้นที่ประกอบด้วยเส้นขนาดแตกต่างกัน ใช้แทนรหัสข้อมูลต่างๆ     การอ่านจะใช้แสงส่องแถบเส้นทำให้เกิดการสะท้อนเพื่อรับรหัสเข้ามาตีความ หมายปัจจุบันนิยมใช้ในห้างสรรพสินค้า     สินค้าทุกชนิดจะติดรหัสแท่งไว้ ผู้ขายใช้เครื่องอ่านเพื่อจะได้ ทราบว่าเป็นรหัสของสินค้าใด ราคาเท่าใดและสามารถออกใบเสร็จรับเงินให้ได้อย่างอัตโนมัติ
- เครื่องอ่านตัวเลข
ที่พบเห็นได้บ่อยครั้งคือ   เครื่องอ่านตัวเลขที่พิมพ์อยู่บนตั่วสัญญาใช้เงินตัวเลขเหล่านี้จะมีลักษณะพิเศษ ที่ทำให้เครื่องอ่านได้ เนื่องจากแต่ละวันธนาคารต้องรับและออกตั่วสัญญาใช้เงินเป็นจำนวนมากจึงมีการ ใช้เครื่องอ่านตัวเลขช่วยในการอ่าน

2. หน่วยประมวลผล
หน่วยประมวลผลมีชื่ออีกชื่อหนึ่งว่า ซีพียู (Central Processing unit:CPU) เป็นหัวใจของ คอมพิวเตอร์   ปัจจุบันเทคโนโลยีทางด้านการผลิตวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ก้าวหน้ามากจนถึงขั้นการผลิต วงจรหน่วยประมวลผลทั้งวงจรไว้ในชิพเดียวได้ ชิพหน่วยประมวลผลกลางนี้มีชื่อเรียกว่า ไมโครโพร เซสเซอร์
หน่วยประมวลผลกลางแบ่งออกเป็น 2 หน่วยคือ หน่วยควบคุมและหน่วยคำนวณและตรรกะ หน่วยควบคุมทำหน้าที่ในการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆที่เกี่ยวข้องระหว่างประมวลผล ส่วนหน่วยคำนวณ และตรรกะทำหน้าที่นำข้อมูลซึ่งเป็นสัญญาณทางไฟฟาแบบตัวเลขฐานสอง มาประมวลผลทางคณิต ศาสตร์และ ตรรกะ การทำงานนี้ทำงานตามคำสั่งในโปรแกรม ซีพียูจะอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำที ทีละคำสั่งมาตีความหมายและกระทำตาม การกระทำดังกล่าวจะกระทำอย่างรวดเร็วมากหน่วยประมวล ผล สมารถอ่านคำสั่งมาตีความหมายและกระทำตามได้หลายล้านคำสั่งต่อวินาที ด้วยประสิทธิภาพการ ทำงานที่รวดเร็วนี้เองทำให้หน่วยประมวลผลสามารถทำการประมวลผลจำนวนได้มากและรวดเร็ว

2.1 หน่วยความจำหลัก
หน่วยความจำหลักมีหน้าที่ใน การเก็บข้อมูลและโปรแกรมที่จะให้ซีพียูเรียกไปใช้งานหน่วย ความจำหลักเป็นอุปกรณ์ที่ทำมาจากไอซีเช่นเดียวกัน วงจรหน่วยความจำเก็บข้อมูลในรูปตัวเลขฐาน สอง ซึ่งก็คือสัญาณทางไฟฟ้า การเก็บข้อมูลจะเก็บรวมกันเป็นกลุ่ม เช่น   8 บิต รวมกันเป็น   1  ไบต์ หน่วยความจำจะมีที่เก็บได้เป็นจำนวนมาก เช่นในเครื่องคอมพิวเตอร์ มีหน่วยความจำหลัก 8 เมกะไบต์ หมายถึงสามารถเก็บข้อมูลหรือคำสั่งได้ 8 x 1024 x 1024 ไบต์นั้นเอง(ประมาณ 2000 หน้ากระดาษ)
การเก็บข้อมูลในหน่วยความจำเก็บโดยกำหนดตำแหน่งที่อยู่ข้อมูล (address) ซีพียูจะเขียนหรือ อ่านข้อมูลในหน่วยความจำต้องอ้างตำแหน่งที่อยู่ โดยปกติซีพียูจะอ้างอิงข้อมูลที่ตำแหน่งทีอยู่ใดๆ ได้ทันที การอ้างตำแหน่งที่อยู่ข้อมูลแบบนี้เรียกว่า การเข้าถึงโดยสุ่ม(randomaccess)
หน่วยความจำหลักที่ใช้กับ ไมโครคอมพิวเตอร์แบ่งได้เป็น
- แรม (Random Access Memmory:RAM)เป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลสำหรับใช้งานทั่วไป การอ้างอิงตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลใดๆ เพื่อการเขียนและการอ่านจะกระทำแบบการเข้าถึงโดยสุ่มคือ เรียกไปที่ตำแหน่งที่อยู่ข้อมูลไดก็ได้ๆ หน่วยความจำนี้เรียกว่า แรม หน่วยความจำประเภทนี้จะเก็บข้อ มูลได้ตราบเท่าที่มีกระแสไฟฟ้าจ่ายให้วงจร หากไฟฟ้าดับเมื่อไรข้อมูลก็จะสูญหายทันที
- รอม (Read Only Memory : ROM) หน่วยความจำอีกประเภทหนึ่งที่มีการอ้างอิงตำแหน่งที่อยู่ ข้อมูลแบบเข้าถึงโดยสุ่ม หน่วยความจำประเภทนี้มีไว้เพื่อบรรจุโปรแกรมสำคัญบางอย่างเพื่อว่าเมื่อ เปิดเครื่องมา ซีพียูจะเริ่มต้นทำงานได้ทันที ข้อมูลหรือโปรแกรมที่เก็บไว้ในรอมจะถูกบันทึกมาก่อน แล้วผู้ใช้ไม่สามารถเขียนข้อมูลใดๆลงไปได้แต่สามารถอ่านข้อมูลได้อย่างเดียว ข้อมูลหรือโปรแกรมที่ อยู่ในรอมนี้จะอยู่อย่างถาวร แม้จะปิดเครื่องข้อมูลหรือโปรแกรมก็จะไม่ถูกลบไปในไมโครคอมพิว เตอร์แต่ละเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำที่มีความจุมากขึ้น เพื่อให้สามารถบรรจุโปรแกรมใหญ่ได้

2.2 หน่วยความจำรอง
แรมที่เป็นหน่วยความ จำหลักส่วนที่ใช้งานไม่สามารถเก็บโปรแกรมหรือข้อมูลไว้นานได้เพราะ เมื่อปิดเครื่องหรือไฟฟ้าดับ ข้อมูลที่เก็บอยู่ในแรมจะหายไป ดังนั้นจึงต้องมีหน่วยความจำรองเพื่อใช้ เก็บข้อมูลที่ต้องการใช้งานต่อ และหากต้องการใช้งานเมื่อไรก็จะถ่ายจากหน่วยความจำรองมาไว้ที่ หน่วยความจำหลักที่เป็นแรมเพื่อให้หน่วยประมวลผลทำงาน หน่วยความจำรองที่ใช้กันในระบบคอม พิวเตอร์มีหลายประเภท
- แผ่นบันทึกข้อมูล (floppy disk หรือ diskette) ไมโครคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่มีหน่วยรับแผ่นบันทึกอย่างน้อย หนึ่งตัวแผ่นบันทึกที่นิยมใช้ในปัจจุบันมีขนาด 3.5 นิ้ว ตัวแผ่นบันทึกเป็นแผ่นบางฉาบผิวด้วยสารแม่เหล็กอยู่ในกรอบพลาสติกแข็งเพื่อป้องกันการขีด ข่วน    การเก็บข้อมูลจะทำโดยบันทึกลงไปที่ผิวของ แผ่นปกติใช้ได้ทั้งสองด้าน     หัวอ่านของเครื่องขับจังมีสองหัวแผ่นจะหมุ่นด้วยความเร็วคงที่ หัวอ่านว่งเข้าออกเพื่ออ่านข้อมูลในตำแหน่ง ที่อยู่ที่ต้องการผิวที่ใช้เก็บข้อมูลจะแบ่งเป็นวงเรียกว่าแทร็ก(track) แต่ละแทร็กจะแบ่งเป็นช่องเก็บข้อมูลเรียกว่าเซกเตอร์(sector) แผ่นบันทึกขนาด3.5นิ้วมีความจุ 1.44 เมกะไบต์
- อาร์ดดิสก์ (Hardisk) จะประกอบไปด้วยแผ่นบันทึกแบบแข็งที่เคลือบสารแม่เหล็กหลายแผ่นเรียงซ้อนกัน  หัวอ่านของหน่วยขับจะมีหลายหัว ในขณะที่แผ่นบันทึกแต่ละแผ่นหมุ่น หัวอ่านจะ เคลื่อนที่เข้าออกเพื่ออ่านข้อมูล ที่ก็บบนพื้นผิวแผ่น การเก็บข้อมูลในแต่ละแผ่นจะเป็นวง เรียกแต่ละวงของทุกแผ่นบัน ทึกว่าไซลินเดอร์(cylinder)  แต่ละไซลินเดอร์จะแบ่งเป็นเซกเตอร์ แต่ละเซกเตอร์เก็บข้อมูลเป็นชุดๆ  ฮาร์ดดิสก์เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลที่มีความจุสูงมาก   ขนาดของฮาร์ดดิสก์มีความจุเป็นจิกะไบต์ เช่น ฮาร์ดดิสก์ความจุ 40 จิกะไบต์ การเขียนอ่าน ข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์จะกระทำเป็นเซกเตอร์และเขียน อ่านได้เร็วมากเวลาที่ใช้ในการวัดการเข้าถึงข้อมูลมีหน่วยเป็นมิลลิวินาที
- เทปแม่เหล็ก (Magnatic Tape) เป็นอุปกรณ์ที่มีการใช้กันมานานแล้ว  ลักษณะของเทปเป็นแถบ สายพลาสติก  เคลือบด้วยสารแม่เหล็ก  เหมือนเทปบันทึกเสียง  เทปแม่เหล็กใช้สำหรับเก็บข้อมูลจำนวนมาก   มีการจัดเก็บและเรียกค้นข้อมูลแบบเป็นลำดับ  การประยุกต์เน้นใช้สำหรับสำรองข้อมูลเพื่อความมั่นใจเช่น  ถ้าฮาร์ดดิสก์เสียหาย  ข้อมูลในฮาร์ดดิสก์อาจสูญหายได้จึงจำเป็นต้องเก็บสองรองข้อมูลไว้
- แผ่นซีดี :CD (Compact  Disk) วิวัฒนาการขงการใช้หน่ยความจำรองได้ก้าวหน้าขึ้น เป็นลำดับปัจจุบันได้มีการประดิษฐ์แผ่นซีดีใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมากการเก็บข้อมูลบนแผ่นซีดีใช้หลักการทางแสง  ทำให้สามารถเก็บข้อมูลแบบดิจิตอลได้ แผ่นซีดีที่นิยมใช้กันมากเป็นแผ่นซีดีที่อ่านได้อย่างเดียว(CD ROM) และเขียนบันทึกได(CD RW)  ข้อดีของแผ่นซีดีคือ ราคาถูก จุข้อมูลได้มาก สามารถเก็บ ข้อมูลหรือโปรแกรมได้มากกว่า 700 เมกะไบต์ต่อแผ่น แผ่นซีดีมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ  5 นิ้ว               ในปัจจุบันเทคโนโลยีทางแสงได้ก้าวหน้าขึ้นสามารถเขียนข้อมูลบนแผ่นซีดีได้เหมือนฮาร์ดดิสก์เรียกว่า ออปติคัลดิสก์ (Optical disk)

3. หน่วยแสดงผล
หน่วยแสดงผลหรือหน่วยส่ง อกเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญและจำเป็นอย่างหนึ่ง อุปกรณ์ส่งออกที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ที่นิยมทั่วไปคือ จอภาพ(monitor)  และเครื่องพิมพ์(printer) อุปกรณ์ส่งออกของคอมพิวเตอร์ยังมีอีกมาก
- จอภาพ มีลักษณะเป็นจอภาพเหมือจอโทรทัศน์ทั่วไป เรียกว่า ซีอาที(Cathode Ray Tube : Crt) การส่งออก ของข้อมูลจะปรากฏบนจอภาพ ซึ่งแสดงได้ทั้งตัวอักษณ ตัวเลขเครื่องหมายพิเศษ และยังสามารถแสดงรูปได้ด้วย
การแสดงผลบนจอภาพจะแสดงด้วย จุดเล็กๆ ตามแนวนอนและแนวตั้ง แต่เดิมจอภาพแสดงผลได้เพียงสีเดียว พัฒนาการต่อมาทำให้การแสดงผลเป็นสีหลาย สีได้  นอกจากนี้ยังมีความละเอียดมากขึ้น เช่น จอภาพที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน แสดงผล ในภาวะกราฟิกได้อย่าง น้อยในแนวนอน640จุด ในแนวตั้ง480จุด และแสดงสีได้อย่างน้อย 16 สี  ถึง 256 สี  สำหรับการ แสดงผลเป็นตัว อักษร ในภาวะปกติสามรถแสดงผลได้ 25 บรรทัด บรรทัดละ 80  ตัวอักษร
ขนาดของจอภาพจะวัดความยาวตามเส้น ทะแยงมุม จอภาพโดยทั่วไปจะมีขนาด 17 นิ้วการแสดงผลของจอภาพ ควบคุมโดยแผงวงจริเล็กทรอนิกส์ซึ่ง อยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์
- เครื่องพิมพ์   เครื่องพิมพ์ที่ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์มีหลายประเภทตามเทคโนโลยีการพิมพ์ เครื่องพิมพ์เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่พิมพ์ลงบนกระดาษเครื่องพิมพ์ที่ใช้กับคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปมีดังนี้
1) เครื่องพิมพ์แบบหัวเข็ม  (Dot matrix printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่มีหัวยิงเป็นแข็มขนาดเล็กพุ่ง ไปชนแผ่นผ้าหมึก เพื่อให้หมึกติดบนกระดาษเป็นจุดเล็กๆ หลายๆ จุดเรียงกันเป็นตัวหนังสือหรือรูปภาพ หัวเข็มที่ใช้ยิงไปยังผ้าหมึกมีมี จำนวนหลายหัว โดยปกติใช้ขนาด 24 หัวเข็ม ซึ่งจัดวางเรียงกันในแนวตั้งทำให้ได้ตัวหนังสือที่ละเอียดพอควร
2) เครื่องพิมพ์เลเซอร์  (Laser printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่ให้ความคมชัดและความละเอียดสูง การพิมพ์ จะใช้หลักการทางแสง ปกติมีความละเอียดไม่น้อยกว่า 600 จุด ต่อนิ้ว เครื่องพิมพ์เลเซอร์จึงเป็นเครื่องพิมพ์ที่เหมาะกับงานพิมพ์ที่ต้องการคุณภาพ พัฒนาการทางเทคโนโลยีทำให้เครื่องพิมพ์เลเซอร์ได้รับความนิยมสูงขึ้น เพราะเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพต่อราคาแล้วเครื่องพิมพ์ชนิดนี้เหมาะ ที่จะใช้ในสำนักงานแต่จุดด้อยู่ที่ไม่สามารถพิมพ์สำเนากระดาษคาร์บอนได้
3) เครื่องพิมพ์รายบรรทัด  (Line printer) เครื่องพิมพ์ชนิดนี้มีความเร็วในการพิมพ์สูงมากสามารถพิมพ์ได้หลาย ร้อยบรรทัดต่อนาที ขนาดความเร็วของรุ่นที่พิม์สูงมาก มีความเร็วในการพิมพ์ได้ถึง 200 บรรทัดต่อนาที ลักษณะการพิมพ์มีหลายแบบ บางแบบใช้พิมพ์ ด้วยแถบโซ่ตัวอักษรที่หมุนอยู่ และมีคันเคาะตัวอักษรในตำแหน่งที่กำหนด บางแบบใช้หัวยิงแบบจุด แต่มีจำนวนหัวยิงเป็นจำนวนมากเพื่อให้พมพ์ได้เร็ว เครื่องพิมพ์ชนิดนี้จึงเหมาะกับศูนย์คอมพิวเตอร์ที่ต้องการพิมพ์รายงานเป็นจำนวนมาก และพิมพ์อย่างต่อเนื่อง

หมดหน้า 4