ฮาร์ดแวร์ (HARDWARE)

 

          คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มนุษย์ได้ประดิษฐ์ขึ้น เพื่อนำมาเสริมความสามารถของมนุษย์ในด้าน การรับรู้การจำ การคำนวณ การเปรียบเทียบตัดสินใจ และการแสดงออก เพื่อให้การทำงานได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง สามารถทำงานแทนมนุษย์ได้อย่างหลากหลายในสิ่งที่มนุษย์ไม่สามารถทำได้ ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ให้สามารถทำงานเป็นระบบสนองความต้องการของมนุษย์ การทำงานของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยที่สำคัญ 5 หน่วยคือ หน่วยหรืออุปกรณ์รับเข้า (input unit) เพื่อรับข้อมูลและคำสั่งหรือโปรแกรมจากผู้ใช้นำเข้าไปเก็บอยู่ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือหน่วยความจำหลัก (main memory unit) ซึ่งเป็นหน่วยที่สามารถเก็บข้อมูลหรือคำสั่งปริมาณมากขณะที่ผู้ใช้เปิดเครื่องทำงาน คำสั่งที่เก็บในส่วนความจำหลักจะถูกนำไปตีความ และสั่งทำงานเพื่อประมวลผลข้อมูลที่หน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า ซีพียู (Central Processing Unit : CPU) ซึ่งเป็นหัวใจและสมองของการทำงานในคอมพิวเตอร์ โดยทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูลที่เก็บในหน่วยความจำหลัก ผลจากการคำนวณหรือประมวลผลจะนำกลับไปเก็บยังหน่วยความจำหลัก และพร้อมที่จะนำออกแสดงที่อุปกรณ์หรือหน่วยส่งออก (output unit) กลับไปสู่ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ต่อไป ส่วนหน่วยความจำรองจะทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมในรูปของแฟ้มข้อมูลเพื่อการทำสำเนาข้อมูลที่สามารถนำมาใช้งานได้ภายหลังดังนั้นระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยที่สำคัญ คือ หน่วยรับเข้า หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำหลัก หน่วยความจำรอง และหน่วยส่งออก

->> หน่วยรับเข้า (Input unit)

           เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลและโปรแกรมเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลักเพื่อเตรียมรับการประมวลผล อุปกรณ์รับเข้าที่ใช้กันเป็นส่วนใหญ่คือ แผงแป้นอักขระ (keyboard) และเมาส์ (mouse) แทร็กบอล (track ball) ก้านควบคุม (joy strick) เครื่องอ่านรหัสแท่ง (bar code) เครื่องอ่านตัวเลข ไมโครโฟน (microphone) กล้องและวีดิโอดิจิตตอล เป็นต้น

          แผงแป้นอักขระหรือแป้นพิมพ์ (Keyboard)

                    เป็นอุปกรณ์รับเข้าพื้นฐานที่ต้องมีในเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง การทำงานของแผงแป้นอักขระเริ่มจากเมื่อผู้ใช้กดแป้นอักขระ แล้วระบบคอมพิวเตอร์จะทำการเปลี่ยนเป็นรหัสเพื่อส่งต่อไปให้กับคอมพิวเตอร์ทำงานต่อไป แป้นพิมพ์ที่ใช้ในการป้อนข้อมูลจะมีจำนวนตั้งแต่ 50 แป้นขึ้นไป แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่มีแป้นตัวเลขแยกไว้ต่างหาก เพื่อทำให้การป้อนข้อมูลตัวเลขทำได้ง่ายและสะดวกขึ้น
                    การวางตำแหน่งแป้นอักขระ จะเป็นไปตามมาตรฐานของระบบพิมพ์สัมผัสของเครื่องพิมพ์ดีด ที่มีการใช้แป้นยกแคร่ (shift) เพื่อทำให้สามารถใช้พิมพ์ได้ทั้งตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็ก ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักษรภาษาอังกฤษที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต กล่าวคือ เมื่อมีการกดแป้นพิมพ์ แผงแป้นอักขระจะส่งรหัสขนาด 7 หรือ 8 บิต นี้เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์
                    เมื่อนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานพิมพ์ภาษาไทยจึงต้องมีการดัดแปลงแผงแป้นอักขระให้สามารถใช้งานได้ทั้งภาษาอังกฤษและภาษาไทย กลุ่มแป้นที่ใช้พิมพ์ตัวอักษรภาษาไทยจะเป็นกลุ่มแป้นเดียวกับภาษาอังกฤษ แต่จะใช้แป้นพิเศษแป้นหนึ่งทำหน้าที่สลับเปลี่ยนการพิมพ์ภาษาไทย หรือภาษาอังกฤษภายใต้การควบคุมของซอฟต์แวร์อีกชั้นหนึ่ง
                    แผงแป้นอักขระสำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ตระกูลไอบีเอ็มที่ผลิตออามารุ่นแรก ๆ ตั้งแต่ พ.ศ. 2524 จะเป็นแป้นรวมทั้งหมด 83 แป้น ซึ่งเรียกว่า แผงแป้นอักขระพีซีเอ็กซ์ที ต่อมาในปี พ.ศ. 2527 บริษัทไอบีเอ็มได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระ กำหนดสัญญาณทางไฟฟ้าของแป้นขึ้นใหม่ จัดตำแหน่งและขนาดแป้นให้เหมาะสมดียิ่งขึ้น โดยมีจำนวนแป้นรวม 84 แป้น เรียกว่า แผงแป้นอักขระพีซีเอที และในเวลาต่อมาก็ได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระขึ้นพร้อม ๆ กับการออกเครื่องรุ่น PS/2 โดยใช้สัญญาณทางไฟฟ้า เช่นเดียวกับแผงแป้นอักขระรุ่นเอทีเดิม และเพิ่มจำนวนแป้นอีก 17 แป้น รวมเป็น 101 แป้น
                    การเลือกซื้อแผงแป้นอักขระควรพิจารณารุ่นใหม่ที่เป็นมาตรฐานและสามารถใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละรุ่น
                    สำหรับเครื่องขนาดกระเป๋าหิ้วไม่ว่าจะเป็นแล็ปท็อปหรือโน้ตบุ๊ค ขนาดของแผงแป้นอักขระยังไม่มีการกำหนดมาตรฐาน เพราะผู้ผลิตต้องการพัฒนาให้เครื่องมีขนาดเล็กลงโดยลดจำนวนแป้นลง แล้วใช้แป้นหลายแป้นพร้อมกันเพื่อทำงานได้เหมือนแป้นเดียว

           เมาส์ (Mouse)

                    ซอฟต์แวร์รุ่นใหม่ที่พัฒนาในระยะหลัง ๆ นี้ สามารถติดต่อกับผู้ใช้โดยการใช้รูปกราฟิกแทนคำสั่ง มีการใช้งานเป็นช่วงหน้าต่าง และเลือกรายการหรือคำสั่งด้วยภาพ หรือสัญรูป (icon) อุปกรณ์รับเข้าที่นิยมใช้รองจากคีย์บอร์ด ได้แก่ อุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง ที่เรียกว่า เมาส์ (Mouse) หรือ "หนูอิเล็กทรอนิกส์" เนื่องจากเป็น อุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายหนู มีสายต่ออยู่ที่ปลายลักษณะเดียวกับหางหนู เมาส์จะช่วยในการบ่งชี้ตำแหน่งว่าขณะนี้กำลังอยู่ ณ จุดใดบนจอภาพ เรียกว่า "ตัวชี้ตำแหน่ง (Pointer)" ซึ่งอาศัยการเลื่อนเมาส์ แทนการกดปุ่มบังคับทิศทางบนคีย์บอร์ด
                    เมาส์เป็นอุปกรณ์ที่ให้ความรู้สึกที่ดีต่อการใช้งาน ช่วยให้การใช้งานง่ายขึ้นด้วยการใช้เมาส์เลื่อนตัวชี้ไปยังตำแหน่งต่าง ๆ บนจอภาพ ในขณะที่สายตาจับอยู่ที่จอภาพก็สามารถใช้มือลากเมาส์ไปมาได้ ระยะทางและทิศทางของตัวชี้จะสัมพันธ์และเป็นไปในแนวทางเดียวกับการเลื่อนเมาส์
                    เมาส์แบ่งได้เป็นสองแบบคือ แบบทางกลและแบบใช้เแสง แบบทางกลเป็นแบบที่ใช้ลูกกลิ้งกลม ที่มีน้ำหนักและแรงเสียดทานพอดี เมื่อเลื่อนเมาส์ไปในทิศทางใดจะทำให้ลูกกลิ้งเคลื่อนไปมาในทิศทางนั้น ลูกกลิ้งจะทำให้กลไกซึ่งทำหน้าที่ปรับแกนหมุนในแกน X และแกน Y แล้วส่งผลไปเลื่อนตำแหน่งตัวชี้บนจอภาพ เมาส์แบบทางกลนี้มีโครงสร้างที่ออกแบบได้ง่าย มีรูปร่างพอเหมาะมือ ส่วนลูกกลิ้งจะต้องออกแบบให้กลิ้งได้ง่ายและไม่ลื่นไถล สามารถควบคุมความเร็วได้อย่างต่อเนื่องสัมพันธ์ระหว่างทางเดินของเมาส์และจอภาพ เมาส์แบบใช้แสงอาศัยหลักการส่งแสงจากเมาส์มีแสงตัดผ่านและสะท้อนขึ้นมาทำให้ทราบตำแหน่งที่ลากไปเมาส์แบบนี้ไม่ต้องใช้ลูกกลิ้งกลม จะเป็นการเลื่อนเมาส์เพื่อควบคุมตัวชี้บนจอภาพไปยังตำแหน่งที่ต้องการแล้วทำการยืนยันด้วยการกดปุ่มเมาส์ ปุ่มกดบนเมาส์มีความแตกต่างกัน สำหรับเครื่องแมคอินทอช ปุ่มกดเมาส์จะมีปุ่มเดียว แต่เมาส์ที่ใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ตระกูลไอบีเอ็มส่วนใหญ่จะมี 2 ปุ่ม โดยทั่วไปปุ่มทางซ้ายใช้เพื่อยืนยันการเลือกรายการและปุ่มทางขวาเป็นการยกเลิกรายการ เมาส์บางประเภทอาจเป็นแบบ 3 ปุ่ม เพื่อความสะดวกในการใช้งาน
                    การเลือกซื้อเมาส์ควรพิจาณาจำนวนปุ่มให้ตรงกับความต้องการของซอฟต์แวร์ ในระดับเครื่องพีซีแนะนำให้ใช้เมาส์แบบสองปุ่มเพราะซอฟต์แวร์เกือบทั้งหมดสนับสนุนใช้งานเมาส์ประเภทนี้

                    - พัฒนาการของเมาส์
                    เมาส์พัฒนาขึ้นมาครั้งแรก ในศูนย์ค้นคว้าที่เมืองปาโลอัลโต้ ของบริษัทซีร็อก (Xerox Corporation's Palo Alto Research Center) เมาส์มีหลายรูปร่าง หลายลักษณะ โดยเฉพาะเมาส์รุ่นใหม่ๆ จะออกแบบมาอย่างสวยงาม โดยปกติปุ่มของเมาส์ จะมี 2 ปุ่มสำหรับเมาส์ของเครื่องพีซี และปุ่มเดียวสำหรับเครื่อง Macintosh ปัจจุบันมีการพัฒนาให้เมาส์ใช้งานได้ง่ายขึ้น โดยเพิ่มปุ่มเลื่อนตรงกลาง มีลักษณะคล้ายล้อ ดังรูป เรียกว่า Intelli Mouse ซึ่งจะอำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้ในการเลื่อนจอภาพเพื่อดูข้อมูล นอกจากนี้ยังมีเมาส์ที่ทำงานด้วยสัญญาณแสง ที่เรียกว่า Infrared หรือ Wireless Mouse

                    - เมาส์ทำงานอย่างไร ?
                     เมาส์ประกอบด้วย ลูกกลิ้งที่ติดตั้งอยู่ด้านล่าง และมีปุ่มกดควบคุม (ตั้งแต่ 1 - 3 ปุ่ม) การใช้เมาส์จะนำเมาส์วางไว้บนพื้นราบ และเลื่อนเมาส์ไปในทิศทางที่ต้องการ บนจอภาพจะปรากฏ สัญลักษณ์ชี้ตำแหน่ง เรียกว่า "Mouse Pointer" (มักจะเป็นรูปลูกศรเฉียงซ้าย) เมื่อต้องการจะทำงานใดๆ ก็ทำการกดปุ่มเมาส์ ตามหลักการใช้เมาส์ คอมพิวเตอร์จะรับสัญญาณ และทำการประมวลผลต่อไป

                    - กลไกการทำงานของเมาส์
                    กลไกการทำงานของเมาส์ มี 3 ประเภท คือ Mechanical, Opto-Mechanical, Optical

                    - Mechanical
                    เป็นกลไกการทำงานที่อาศัยลูกบอลยาง ที่สามารถกลิ้งไปมาได้ เมื่อทำการเคลื่อนย้ายตัวเมาส์ ซึ่งลูกบอลจะกดแนบอยู่กับลูกกลิ้ง โดยแกนของลูกกลิ้ง จะต่อกับจานแปลรหัส (Encoder) บนจานจะมีหน้าสัมผัสเป็นจุดๆ เมื่อจุดสัมผัสเลื่อนมาตรงแกนสัมผัส ก็จะสร้างสัญญาณ บอกไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ โปรแกรมควบคุมเมาส์ จะทำหน้าที่ แปลเป็นคำสั่งเคลื่อนย้ายเคอร์เซอร์ บนจอภาพต่อไป

                    - Opto-Mechanical
                     กลไกการทำงานคล้าย Mechanical แต่ตัวรับการเคลื่อนที่ของจาน Encoder จะมี LED อยู่อีกด้านหนึ่งของจานไว้คอยกำเนิดแสง และอีกด้านหนึ่ง จะมี Opto-Transistor (ทรานซิสเตอร์ไวแสง) ไว้คอยตรวจจับแสงแทนการใช้การสัมผัส

                    - Optical
                    กลไกการทำงานที่อาศัยแผ่นรองชนิดพิเศษ ซึ่งมีผิวมันสะท้อนแสง และมีตารางเส้นตามแกน X , Y โดยแกนหนึ่งเป็นสีน้ำเงิน อีกแกนเป็นสีดำ ตัดกันไว้คอยตรวจจับการเคลื่อนที่ ซึ่งบนเมาส์ จะมี LED 2 ตัวให้กำเนิดแสงออกมา 2 สี คือ สีดำ และสีน้ำเงิน LED ที่กำเนิดแสงสีดำ จะดูดกลืนแสงสีน้ำเงิน LED ที่กำเนิดแสงสีน้ำเงิน จะดูดกลืนแสงสีดำ ซึ่งตัวตรวจจับแสง เป็นทรานซิสเตอร์ไวแสง สีที่ตรวจจับได้จะบอกทิศทาง ส่วนช่วงของแสงที่หายไป จะบอกถึงระยะทางการเคลื่อนที่

          แทร็กบอล (Track Ball)

                    อุปกรณ์รับข้อมูลที่มีลักษณะคล้ายเมาส์ แต่เอาลูกบอลมาวางอยู่ด้านบน เพื่อลดพื้นที่การใช้งาน เมื่อต้องการเลื่อนตำแหน่ง ก็ใช้นิ้วมือกลิ้งลูกบอลไป-มา และปุ่มกดก็มีจำนวนเท่ากับ ปุ่มกดของเมาส์ เพียงแต่วางไว้ด้านข้าง มักจะพบ Track Ball กับคอมพิวเตอร์ประเภท Note Book

          ก้านควบคุม (joy strick)

                    ประกอบไปด้วยก้านโยกที่สามารถโยกได้หลายทิศทาง ขณะที่ก้านโยกไปมา ตำแหน่งของตัวชี้จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ ก้านควบคุมจึงเป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้กันมากในการเล่นเกมส์เนื่องจากความคล่องตัวและรวดเร็วของการควบคุมตัวชี้หรือ pointer

          เครื่องอ่านรหัสแท่ง

                    เครื่องอ่านรหัสแท่งเป็นอุปกรณ์รับเข้าที่ใช้สำหรับอ่านแท่ง (bar code) ซึ่งเป็นแถบเส้นที่ประกอบด้วยเส้นขนาดที่แตกต่างกัน เพื่อใช้แทนรหัสข้อมูลต่าง ๆ ทำให้แทนข้อมูลได้ปริมาณมาก การทำงานของเครื่องอ่านรหัสแท่ง จะอ่านรหัสโดยใช้แสงส่องแถบเส้นทำให้เกิดการสะท้อนเพื่อรับรหัสเข้ามาตีความหมาย ปัจจุบันนิยมใช้ในห้างสรรพสินค้า โดยสินค้าทุกชนิดจะติดรหัสแท่งไว้บนตัวสินค้า พนักงานเก็บเงินจะใช้เครื่องอ่านรหัสแท่ง เพื่อให้รู้ว่าเป็นรหัสของสินค้าที่ถูกเก็บไว้ในฐานข้อมูลประเภทใด ราคาสินค้าเท่าใด ทำให้สามารถคนวณราคาสินค้าและพิมพ์ใบเสร็จได้อย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันได้มีการนำเครื่องอ่านรหัสแท่งไปใช้ในหลายหน่วยงานที่มีข้อมูลเป็นปริมาณมาก ๆ เป็นต้นว่า ระบบฐานข้อมูลของทะเบียนประวัติ การวัดและประเมินผล ห้องสมุดของโรงเรียนและมหาวิทยาลัยเป็นต้น

          ดิจิไทเซอร์ (Digitizer)

                    ดิจิไทเซอร์ หรือ แท็ปเลต (Tablet) เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลที่มักจะใช้ในงาน CAD/CAM มีลักษณะเป็น แผ่นสี่เหลี่ยมขนาดเท่ากับจอภาพ และมีอุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง คล้ายเมาส์วางบนแผ่นสี่เหลี่ยม เรียกว่า ทรานซดิวเซอร์ เมื่อเลื่อนตัวชี้ตำแหน่งไปบนกระดาน จะมีการส่งสัญญาณจาก ตะแกรงใต้แผ่นกระดาน ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์

          สแกนเนอร์ (Scanner)

                    Scanner คือ อุปกรณ์ต่อเชื่อมคอมพิวเตอร์แบบกราฟิก ที่มีหน้าที่ ในการเปลี่ยนแปลงภาพต้นฉบับ (รูปถ่าย ตัวอักษรบนหน้ากระดาษ ภาพวาด) ให้เป็นข้อมูล เพื่อให้คอมพิวเตอร์ สามารถนำข้อมูลดังกล่าว มาใช้ประโยชน์ ในการแสดงผลที่หน้าจอ ทำให้สามารถแก้ไข ตกแต่งเพิ่มเติม และจัดเก็บข้อมูลได้


                    เครื่องอ่านภาพ จะทำการอ่านภาพโดยอาศัยการสะท้อน หรือการส่องผ่านของแสง กับภาพต้นฉบับที่ทึบแสง หรือโปร่งแสง ให้ตกกระทบกับ แถบของอุปกรณ์ไวแสง (Photosensitive) ซึ่งมีชื่อในทางเทคนิคว่า Charge-Couple Device (CCD) ตัว CCD จะรับแสงดังกล่าวลงไปเก็บไว้ใน เส้นเล็กของเซล และจะแปลงคลื่นแสง ของแต่ละเซลเล็ก ๆ ให้กลายเป็นคลื่นความต่างศักย์ ซึ่งจะแตกต่างไปตามอัตราส่วน ของระดับความเข้มของแสงแต่ละจุด ตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อก เป็นดิจิตอล (Analog to Digital Convertor) จะแปลงคลื่นความต่างศักย์ ให้เป็นข้อมูล ในรูปแบบที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ ในเวลาเดียวกัน โปรแกรมในการอ่าน จะควบคุมการทำงาน ของเครื่องอ่านภาพ ให้รับข้อมูลเข้า และจัดรูปแบบเป็นแฟ้มข้อมูลของภาพ ในระบบคอมพิวเตอร์ต่อไป
                    ภาพจากการสแกน จะอยู่ในรูปแบบดิจิตอล คอมพิวเตอร์แทนส่วนเล็ก ๆ ของภาพที่เรียกว่า พิกเซล (Pixels) ขนาดของไฟล์รูปภาพ จะประกอบด้วย จำนวนพิกเซลเป็นร้อยเป็นพัน คอมพิวเตอร์จะบันทึก ค่าความเข้ม และค่าสีของพิกเซลแต่ละพิกเซล ด้วยจำนวน 1 บิต หรือหลายๆ บิต จำนวนของพิกเซล จะเป็นตัวแสดงถึงความละเอียด และถ้ามีจำนวนบิตต่อพิกเซลมาก สีที่ได้ก็จะมากตามไปด้วย

          กล้องถ่ายภาพและกล้องดิจิตตอล

                    เป็นกล้องถ่ายภาพในระบบที่ใช้ เทคโนโลยีบันทึกข้อมูล แบบดิจิตอลบนแผ่นดิสก์ หรือสื่ออื่นๆ ซึ่งต่างจากกล้องถ่ายรูประบบเดิม ฟิล์มเป็นสื่อบันทึกข้อมูล

                    - ประโยชน์ของกล้องถ่ายภาพแบบดิจิตอล
                    1. รวดเร็ว เพราะเมื่อถ่ายรูปแล้ว ก็สามารถนำมาใช้งานได้เลย ไม่ว่าจะเป็นการบันทึก เป็นไฟล์ภาพบนแผ่นดิสก์ หรือการถ่ายโอน เข้าคอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ทต่างๆ
                    2. ใช้งานง่าย เพราะมีการทำงานแบบอัตโนมัติ
                    3. ไม่เปลืองฟิล์ม เพราะอาศัยอุปกรณ์บันทึกที่สามารถลบข้อมูล และนำมาใช้งานใหม่ได้

->> หน่วยประมวลผล (Central Processing Unit : CPU)

 

 

                    หน่วยประมวลผลกลางจัดเป็นสมองแกนกลางและหัวใจของคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 2 หน่วย คือหน่วยควบคุมและหน่วยคำนวณและตรรกะ หน่วยควบคุมทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผล ส่วนหน่วยคำนวณและตรรกะทำหน้าที่นำข้อมูลที่เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เป็นแบบสองสถานะมาประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ หน่วยประมวลผลกลางทำงานตามคำสั่งของโปรแกรมอย่างรวดเร็วมาก ประสิทธิภาพการทำงานของหน่วยประมวลผลกลางขึ้นอยู่กับรุ่น

                    การพัฒนาหน่วยประมวลผลกลางก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว ในรูปไมโครชิบที่เรียกว่าไมโครโพรเซสเซอร์ เริ่มแรกเป็นหน่วยประมวลผลหรือซีพียูขนาด 8 บิต หมายถึงความสามารถอ่านข้อมูลและประมวลผลข้อมูลได้ครั้งละ 8 บิต ต่อมาได้พัฒนาเป็นซีพียูขนาด 16 บิต 32 บิตและในปัจจุบันมีขนาด 64 บิต ตามลำดับ
                    เทคโนโลยีหน่วยประมวลผลกลางเริ่มจากปี พ.ศ. 2518 บริษัทอินเทลได้พัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ ไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 8080 ซึ่งเป็นซีพียูขนาด 8 บิต ต่อมาบริษัทแอปเปิ้ลก็เลือกซีพียู 6502 ของบริษัทมอสเทคมาผลิตเป็นเครื่องแอปเปิ้ลทู ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในยุคนั้น
เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในประเทศไทยส่วนมากเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียูของตระกูลอินเทลที่พัฒนามาจาก 8088 8086 80286 80386 80486 และในปัจจุบันเป็นรุ่นเพนเตียม ตามลำดับ
                    ความเร็วของการทำงานของซีพียูขึ้นอยู่กับการให้จังหวะที่เรียกว่า สัญญาณนาฬิกาซีพียู 8088 ถูกกำหนดจังหวะด้วยสัญญาณนาฬิกาที่มีความเร็ว 4.77 ล้านรอบใบ 1 วินาทีหรือที่เรียกว่า 4.77 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) ซึ่งปัจจุบันถูกพัฒนาให้เร็วขึ้นเป็นลำดับ

->> หน่วยความจำหลัก (Main Memory storage)

                    หน่วยความจำหลัก มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูลละโปรแกรมสำหรับให้หน่วยประมวลผลกลางเรียกไปใช้งานได้ทันที หน่วยความจำหลักเป็นอุปกรณ์ที่ทำมาจากไอซี วงจรหน่วยความจำเก็บข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าสองสถานะ
                    การเก็บข้อมูลในหน่วยความจำเก็บโดยกำหนดตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูล (address) ซีพียูจะเข้าถึงตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลโดยการสุ่ม (random access)

                    หน่วยความจำหลักแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ

                    - แรม (Random Access Memory : RAM) เป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลสำหรับใช้งานทั่วไปขณะเปิดเครื่องใช้งาน แรมจะเก็บข้อมูลเฉพาะตอนที่มีกระแสไฟฟ้าเลี้ยงวงจรเท่านั้น ถ้าไฟฟ้าดับ ข้อมูลที่เก็บอยู่ภายในแรมจะหายไปทันที
                    การซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์ต้องระบุขนาดของแรมที่ผู้ใช้ต้องการ ขนาดของแรมมีหน่วยวัดเช่นเดียวกับหน่วยวัดของหน่วยความจำรองคือ บิต ไบต์ กิโลไบต์ และ เมกะไบต์

 

                    - รอม (Read only memory : ROM) เป็นหน่วยความจำหลักที่บรรจุโปรแกรมสำคัญที่เมื่อเปิดเครื่อง ทำให้ซีพียูทำงานได้ทันที ข้อมูลและโปรแกรมภายในรอมจะถูกบันทึกมาก่อนแล้ว และอยู่อย่างถาวร ถึงแม้จะปิดเครื่องไม่มีไฟฟ้าเลี้ยงวงจรข้อมูลจะไม่สูญหาย ผู้ใช้ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขหรือบันทึกข้อมูลใหม่ลงไปได้แต่จะสามารถอ่านออกมาได้อย่างเดียวเท่านั้น

 

->> หน่วยความจำรอง

 

                    ข้อมูลภายในแรมจะอยู่อย่างไม่ถาวรและจะสูญหายไปทันทีเมื่อปิดเครื่องไม่มีกระแสไฟฟ้าเลี้ยววงจร ดังนั้นจึงมีความจำรองใช้เก็บข้อมูลที่สามารถเรียกมาใช้งานใหม่ภายหลังโดยการถ่ายจากหน่วยความจำรองมาเก็บไว้ในแรม เพื่อการทำงานต่อและการประมวลผลต่อไป หน่วยความจำรองมีหลายประเภท ดังนี้

          แผ่นบันทึก (floppy disk หรือ diskette)

แผ่นบันทึกที่นิยมใช้ในปัจจุบันมีขนาด 3.5 นิ้ว ความจุ 1.44 เมกะไบต์ ตัวแผ่นบันทึกฉาบด้วยสารแม่เหล็กในกรอบเทฟล่อนเพื่อป้องกันการถูกขีดข่วน

         

การเก็บข้อมูลของแผ่นบันทึก โดยการใส่แผ่นบันทึกในเครื่องขับแผ่นบันทึก (disk drive) ซึ่งมีหัวอ่านสองหัวแผ่นจะหมุนและหัวอ่านวิ่งเข้าออกเพื่ออ่านข้อมูลในตำแหน่งที่ต้องการ ผิวของแผ่นมีลักษณะเป็นวง เรียกว่า แทร็ก (track) แต่ละแทร็กจะแบ่งเป็นช่องเก็บข้อมูลเรียกว่าเซกเตอร์ (sector)

          ฮาร์ดดิสก์ (Hardisk)

                    ประกอบด้วยแผ่นบันทึกแบบแข็งที่เคลือบด้วยสารแม่เหล็กหลายแผ่นเรียงซ้อนกัน หัวอ่านจึงมีหลายหัว การเก็บข้อมูลในแต่ละแผ่นจะเป็นวงเรียกแต่ละวงว่าไซลินเดอร์ (cylinder) แต่ละไซลินเดอร์จะแบ่งเป็นเซกเตอร์ แต่ละเซกเตอร์เก็บข้อมูลเป็นชุด ๆ ทำให้ฮาร์ดดิสก์เก็บข้อมูลได้ปริมาณมาก ปัจจุบันความจุของฮาร์ดดิสก์ไม่ต่ไกว่า 20 จิกะไบต์

          แผ่นซีดี (Compact Disk : CD)

                    วิวัฒนาการของการใช้หน่วยความจำรองได้ก้าวหน้าขึ้นเป็นลำดับ ปัจจุบันได้มีการประดิษฐ์แผ่นซีดี (Compact Disk :CD) ใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมาก หลักการเก็บข้อมูลบนแผ่นซีดีใช้หลักการทางแสงเก็บข้อมูลแบบดิจิตอลได้ ผ่านอุปกรณ์ที่ใช้อ่านแผ่นซีดี เรียกว่า ซีดีรอม (CD ROM)แผ่นซีดีที่นิยมใช้มาก เป็นแผ่นซีดีที่อ่านได้อย่างเดียว หรือ CD-R และ ซีดีที่สามารถเขียนทับได้หรือเปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลภายในซีดีใหม่ได้เช่นเดียวกับฮาร์ดดิส เรียกว่า ออปติคัลดิสก์ (Optical disk) เรียกซีดีประเภทนี้ว่า CD-RW ข้อเด่นของแผ่นซีดีคือ ราคาถูก จุข้อมูลได้มาก สามารถเก็บข้อมูลหรือโปรแกรมได้มาก และมีความทนทานต่อการใช้ แผ่นซีดีมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 นิ้ว มีความจุ มากกว่า 600 เมกะไบต์ต่อแผ่น

          

หน่วยจัดความจุของหน่วยความจำ
1 Byte
=    8 bit.
Kilo byte
=    1,024 byte
Mega byte
ประมาณ 1,000,000 byte
Giga byte
ประมาณ 1,000,000,000 byte

 

          เทปแม่เหล็ก

     

                    เป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันมานาน เดิมใช้กับเครื่องเมนเฟรมและมินิคอมพิวเตอร์ ลักษณะของเทปเป็นแถบสายพลาสติก เคลือบด้วยสารแม่เหล็ก เหมือนเทปบันทึกเสียง เทปแม่เหล็กใช้สำหรับเก็บข้อมูลจำนวนมาก มีการจัดเก็บและเรียกค้นข้อมูลแบบเป็นลำดับ ในอดีตใช้เทปม้วนใหญ่ แต่ปัจจุบันการผลิตเทปทำได้ดีมากขึ้น ตลับเทปที่ใช้กับคอมพิวเตอร์จึงมีขนาดเล็กลงมาก เรียกว่า เทปคาร์ทริดจ์
(cartridge tape)

          แฟลชไดฟ์ (Flash Drive) หรือ แฮนดี้ไดรฟ์ (Handdy Drive)

                    เป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมูลปริมาณมากไม่ต่ำกว่า 156 เมกกะไบต์ นิยมใช้กันมากเนื่องสะดวกในการใช้ การเก็บและการพกพา เนื่องจากมีขนาดกระทัดรัด

      

->> หน่วยส่งออก (Output Unit)

                    หน่วยส่งออกเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญและจำเป็นอย่างหนึ่ง อุปกรณ์ส่งออกที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ที่นิยมทั่วไปคือ จอภาพ และเครื่องพิมพ์

          จอภาพ (monitor)

                    มีลักษณะเป็นจอภาพเหมือนจอโทรทัศน์ทั่วไปเรียกว่า ซีอาร์ที (cathode Ray Tube : CRT) การส่งออกของข้อมูลจะปรากฏบนจอภาพ ซึ่งแสดงได้ทั้งตัวอักษร ตัวเลข เครื่องหมายพิเศษ และยังสามารถแสดงรูปภาพได้ด้วย
                    การแสดงผลบนจอภาพและจะแสดงด้วยจุดเล็ก ๆ ตามแนวและแนวตั้ง แต่เดิมจอภาพแสดงผลได้เพียงสีเดียว พัฒนาการต่อมาทำให้การแสดงผลเป็นสีหลายสีได้ นอกจากนี้ยังมีความละเอียดมากขึ้น เช่น จอภาพที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันแสดงผลในภาวะกราฟฟิกได้อย่างน้อยในแนวนอน 640 จุด ในแนวตั้ง 480 จุด และแสดงสีได้อย่างน้อย 16 สี ถึง 256 สี สำหรับการแสดงผลเป็นตัวอักษรในภาวะปกติ สามารถแสดงผลได้ 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร ขนาดของจอภาพจะวัดความยาวตามเส้นทแยงมุม จอภาพโดยทั่วไปจะมีขนาด 14 นิ้ว หรือ 17 นิ้ว การแสดงผลของจอภาพควบคุมโดยแผงวงจรอิเล็กทรอนิคส์ซึ่งอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์


          เครื่องพิมพ์ (printer)

                    เครื่องพิมพ์ที่ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์มีหลายประเภท ตามเทคโนโลยีการพิมพ์ เครื่องพิมพ์เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่พิมพ์ลงบนกระดาษ

                    เครื่องพิมพ์ที่ใช้กับคอมพิวเตอร์มีดังนี้

                    1) เครื่องพิมพ์แบบจุด (dot matrix printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่มีหัวยิงเป็นเข็มขนาดเล็ก พุ่งไปชนแผ่นผ้าหมึก เพื่อให้หมึกติดบนกระดาษเป็นจุดเล็ก ๆ หลาย ๆ จุดเรียงกันเป็นตัวหนังสือหรือรูปภาพ หัวเข็มที่ใช้ยิงไปยังผ้าหมึกมีจำนวนหลายหัว โดยปกติใช้ขนาด 24 หัวเข็ม ซึ่งจัดวางเรียงกันในแนวตั้ง ทำให้ได้ตัวหนังสือที่ละเอียดพอควร

                    2) เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (laser printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่ให้ความคมชัดและความละเอียดสูง การพิมพ์จะใช้หลักการทางแสง ปกติมีความละเอียดไม่น้อยกว่า 600 จุดต่อนิ้ว เครื่องพิมพ์เลเซอร์จึงเป็นเครื่องพิมพ์ที่เหมาะสมกับงานพิมพ์ที่ต้องการคุณภาพ พัฒนาการทางเทคโนโลยีทำให้เครื่องพิมพ์ชนิดนี้ได้รับความนิยมสูงขึ้น เพราะเมื่อเทียบประสิทธิภาพต่อราคาแล้ว เครื่องพิมพ์ชนิดนี้เหมาะที่จะใช้ในสำนักงาน แต่จุดด้อยอยู่ที่ไม่สามารถพิมพ์สำเนากระดาษคาร์บอนได้


                    3) เครื่องพิพม์แบบหมึกพ่น (Inkjet printer) เครื่องพิมพ์ชนิดนี้มีลักษณะเด่นคือสามารถพิมพ์เอกสารเป็นสีได้ จึงทำให้ได้งานที่มีคุณภาพสูง น่าสนใจในการนำเสนอ ทำงานด้วยหลักการพ่นหมึกที่เป็นแม่สี แดง เขียว น้ำเงิน เพื่อผสมเป็นสีต่างๆ และยังมีหมึกสีดำอีกหนึ่งสี เพื่องานพิมพ์เอกสารปกติ


                    4) เครื่องพิมพ์รายบรรทัด (line printer) เครื่องพิมพ์ชนิดนี้มีความเร็วในการพิมพ์สูงมาก สามารถพิมพ์ได้หลายร้อยบรรทัดต่อนาที ขนาดความเร็วของรุ่นที่พิมพ์สูงมาก มีความเร็วในการพิมพ์ได้ถึง 2,000 บรรทัดต่อนาที ลักษณะการพิมพ์มีหลายแบบ บางแบบใช้พิมพ์ด้วยแถบโซ่ตัวอักษรที่หมุนอยู่และมีคันเคาะตัวอักษรในตำแหน่งที่กำหนดบางแบบใช้หัวยิงแบบจุด แต่มีจำนวนหัวยิงเป็นจำนวนมากเพื่อให้พิมพ์ได้เร็ว เครื่องพิมพ์ชนิดนี้จึงเหมาะสมกับศูนย์คอมพิวเตอร์ที่ต้องพิมพ์รายงานเป็นจำนวนมาก และพิมพ์อย่างต่อเนื่อง


                    หน่วยส่งออกนอกจากจอภาพและและเครื่องพิมพ์แล้ว พัฒนาการทางเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ทำให้ในปัจจุบันมีอุปกรณ์ส่งออกที่มีประสิทธิภาพสูงดังเช่น พลอเตอร์ (Plotter) เป็นอุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มักจะใช้กับงานออกแบบ (CAD) โดยจะแปลงสัญญาณข้อมูล เป็นเส้นตรง หรือเส้นโค้ง ก่อนพิมพ์ลงบนกระดาษ ทำให้แสดงผลเป็นกราฟแผนที่ แผนภาพต่าง ๆ ได้ โดยตัวพล็อตเตอร์ จะมีปากกามากกว่า 1 ด้ามเคลื่อนไปมา ด้วยการควบคุมของคอมพิวเตอร์ โดยปากกาแต่ละด้ามจะมีสีและขนาดเส้นที่ต่างกัน ทำให้ได้ภาพที่สวยงามมีคุณภาพสูง และมีขนาดตามขนาด ของเครื่องพล็อตเตอร์


                    โพรเจกเตอร์ (Projector) เป็นหน่วยส่งออกที่นิยมใช้กันมากในด้านการนำเสนอข้อมูล การเรียนการสอน การอบรมสัมนา แต่เนื่องจากมีราคาค่อนข้างสูง จึงใช้ในหน่วยงานที่มีขนาดใหญ่ เช่นมหาวิทยาลัย โรงเรียน หน่วยงานต่าง ๆ ของราชการละบริษัทของเอกชน


[Home Page] : [แบบทดสอบก่อนเรียน] : [ฮาร์ดแวร์] : [ซอฟต์แวร์] : [บุคลากรทางคอมพิวเตอร์] : [แบบทดสอบหลังเรียน]
[ แหล่งอ้างอิงข้อมูล] : [ผู้จัดทำ] : [แวะทักทายนิดๆ จิตแจ่มใส]


ผู้ที่ต้องการส่ง E-mail เชิญทางนี้จ้า!! ...saisuri@microfeap.com...