ระบบคอมพิวเตอร์

1. คุณลักษณะของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง

1.1. หน่วยรับข้อมูล

1.1.1. อุปกรณ์รับเข้าแบบกด

1.1.1.1. แป้นพิมพ์ (Keyboard)

1.1.2. อุปกรณ์รับเข้าแบบชี้ตำแหน่ง

1.1.2.1. เมาส์(Mouse)

1.1.2.2. ลูกกลมควบคุม(Track ball)

1.1.2.3. แท่งชี้ตำแหน่ง(Track point)

1.1.2.4. แผ่นรองสัมผัส(Touch pad)

1.1.2.5. ก้านควบคุม(Joystick)

1.1.3. อุปกรณ์รับเข้าระบบปากกา

1.1.3.1. ปากกาแสง(Light pen)

1.1.3.2. เครื่องอ่านพิกัด(Digitizing tablet)

1.1.4. อุปกรณ์รับเข้าแบบจอสัมผัส

1.1.4.1. จอสัมผัส(Touch screen)

1.1.5. อุปกรณ์รับเข้าแบบกวาดตรวจ

1.1.5.1. เครื่องกราดตรวจ(Scanner)

1.1.5.2. กล้องถ่ายภาพดิจิทัล (Digital camera)

1.1.6. อุปกรณ์รับเข้าแบบจดจำเสียง

1.1.6.1. เครื่องบันทึกเสียง

1.2. หน่วยประมวลผลกลาง

1.2.1. หน่วยควบคุม(Control Unit : CU)

1.2.1.1. ทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน ควบคุมการเขียนอ่านข้อมูล ระหว่างหน่วยความจำของซีพียูควบคุมกลไกการทำงานทั้งหมดของระบบ ควบคุมจังหวะเวลา โดยมีสัญญาณ นาฬิกาเป็นตัวกำหนดจังหวะการทำงาน

1.2.2. หน่วยคำนวณและตรรกะ(Arithmetic and Logic Unit : ALU)

1.2.2.1. ทำหน้าที่คำนวณทางเลขคณิต ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร และเปรียบเทียบทางตรรกะเพื่อทำการตัดสินใจ การทำงานของหน่วยนี้จะรับ ข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูซึ่งเรียกว่าregister เพื่อทำการคำนวณแล้วส่งผล ลัพธ์กลับไปยังหน่วยความจำทั้งนี้ในการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ข้อมูลและคำสั่งจะอยู่ในรูปของ สัญญาณไฟฟ้าแล้วส่งไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ผ่านระบบส่งถ่ายข้อมูลภายในเรียกว่าบัส(bus)

1.2.2.1.1. สัญญาณนาฬิกาภายในซีพียู ความเร็วขอCPU

1.2.2.1.2. สัญญาณภายนอกซีพียูเป็นสัญญาณที่ให้จังหวะในการทำงานแก่บัสที่ซีพียูใช้รับส่งข้อมูล

1.2.2.1.3. หน่วยความจำแคช(Cache memory)ทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ซีพียูมักมีการ เรียกใช้งานบ่อยๆ เพื่อลดการทำงานระหว่างซีพียูกับหน่วยความจำหลัก

1.2.2.2. บรรจุภัณฑ์(Packaging) และฐานรอง(Socket)

1.2.2.2.1. แบบตลับ(Cartridge)ใช้ส าหรับเสียบลงในช่องเสียบบนเมนบอร์ดที่เรียกว่าสล็อต(Slot)

1.2.2.2.2. แบบBGA (Ball Grid Array) จะมีลักษณะเป็นแผ่นแบนๆ

1.2.2.2.3. แบบPGA (Pin Grid Array) จะมีลักษณะเป็นแผ่นแบนๆ ที่ด้านหนึ่งจะมีขาจำนวนมากยื่นออกมาจากตัวชิป

1.2.2.2.4. แบบLGA (Land Grid Array)เป็นบรรจุภัณฑ์ที่Intel น ามาใช้กับซีพียูรุ่นใหม่ๆ

1.2.3. หน่วยความจำ

1.2.3.1. โครงสร้างของลำดับขั้นหน่วยความจำ

1.2.3.1.1. ชั้นสูงสุดและอยู่ใกล้กับโปรเซสเซอร์มากที่คือ รีจีสเตอร์(Register)ที่อยู่ภายในโปรเซสเซอร์ จากนั้นลงมาก็เป็น หน่วยความจ าแคช(Cache) หนึ่งหรือสองระดับ ซึ่งถ้ามีหลายระดับมักจะเรียกว่าCache ระดับL1, L2,... จากนั้นจึงเป็นหน่วยความจ าหลักซึ่งมักจะสร้างมาจากDRAM (Dynamic Random Access Memory) ซึ่ง หน่วยความจ าที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เป็นส่วนที่อยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ และโครงสร้างล าดับชั้นยังขยายต่อ ออกไปที่หน่วยความจ าภายนอกเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมักจะหมายถึงอุปกรณ์ที่มีความเร็วสูง

1.2.3.2. รีจิสเตอร์(Register)

1.2.3.2.1. เป็นหน่วยความจำที่มีความจุน้อยสุด มีความเร็วสูงสุด และมีราคาแพงสุด โดยถูกสร้างเป็น ส่วนหนึ่งของชิปหน่วยประมวลผลกลาง ใช้เก็บข้อมูลเข้าและผลลัพธ์ตามที่ระบุไว้ในแต่ละคำสั่งของชุดคำสั่ง ของหน่วยประมวลผลกลาง

1.2.3.3. แคช(Cache)

1.2.3.3.1. แคชสร้างขึ้นมาเพื่อให้เป็นหน่วยความจำที่ทำงานได้เร็วทีสุด ทำหน้าที่เก็บสำเนาข้อมูลบางส่วน ในหน่วยความจำหลักเอาไว้ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้ามากขึ้น ช่วยให้สามารถใส่Cache เข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของ ชิพโปรเซสเซอร์ได้ ซึ่งเรียกว่าon-chip cache

1.2.3.4. RAM(Random-Access Memory)

1.2.3.4.1. Dynamic RAM(DRAM)

1.2.3.4.2. Static RAM(SRAM)

1.2.3.5. (ROM : Read Only Memory )

1.2.3.5.1. เป็นหน่วยความจ าที่มีคุณสมบัติในการเก็บข้อมูลไว้ได้ตลอดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหล่อเลี้ยง แม้จะ ปิดเครื่องไปแล้วเมื่อเปิดเครื่องใหม่ข้อมูลในรอมก็ยังอยู่เหมือนเดิม

1.2.3.6. หน่วยความจำสำรอง

1.2.3.6.1. ฮาร์ดดิสก์(Hard disk)

1.2.3.6.2. ออปติคัสดิสก์ (Optical Disk)

1.2.3.6.3. เทปแม่เหล็ก(Magnetic Tape)

1.3. หน่วยแสดงผล

1.3.1. จอภาพ(Monitor)

1.3.2. เครื่องพิมพ์ (Printer)

1.3.2.1. เครื่องพิมพ์แบบจุด(Dot Matrix Printer)

1.3.2.1.1. เครื่องพิมพ์ที่อาศัยการใช้หัวเข็มไปกระแทกกระดาษ โดยผ่านผ้าหมึกทำให้เป็นจุดขึ้น ซึ่งมีลักษณะการทำงานคล้ายเครื่องพิมพ์ดีด

1.3.2.2. เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก(Ink Jet Printer) คือ

1.3.2.2.1. เครื่องพิมพ์ที่ใช้วิธีพ่นน้ าหมึกลงไปบนวัตถุงาน โดย หมึกจะถูกฉีดออกจากรูขนาดเล็กบนหัวพิมพ์ คุณลักษณะเด่นของเครื่องพิมพ์แบบนี้ คือ สามารถพิมพ์ภาพสีได้ โดยมีตลับหมึกสีแยกอิสระ

1.3.2.3. เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์(Laser Printer)

1.3.2.3.1. มีหลักการทำงานเหมือนกับเครื่องถ่ายเอกสาร เป็นเครื่องพิมพ์ที่พัฒนามาจากเครื่องพิมพ์แบบจุดและแบบพ่นหมึก สามารถพิมพ์ได้เร็วกว่าแบบอื่นและมีความคมชัดมากจึงได้รับความนิยมน

1.3.3. พลอตเตอร์ (Plotter)

1.3.3.1. เครื่องวาดลายเส้นทำงานโดยอาศัยแขนจับปากกาลากลายเส้นในแนวแกน X-Y บนกระดาษเช่นเดียวกับการเขียนด้วยปากกาหรือดินสอ โดยพลอตเตอร์จะรับสัญญาณจากเครื่อง คอมพิวเตอร์เพื่อใช้ควบคุมการเลื่อนปากกาไปบนกระดาษซึ่งสามารถเลือกสีหรือปากกาที่มีเส้นหนาบางได้

1.4. เมนบอร์ด (Mainboard, mother board)

2. ซอฟต์แวร์

2.1. ภาษาคอมพิวเตอร์

2.1.1. สื่อกลางสำหรับการติดต่อเพื่อให้คอมพิวเตอร์รับรู้

2.1.1.1. ภาษาเครื่อง (Machine Languages)

2.1.1.2. ภาษาแอสเซมบลี(Assembly Languages)

2.1.1.3. ภาษาระดับสูง (High-Level Languages)

2.1.1.3.1. คอมไพเลอร์(Compiler)

2.1.1.3.2. และอินเทอร์พรีเตอร์(Interpreter)

2.2. ประเภทของซอฟต์แวร์

2.2.1. ซอฟต์แวร์ระบบ

2.2.1.1. ระบบปฏิบัติการ

2.2.1.1.1. ระบบปฏิบัติการ (Operating System: OS) เป็นซอฟต์แวร์ใช้ในการดูแลระบบคอมพิวเตอร์ เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต้องมีระบบปฏิบัติการ ระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้กันมากและเป็นที่รู้จักกันดี เช่น ดอส(Disk Operating System: DOS) วินโดวส์(Windows) โอเอสทู(OS/2) ยูนิกซ์(UNIX)

2.2.1.2. ตัวแปลภาษา(Translator Program)

2.2.1.2.1. การพัฒนาซอฟต์แวร์จำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ที่ใช้ใน การแปลภาษาระดับสูงเพื่อแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง

2.2.2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์

2.2.2.1. ซอฟต์แวร์สำเร็จ ซอฟต์แวร์สำเร็จ(Package)

2.2.2.1.1. ซอฟต์แวร์ประมวลคำเป็นซอฟต์แวร์ประยุกต์ใช้ส าหรับการพิมพ์เอกสาร

2.2.2.1.2. ซอฟต์แวร์ตารางทำงาน เป็นซอฟต์แวร์ที่ช่วยในการคิดคำนวณ

2.2.2.1.3. ซอฟต์แวร์จัดการฐานข้อมูล หมายถึงซอฟต์แวร์ที่ช่วยในการเก็บ การเรียกค้นมาใช้งาน การสรุปผลจากข้อมูล

2.2.2.1.4. ซอฟต์แวร์นำเสนอ เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้สำหรับน เสนอข้อมูล สามารถสร้างแผนภูมิ

2.2.2.1.5. ซอฟต์แวร์สื่อสารข้อมูล คือ ซอฟต์แวร์ที่จะช่วยให้ไมโครคอมพิวเตอร์ติดต่อสื่อสารกับเครื่อง คอมพิวเตอร์อื่นในที่ห่างไกลโดยผ่านทางสายโทรศัพท์ เช่น อินเทอร์เน็ต

2.2.2.2. ซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะ

2.2.2.2.1. ซอฟต์แวร์ที่พัฒนาเพื่อใช้งานเฉพาะสำหรับงานแต่ละประเภทให้ตรง กับความต้องการของผู้ใช้แต่ละราย เช่น ระบบงานทางด้านบัญชี ระบบงานจัด จำหน่าย ระบบงานในโรงงานอุตสาหกรรม บริหารการเงิน และการเช่าซื้อ

3. องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์

3.1. ฮาร์ดแวร์

3.1.1. ตัวเครื่องและอุปกรณ์ต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ทุก ๆ ชิ้น รวมถึงอุปกรณ์ภายนอก (Peripheraldevice) อื่นๆ เช่น จอภาพ แป้นพิมพ์ เมาส์ เครื่องพิมพ์ฮาร์ดดิสก์ แผงวงจรหลัก (Mainboard) แรม การ์ดจอ ซีพียู เป็นต้น

3.2. ซอฟแวร์

3.2.1. โปรแกรมหรือชุดข้อมูลคำสั่งต่างๆ ที่สั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามวัตถุประสงค์

3.3. บุคลากร

3.3.1. ผู้ใช้งานหรือผู้ที่ทำงานอยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์รวมถึงโปรแกรมเมอร์นักวิเคราะห์ ระบบ และอื่นๆ

4. หลักการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์

4.1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)

4.1.1. หน่วยรับข้อมูลเป็นส่วนแรกที่ติดต่อกับผู้ใช้ หน้าที่หลักคือ ตอบสนองการสั่งงานจากผู้ใช้แล้วรับเป็น สัญญาณข้อมูลส่งต่อไปจัดเก็บหรือพักไว้ที่หน่วยความจำ ซึ่งอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยรับข้อมูลมีมากมาย

4.2. หน่วยประมวลผล (Processing Unit)

4.2.1. เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของเครื่องคอมพิวเตอร์ เปรียบได้กับสมองของมนุษย์ หน้าที่คือนำเอาข้อมูลที่ถูกจัดเก็บหรือพักไว้ในหน่วยความจำมาทำการคิดคำนวณประมวลผลข้อมูลทาง คณิตศาสตร์(Arithmetic Operation) และเปรียบเทียบข้อมูลทางตรรกศาสตร์(Logical Operation)

4.3. หน่วยความจำ(Memory Unit)

4.3.1. หน้าที่คือ จดจำและบันทึกข้อมูลต่างๆที่ถูกส่งมาจากหน่วยรับข้อมูล จัดเก็บไว้ชั่วคราว ก่อนที่จะส่งต่อไปให้หน่วย ประมวลผล

4.4. หน่วยแสดงผล(Output Unit)

4.4.1. หน่วยแสดงผลเป็นหน่วยที่ใช้ในการแสดงผลลัพธ์ที่ได้ออกมาในรูปแบบต่างๆ กันตามแต่ละอุปกรณ์