ระบบคอมพิวเตอร์

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
ระบบคอมพิวเตอร์ by Mind Map: ระบบคอมพิวเตอร์

1. 1.องค์ประกอบและหลักการท างานของคอมพิวเตอร์

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

1.2. ซอฟต์แวร์ คือ โปรแกรมหรือชุดข้อมูลค าสั่งต่าง ๆ ที่สั่งงานให้คอมพิวเตอร์ท างานตามวัตถุประสงค์

1.3. บุคลากร คือ ผู้ใช้งานหรือผู้ที่ท างานอยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์รวมถึงโปรแกรมเมอร์นักวิเคราะห์ ระบบ และอื่นๆ

2. หลักการท างานของระบบคอมพิวเตอร์

2.1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) หน่วยรับข้อมูลเป็นส่วนแรกที่ติดต่อกับผู้ใช้ หน้าที่หลักคือ ตอบสนองการสั่งงานจากผู้ใช้แล้วรับเป็น สัญญาณข้อมูลส่งต่อไปจัดเก็บหรือพักไว้ที่หน่วยความจ า ซึ่งอุปกรณ์ที่ท าหน้าที่เป็นหน่วยรับข้อมูลมีมากมาย เช่น Mouse, Keyboard, Joystick, Touch Pad เป็นต้น

2.2. หน่วยประมวลผล (Processing Unit) หน่วยประมวลผลถือเป็นส่วนที่ส าคัญที่สุดของเครื่องคอมพิวเตอร์ เปรียบได้กับสมองของมนุษย์ หน้าที่หลัก ของหน่วยนี้คือ น าเอาข้อมูลที่ถูกจัดเก็บหรือพักไว้ในหน่วยความจ ามาท าการคิดค านวณประมวลผลข้อมูลทาง คณิตศาสตร์(Arithmetic Operation) และเปรียบเทียบข้อมูลทางตรรกศาสตร์(Logical Operation) จนได้ ผลลัพธ์ออกมาแล้วจึงค่อยส่งข้อมูลที่เป็นผลลัพธ์เหล่านั้นไปยังหน่วยแสดงผลต่อไป อุปกรณ์ที่ท าหน้าที่เป็น หน่วยประมวลผลในเครื่องคอมพิวเตอร์ก็คือ ซีพียู(Central Processing Unit)

2.3. หน่วยความจ า(Memory Unit) หน่วยความจ าเป็นหน่วยที่ส าคัญที่จะต้องท างานร่วมกันกับหน่วยประมวลผลอยู่โดยตลอด หน้าที่หลักคือ จดจ าและบันทึกข้อมูลต่างๆที่ถูกส่งมาจากหน่วยรับข้อมูล จัดเก็บไว้ชั่วคราว ก่อนที่จะส่งต่อไปให้หน่วย ประมวลผล นอกจากนี้ยังท าหน้าที่เป็นเสมือนกระดาษทดส าหรับให้หน่วยประมวลผลใช้คิดค านวณ ประมวลผลข้อมูลต่างๆ ด้วย

2.4. หน่วยแสดงผล(Output Unit) หน่วยแสดงผลเป็นหน่วยที่ใช้ในการแสดงผลลัพธ์ที่ได้ออกมาในรูปแบบต่างๆ กันตามแต่ละอุปกรณ์ เช่น สัญญาณภาพออกสู่หน้าจอและงานพิมพ์จากเครื่องพิมพ์ เป็นต้น

3. 2.คุณลักษณะของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง

3.1. 2.1 หน่วยรับข้อมูล

3.1.1. 2.1.1 อุปกรณ์รับเข้าแบบกด 1) แป้นพิมพ์ (Keyboard) เป็นอุปกรณ์ส าหรับน าเข้าข้อมูลขั้นพื้นฐานท าหน้าที่เชื่อม ความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับระบบคอมพิวเตอร์ โดยส่งค าสั่งหรือข้อมูลจากผู้ใช้ไปสู่หน่วยประมวลผลใน ระบบคอมพิวเตอร์

3.1.2. 2.1.2 อุปกรณ์รับเข้าแบบชี้ต าแหน่ง 1) เมาส์(Mouse) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้การใช้งานง่ายขึ้นด้วยการใช้เมาส์เลื่อนตัวชี้ไปยังต าแหน่ง ต่าง ๆ บนจอภาพ

3.1.3. 2.1.3 อุปกรณ์รับเข้าระบบปากกา คือ อุปกรณ์ที่มีรูปร่างเหมือนปากกาแต่จะมีแสงที่ปลาย มักใช้ในงานเกี่ยวกับกราฟิกที่ต้องมี การวาดรูป

3.1.4. 2.1.4 อุปกรณ์รับเข้าแบบจอสัมผัส จอสัมผัส(Touch screen) เป็นจอภาพที่เคลือบสารพิเศษไว้ท าให้สามารถรับต าแหน่งของการ สัมผัสด้วยมือมนุษย์ได้ทันที

3.1.5. 2.1.5 อุปกรณ์รับเข้าแบบกวาดตรวจ 1) เครื่องอ่านรหัสแท่ง(Barcode Reader) การท างานของเครื่องใช้หลักการของการสะท้อนแสง โดยเครื่องอ่านจะส่องล าแสงไปยังรหัสแท่งที่อยู่บนสินค้า

3.1.6. 2.1.6 อุปกรณ์รับเข้าแบบจดจ าเสียง เป็นอุปกรณ์ที่ใช้รับสัญญาณเสียงที่มนุษย์พูดและแปลงเป็น สัญญาณดิจิตอลเก็บข้อมูลไว้ในคอมพิวเตอร์

3.2. 2.2 หน่วยประมวลผลกลาง

3.2.1. 1) หน่วยควบคุม(Control Unit : CU) ท าหน้าที่ควบคุมการท างาน ควบคุมการเขียนอ่านข้อมูล ระหว่างหน่วยความจ าของซีพียูควบคุม

3.2.2. หน่วยค านวณและตรรกะ(Arithmetic and Logic Unit : ALU) ท าหน้าที่ค านวณทางเลขคณิต ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร และเปรียบเทียบทางตรรกะเพื่อท าการตัดสินใจ การท างานของหน่วยนี้จะรับ ข้อมูลจากหน่วยความจ ามาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูซึ่งเรียกว่าregister

4. 2.3 หน่วยความจำ

4.1. 2.3.1 โครงสร้างของล าดับขั้นหน่วยความจำตามแผนภาพด้านบนหน่วยความจ าของเครื่องคอมพิวเตอร์มีการจัดโครงสร้างเป็นแบบล าดับชั้น ซึ่ง 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 เช่น ฮาร์ดดิสก์ นอกเหนือจากนี้ได้แก่ อุปกรณ์ZIP อุปกรณ์อ็อพติก และเทปแม่เหล็ก เป็นต้น

4.2. 2.3.2 รีจิสเตอร์(Register) เป็นหน่วยความจ าที่มีความจุน้อยสุด มีความเร็วสูงสุด และมีราคาแพงสุด โดยถูกสร้างเป็น ส่วนหนึ่งของชิปหน่วยประมวลผลกลาง ใช้เก็บข้อมูลเข้าและผลลัพธ์ตามที่ระบุไว้ในแต่ละค าสั่งของชุดค าสั่ง ของหน่วยประมวลผลกลาง ตัวอย่างเช่น รีจิสเตอร์ที่ใช้เก็บต าแหน่งต่างๆ

4.3. 2.3.3 แคช(Cache) แคชสร้างขึ้นมาเพื่อให้เป็นหน่วยความจ าที่ท างานได้เร็วทีสุด ท าหน้าที่เก็บส าเนาข้อมูลบางส่วน ในหน่วยความจ าหลักเอาไว้ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้ามากขึ้น ช่วยให้สามารถใส่Cache เข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของ ชิพโปรเซสเซอร์ได้ ซึ่งเรียกว่าon-chip cache

4.4. 2.3.4 หน่วยความจ าหลักแบบแก้ไขได้(Random-Access Memory : RAM) คุณลักษณะที่ส าคัญของRAM มีอยู่2 ประการคือ สามารถอ่านหรือบันทึกข้อมูลได้อย่างง่ายดาย และรวดเร็วด้วยการใช้สัญญานไฟฟ้า และเก็บข้อมูลไว้ชั่วคราว RAM ต้องได้รับพลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ตลอดเวลา เมื่อไม่มีพลังงานไฟฟ้าข้อมูลทั้งหมดที่เก็บอยู่ในหน่วยความจ าก็จะหายไปทันที

4.5. 2.3.5 หน่วยความจ าหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว(Read Only Memory : ROM) เป็นหน่วยความจ าที่มีคุณสมบัติในการเก็บข้อมูลไว้ได้ตลอดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหล่อเลี้ยง แม้จะ ปิดเครื่องไปแล้วเมื่อเปิดเครื่องใหม่ข้อมูลในรอมก็ยังอยู่เหมือนเดิม นิยมใช้เป็นหน่วยความจ าส าหรับเก็บ ชุดค าสั่งในการเริ่มต้นระบบหรือชุดค าสั่งที่ส าคัญๆ ของคอมพิวเตอร์ ข้อเสียของรอมคือจะไม่สามารถแก้ไข หรือเพิ่มเติมชุดค าสั่งได้ในภายหลัง รวมทั้งความเร็วในการท างานช้ากว่าหน่วยความจ าแบบแรม

4.5.1. 2.3.6 หน่วยความจ าส ารอง

4.5.1.1. 1) ฮาร์ดดิสก์(Hard disk) ท ามาจากแผ่นโลหะแข็งเรียกว่าPlatters ท าให้เก็บข้อมูลได้มากและ ท างานได้รวดเร็ว ส่วนมากจะถูกยึดติดอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์

4.5.1.1.1. 2) ออปติคัสดิสก์ (Optical Disk) ใช้เทคโนโลยีของแสงเลเซอร์ท าให้สามารถเก็บข้อมูลได้จ านวน มหาศาลในราคาไม่แพงมากนัก ในปัจจุบันมีอยู่หลายแบบซึ่งใช้เทคโนโลยีต่างกันไป

4.6. 2.4 หน่วยแสดงผล

4.6.1. 1) จอภาพ(Monitor) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการแสดงข้อมูลออกมาในลักษณะของข้อความและรูปภาพ หลักการในการแสดงภาพหรือข้อมูลบนจอจะคล้ายกับการท างานของจอโทรทัศน์

4.6.1.1. 2) เครื่องพิมพ์ (Printer) คือ อุปกรณ์แสดงผลลัพที่ใช้พิมพ์ข้อมูลที่เป็นเอกสาร ข้อความ และรูปภาพให้ ไปปรากฏบนกระดาษ เพื่อสามารถน าไปใช้ในงานอื่นๆ ได้

4.6.1.1.1. 3) พลอตเตอร์ (Plotter) คือ เครื่องวาดลายเส้นท างานโดยอาศัยแขนจับปากกาลากลายเส้นในแนวแกน X-Y บนกระดาษเช่นเดียวกับการเขียนด้วยปากกาหรือดินสอ

5. 3. ซอฟต์แวร์

5.1. ซอฟต์แวร์ หมายถึง โปรแกรมหรือชุดข้อมูลค าสั่งต่างๆ ที่สั่งงานให้คอมพิวเตอร์ท างานตามวัตถุประสงค์ ซอฟต์แวร์จึงรวมถึงโปรแกรมคอมพิวเตอร์ทุกประเภทที่ท าให้คอมพิวเตอร์ท างานได้

5.2. 3.1ภาษาคอมพิวเตอร์

5.3. ภาษาเครื่อง (Machine Languages) คือ เลขฐานสองที่ประกอบกันเป็นชุดค าสั่งและใช้สั่งงาน คอมพิวเตอร์การใช้ภาษาเครื่องถึงแม้คอมพิวเตอร์จะเข้าใจได้ทันที แต่มนุษย์จะมีข้อยุ่งยากมากเพราะเข้าใจ และจดจ าภาษาเครื่องได้ยาก

5.4. ภาษาระดับสูง (High-Level Languages) เป็นภาษาคอมพิวเตอร์ในยุคที่3 ชุดค าสั่งมีลักษณะ เป็นประโยคภาษาอังกฤษ ท าให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถเข้าใจชุดค าสั่งง่ายขึ้นเนื่องจากภาษาระดับสูง ใกล้เคียงภาษามนุษย์ ตัวแปลภาษาระดับสูงเพื่อให้เป็นภาษาเครื่องมีอยู่2 ชนิด คือ คอมไพเลอร์(Compiler) และอินเทอร์พรีเตอร์(Interpreter)

5.5. 3.2 ประเภทของซอฟต์แวร์

5.5.1. 3.2.1 ซอฟต์แวร์ระบบ คือ ซอฟต์แวร์ที่บริษัทผู้ผลิตสร้างขึ้นมาเพื่อใช้จัดการกับระบบคอมพิวเตอร์ท า หน้าที่ด าเนินงานพื้นฐานต่าง ๆ

5.5.2. 1.) ระบบปฏิบัติการ

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

5.5.3. 2.) ตัวแปลภาษา(Translator Program) ในการพัฒนาซอฟต์แวร์จ าเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ที่ใช้ใน การแปลภาษาระดับสูงเพื่อแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง

5.5.4. 3.2.2 ซอฟต์แวร์ประยุกต์

5.5.4.1. 1) ซอฟต์แวร์ส าเร็จ ซอฟต์แวร์ส าเร็จ(Package) เป็นซอฟต์แวร์ที่มีความนิยมใช้กันสูงมาก ซอฟต์แวร์ส าเร็จเป็นซอฟต์แวร์ที่บริษัทพัฒนาขึ้นแล้วน าออกมาจ าหน่าย เพื่อให้ผู้ใช้งานซื้อไปใช้ได้โดยตรง ไม่ ต้องเสียเวลาในการพัฒนาซอฟต์แวร์อีก

5.5.4.2. 2) ซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะ คือ ซอฟต์แวร์ที่พัฒนาเพื่อใช้งานเฉพาะส าหรับงานแต่ละประเภทให้ตรง กับความต้องการของผู้ใช้แต่ละราย ซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะมักเป็นซอฟต์แวร์ที่ผู้พัฒนาต้องเข้าไปศึกษา

6. 4.1.2 การเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์

6.1. 1. ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) เหมาะกับธุรกิจขนาดเล็กจนถึงขนาดกลาง เนื่องจาก เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูง ราคาไม่แพง สามารถเชื่อมต่อเป็นระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network) และระบบ WAN (Wide Area Network)

6.2. 2. มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เหมาะกับธุรกิจขนาดกลาง มีระบบการเก็บข้อมูลที่ดีกว่า ไมโครคอมพิวเตอร์จึงเหมาะกับข้อมูลที่ไม่เปลี่ยนแปลงบ่อยนัก

6.3. 3. เมนเฟรม (Mainframe) และ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เหมาะกับธุรกิจขนาด ใหญ่ ท าหน้าที่เป็นคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง