องค์ประกอบและหลักการของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่ทำงานตามชุดคำสั่งที่มนุษย์เขียนขึ้น เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ และประมวลผลออกมาตามต้องการ

ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์

เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด สามารถจัดการ คำนวณ และทำงานได้อย่างรวดเร็ว จึงจัดว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานได้รวดเร็วที่สุดในโลกด้วย

เมนเฟรม

เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่รองลงมาจากซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ เมนเฟรมนิยมใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับบริษัทใหญ่ๆ หรือองค์กรขนาดใหญ่ เช่น บริษัท IBM

มินิคอมพิวเตอร์

เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดกลางระหว่างไมโครคอมพิวเตอร์และเมนเฟรม เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลางและนาดเล็ก

ไมโครคอมพิวเตอร์

หรืออาจเรียกสั้นๆว่าคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็ก ราคาถูกที่สุด สามารถหาซื้อมาใช้งานส่วนบุคคลได้ จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือเครื่องพีซี

หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้เราทำงานได้สะดวก รวดเร็ว และแม่นยำขึ้น ซึ่งการทำงานคอมพิวเตอร์มีขั้นตอนสำคัญ 4 ขั้นตอน คือ

  • รับข้อมูลและคำสั่ง (Input) คอมพิวเตอร์จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อมีการป้อนข้อมูลหรือคำสั่งผ่านหน่วยรับข้อมูลต่างๆ เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์
  • ประมวลผลข้อมูล (Process) เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการจะต้องอาศัยชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ใช้ในการคำนวณ เปรียบเทียบ หรือวิเคราะห์ โดยนำข้อมูลที่รับเข้ามาไปประมวลที่หน่วยประมวลผลกลาง
  • แดสงผลข้อมูล ผลลัพธ์ที่ต้องการจะต้องอาศัยขุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ใช้ในการคำนวณ เปรียบเทียบ หรือวิเคราะห์ โดยนำข้อมูลที่รับเข้ามาไปประมวลผลที่หน่วยประมวลผลกลาง
  • แสดงผลข้อมูล ผลที่ได้จากการประมวลเรียบร้อยแล้ว สามารถแสดงออกในรูปแบบอื่นๆ ผ่านหน่วยแสดงผล เช่น จอภาพ เครื่องพิมพ์
  • จัดเก็บข้อมูล นอกจจากน้ผลลัพธ์ที่ได้จจากการประมวลผลยังสามารถจจัดเก็บไว้ใช้ประโยชน์ได้อก โดยจจัดเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยเก็บข้อมูล เช่น ฮาร์ดิสก์ แฟลชไดรฟ์ แผ่นซีดี เป็นต้น

องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์

  1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) เป็นหน่วยแรกของคอมพิเตอร์ที่ใช้รับข้อมูล เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ กล้องดิจิทัล เป็นต้น

2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หรือ ซีพียู เปรียบเสมือนสมองหรือหัวใจของคอมพิวเตอร์ หน่วยประมวลผลกลางที่สำคัญ คือ ไมโครโพรเซสเซอร์

การทำงานของหน่วยประมลผลกลาง แบ่งเป็น 2 หน่วย ได้แก่ หน่วยควบคุม หน่วยคำนวณและตรรกะ

  • หน่วยควบคุม (Control Unit) ทำหน้าท่อ่านคำสั่งทีละคำสั่ง แล้วตความ เพื่อควบคุมและประสานงานการทำงานของฮาร์ดแวร์และหน่วยต่างๆ
  • หน่วยตรรกะ (Arithmetic/Logical Unit : ALU) ทำหน้าที่ประมวลผลคำสั่งด้วยวิธรการทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร เป็นต้น

3. หน่วยความจำหลัก (Main Memory Unit) เป็นหน่วยเก็บข้อมูลที่มความรวดเร็วในการเข้าถึงข้อมูลสูง และจำเป็นต้องมีีในเครื่องคอมพิวเตอร์

หน่วยความจำหลักในระบบคอมพิวเตอร์แบ่งได้เป็น 4 ประเภท ดังนี้

  • หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว หรือรอม (Read Only Memory : ROM) หรือที่เรยกกันว่า "หน่วยความจพถาวร"
  • หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้ หรือแรม (Randam Access Memory : RAM)
  • หน่วยความจำแคช (Cache Memory) เป็นหน่วยยความจำแรมที่เพิ่มความรวดเร็วใในการเขียน และอ่านข้อมูลของหน่วยความจำประเภทแรม
  • หน่วยความจำวีดิโอแรหรือวีแรม (Video RAM : VRAM) เป็นหน่วยความจำที่ใช้สำหรับการแสดงผล

4.หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลตามคำสั่งของผู้ใช้ ซึ่งจะมีพื้นที่หรือความจุมากกว่าหน่วยความจำหลัก ลักษณะในการเก็บข้อมูลจะเป็นแบบถาวร คือ ข้อมูลจะไม่สูญหายไปเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าหรือปิดคอมพิวเตอร์

อุปกรณ์ที่เป็นหน่วยความจจำสำรองมีหลายประเภท เช่น ฮาร์ดดิสก์ แผ่นซีดี แผ่นวีดิโอ เป็นต้น

5.หน่วยแสดงผล (Output Unit) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่แสดงผลที่ได้จากการประมวลผลข้อมูลที่เตรียมไว้ในหน่วยความจำหลัก เพื่อส่งข้อมูลหรือสื่อสารกับผู้รับ เช่น จอภาพ ลำโพง เครื่องพิมพ์ เป็นต้น

ระบบทางขนส่งข้อมูลหรือบัส

การติดต่อสื่อสารหรือรับส่งข้อมูลในคอมพิวเตอร์ จากหน่วยประมวลผลกลางไปยังอุปกรณ์อื่นๆ เช่น หน่วยความจจำหลัก อุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ เป็นต้น จะเป็นการทำงานที่เรียกว่า บัส

บัส มีลักษณะเป็นสายทองแดงที่วางตัวอยู่บนแผงวงจรหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมโยงกับอุปกรณ์ต่างๆ ความกว้างของระบบบัสจะนับขนาดข้อมูลที่วิ่งอยู่โดยจะมีหน่วยเป็น บิต บัสมีความกว้างหลายขนาดขึ้นอยู่กับรุ่นของคอมพิวเตอร์ บัสยิ่งกว้างจะทำให้การส่งถ่ายข้อมูลทำได้ครั้งละมากๆ มีผลทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานรวดเร็วจามไปด้วย เนื่องจากอุปกรณ์ท่เชื่อมต่ออยู่ในเมนบอร์ดต้องการความรวดเร็วในการติดต่อแตกต่างกัน ระบบบัสบนแผงวงจจรหลักจึงมีการออกแบบแตกต่างกัน ดังนี้

1.ระบบบัสแบบ พีซีโอ (Periphera; Component Interconnect : PCI)

ระบบบัวแบบนี้ มีซิปเซ็ตเป็นตัวควบคุมโดยเฉพาะ ทำให้มีความเร็วในการติดต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ได้สูงขึ้น

2.ระบบบัสแบบเอจีพี (Accelerated Graphic Port : AGP)

เป็นระบบบัสคววามเร็วสูง พัฒนาเพื่อนำมาใช้กับการ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ เพื่อรองรับงานสื่อประสม

3.ระบบบัสแบบพีซีโอเอกเพรส (Peripheral Component Interconnect Express : PCI Express)

เนื่องจากความต้องการอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่มีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลที่สูงขึั้น และระบบัสแบบ PCI และ AGP ไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการได้อย่างเต็มที่ จึงได้มีการพัฒนาระบบบัสใหม่ คือ PCL Express ขึ้นมา ซึ่งเป็นบัสที่มีความเร็วสูงและมีอัตรารับ-ส่งข้อมูลสูง

การทำงานของระบบบัสพื้นฐาน

ในระบบคอมพิวเตอร์ การส่งถ่ายหรืออ่านข้อมูลส่วนมากจะเป็นระหว่างโปรเซสเซอร์หรือหน่ยความจำกับอุปกรณ์ภายนอกทั้งหมดโดยผ่านบัส ในโปรเซสเซอร์จจะมีบัสซึ่งประกอบด้วย 3 ส่วน คือ

1. บัสที่อยู่ (Address Bus) เมื่อโปรเซสเซอร์หรืออุปกรณ์ต้องการส่งหรืออ่านข้อมูล ก็จะส่งสัญญาณออกมาทางบัสที่อยู่ โดยกำหนดตำแหน่งหน่วยความจำบนบัสที่อยู่ ที่เรียกว่า หมายเลขแอดเดรส

2. บัสข้อมูล (Data Bus) .ช้สำหรับข้อมูลไปยังตำแหน่งที่ระบุโดยบัสที่อยู่ และควบคุมการเขียนส่งและอ่านข้อมูลโดยบัสควบคุม

3. บัสควบคุม (Contro Bus) ใช้สำหรับควบคุมการติดต่อระหว่างซีพียูกับอุปกรณ์อื่นๆ ภายในคอมพิเตอร์ เพื่อบังคับวว่าจะอ่านข้อมูลเข้ามา หรือจจะส่งข้อมูลออกไป

Credits:

Created with images by FirmBee - "office freelancer computer" • FredCintra - "Control is an Option to Command" • freephotocc - "cup of coffee laptop office" • alc8 - "Computer History Museum" • ajmexico - "Zenith Z-19 Terminal" • Unsplash - "business work mockup" • Unsplash - "macbook notebook apple inc" • kaboompics - "technology digital tablet" • RiskPlayWin - "camera monitoring minimal" • AlexBor - "apple apple inc macbook" • .v1ctor Casale. - "#minimal" • AlanGradilla - "En el mirador..." • N Stjerna - "untitled image" • eduard lefler - "***" • Mario Felipe_ - "." • aakanayev - "Calgary pyramid" • ansik - "III" • Paul L Dineen - "snow shaker"

Made with Adobe Slate

Make your words and images move.

Get Slate

Report Abuse

If you feel that this video content violates the Adobe Terms of Use, you may report this content by filling out this quick form.

To report a Copyright Violation, please follow Section 17 in the Terms of Use.