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
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
ระบบทางขนส่งข้อมูลหรือบัส
การติดต่อสื่อสารหรือรับส่งข้อมูลในคอมพิวเตอร์ จากหน่วยประมวลผลกลางไปยังอุปกรณ์อื่นๆ เช่น หน่วยความจจำหลัก อุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ เป็นต้น จะเป็นการทำงานที่เรียกว่า บัส
บัส มีลักษณะเป็นสายทองแดงที่วางตัวอยู่บนแผงวงจรหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมโยงกับอุปกรณ์ต่างๆ ความกว้างของระบบบัสจะนับขนาดข้อมูลที่วิ่งอยู่โดยจะมีหน่วยเป็น บิต บัสมีความกว้างหลายขนาดขึ้นอยู่กับรุ่นของคอมพิวเตอร์ บัสยิ่งกว้างจะทำให้การส่งถ่ายข้อมูลทำได้ครั้งละมากๆ มีผลทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานรวดเร็วจามไปด้วย เนื่องจากอุปกรณ์ท่เชื่อมต่ออยู่ในเมนบอร์ดต้องการความรวดเร็วในการติดต่อแตกต่างกัน ระบบบัสบนแผงวงจจรหลักจึงมีการออกแบบแตกต่างกัน ดังนี้
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
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"