องค์ประกอบและหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

ความหมาย

คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่ทำวานตามชุดคำสั่งที่มนุษย์เขียนขึ้น เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามขั้นตอนที่กำหมดไว้ และประมวลผลออกมาตามที่ต้องการ คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานได้รวดเร็ว มีความแม่นยำในงารทำงาน และทำงานได้ต่อเนื่อง

ขนาดของคอมพิวเตอร์แบ่งเป็น 4 ขนาด

ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supper computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่ขนาดใหญ่ที่สุด สามารถคำนวณ และทำงานได้อย่างรวดเร็ว จัดเป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเร็วที่สุดในโลก

เมนเฟรม (Mainframe computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่รองลงมา เมนเฟรมนิยมใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับบริษัทใหญ่หรือองค์การขนาดใหญ่ จำนำไปใช้ในการกระจายการใช้งานให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ เช่น ระบบ ATM

มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดกลางระหว่างไมโครคอมพิวเตอร์และเมนเฟรม เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลางและเล็ก

ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กที่สุด ราคาถูกที่สุด สามารถหาซื้อมาใช้งานส่วนบุคคลได้ จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

รับข้อมูลและคำสั่ง (INPUT) คอมพิวเตอร์จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อมีการป้อนข้อมูลหรือคำสั่งผ่านหน่วยรับข้อมูลต่างๆ เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์

ประมวลผลข้อมูล (PROCESS) เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการจะต้องอาศัยชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ใช้ในการคำนวณ เปรียบเทียบ วิเคราะห์ โดยนำข้อมูลที่รับเข้ามาไปประมวลผลที่หน่วยประมวลผลกลาง

แสดงผลข้อมูล (OUTPUT) ผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลเรียบร้อยแล้ว สามารถแสดงออกในรูปแบบอื่นๆ ผ่านหน่วยแสดงผล เช่น จอภาพ เครื่องพิมพ์

จัดเก็บข้อมูล (STORAGE) นอกจากนี้ผลลัพธ์ที่ได้รับจากการประมวลผลยังสามารถจัดเก็บไว้ใช้ประโยชน์ได้อีก โดยจัดเก็บไว้ในหน่วยเก็บข้อมูล เช่น ฮาร์ดดิสก์ แฟรชไดรฟ์ แผ่นซีดี

องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์

หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) เป็นหน่วยแรกที่ใช้รับข้อมูลจากผู้ใช้ เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามคำสั่ง ตัวอย่าง เช่น แป้นพิม เมาส์ กล้องดิจิตอล สแกนเนอร์ จอยสติ้ก เว็บแคม

หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) เปรียบเหมือนสมองหรือหัวใจของคอมพิวเตอร์ เนื่องจากซีพียูทำหน้าที่ในการประมวลผลต่างๆ และำหน้าที่ควบคุมและดูแลการทำงานทั้งหมดในระบบคอมพิวเตอร์

: หน่วยควบคุม (Control Unit) ทำหน้าที่อ่านคำสั่งทีละคำสั่ง และตีความคำสั่งนั้น เพื่อควบคุมและประสานงานการทำงานของฮาร์ดแวร์และหน่วยต่างๆ

: หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic / Logical Unit : ALU) ทำหน้าที่ประมวลผลคำสั่งด้วยวิธีการทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร เป็นต้น

หน่วยความจำหลัก (Main Memory Unit) เป็นหน่วยเก็บข้อมูลที่มีความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลสูง และจำเป็นต้องมีในเครื่องคอมพิวเตอร์

: หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว หรือรอม (Read Only Memory : ROM) เป็นหน่วยความจำที่บริษัทผู้ผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ได้บรรจุชิปหน่วยความจำแบบติดตั้งถาวรไว้บนแผงวงจร

: หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้ หรือแรม (Random Access Memory : RAM) หรือเรียกกันว่าหน่วยความจำชั่วคราว เป็นหน่วยความจำที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูลและคำสั่ง

: หน่วยความจำแคช (cache memory) เป็นหน่วยความจำแรมที่เพิ่มความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูลของหน่วยความจำประเภทดีแรม

: หน่วยความจำวิดีโอแรมหรือวีแรม (Video Ram : VRAM) เป็นหน่วยความจำที่ใช้สำหรับแสดงผล ซึ่งติดตั้งแสดงผลหรือการ์ดจอที่มีราคาแพง คุณภาพดีและมีความเร็วในการทำงานสูง

หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลตามคำสั่งของผู้ใช้ ซึ่งจะมีพื้นที่หรอความจุมากกว่าหน่วยความจำหลัก ลักษณะในการเก็บข้อมูลจะเป็นแบบถาวร

หน่วยแสดงผล (Output Unit) เป็นหน่วยทำหน้าที่แสดงผลที่ได้จากการประมวลผลข้อมูลที่เตรียมไว้ในหน่วยความจำหลัก เพื่อส่งข้อมูลหรือสื่อสารกับผู้รับ

ระบบทางขนส่งข้อมูลหรือบัส

การติดต่อสื่อสารหรือรับข้อมูลในคอใพิวเตอร์ จากหน่วยประมวลผลกลางไปยังอุปกรณ์อื่นๆ เช่น หน่วยตวามจำหลัก อุปกรณ์พ่วงต่างๆ บัส มีลักษณะเป็นสายทองแดงที่วางตัวอยู่บนแผงวงจรหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อโยงกับอุปกรณ์ต่าง

ระบบบัสแบบ พีซีโอ (Peripheral Component Interconnect : PCI) มีชิปเซ็ตเป็นตัวคววบคุมโดยเฉพาะ ทำให้มีความเร็วในการติดต่อกับอุปกรณ์ต่างๆได้สูงขึ้น เป็นบัสแบบ 32 บิต มีความเร็วในการรับส่งข้อมูล 133 เมกะไบต์

ระบบบัสแบบเอจีพี (Accelerated Graphic Port : AGP) เป็นระบบบัสความเร็วสูง พัฒนาเพื่อนำมาใช้กับการ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ เพื่อรองรับงานสื่อประสม

ระบบบัสแบบพีซีไอเอกเพรส (Peripheral Component Interconnect Express : PCI Express) เนื่อจากมีความต้องการออุปกรณ์ฮาร์ดแวณ์ที่มีความเร็วในการรับส่งข้มูล และระบบบัส PCI และ AGP ไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการได้อย่างเต็มที่จึงได้มีการพัฒนาแบบใหม่ขึ้น

การทำงานของระบบบัสพื้นฐาน

ในระบบคอมพิวเตอร์ การส่งถ่ายหรืออ่านข้อมูลมากจะเป็นระหว่างโปรเซสเซอร์หรือหน่วยความจำกับอุปกรณ์ภายนอกทั้งหมดโดยผ่านบัส ในโปรเซสเซอร์จะมีบัสประกอบด้วย 3 ส่วน

บัสที่อยู่ (Address Bus) เมื่อโปรเซสเซอร์หรืออุปกรณ์ต้องการส่งหรืออ่านข้อมูล ก็จะส่งสัญญาณออกมาทางบัสที่อยู่ โดยกำหนดตำแหน่งความจำบนบัสที่อยู่

บัสข้อมูล (Data Bus) ใช้สำหรับส่งข้อมูลไปยังตำแหน่งที่ระบุโดยบัสที่อยู่ และถูกควบคุมการเขียนส่งและอ่านข้อมูลโดสบัสควบคุม

บัสควบคุม (Control Bus) ใช้สำหรับควบคุมการติดต่อระหว่างซีพียูกับอุปกรณ์อื่นๆ ภายในคอมพิวเตอร์ เพื่อบังคับว่าจะอ่านเข้ามา หรือจะส่งข้อมูลออกไป

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.