หลักการทำงาน

ครวู รัญญา แกว้ ล่องลอย

หลักการทางานของระบบคอมพวิ เตอร์ หนว่ ยประมวลผลกลาง หนว่ ยรบั เข้าและหนว่ ยสง่ ออก หน่วยความจาและจดั เกบ็

หน่วยประมวลผลกลาง หนว่ ยประมวลผลกลาง เรียกอีกอย่างวา่ หนว่ ยคานวณและตรรกะ 1 CPU คือ สว่ นท่ีทาหนา้ ที่ปฏิบตั ิตามคาสงั่ ที่ (Arithmetic Logic Unit) 2 รับมาจากหน่วยรบั ข้อมลู และควบคุมการ หน่วยควบคมุ ปฏิบัตงิ านของเครอ่ื งคอมพวิ เตอร์ เปน็ (Control Unit) อุปกรณ์หลกั ในการประมวลผลกลาง เช่น การคานวณ เปรยี บเทียบ การเรียงลาดบั รจี สิ เตอร์ 3 การจัดกลุ่ม การจดั ทารายงาน เป็นต้น (register)

หน่วยประมวลผลกลาง ทาหนา้ ทป่ี ระมวลผลขอ้ มลู ทางคณิตศาสตร์ 1 หน่วยคานวณและตรรกะ และทางตรรกะ เช่น การคานวณทาง คณติ ศาสตร์ ไดแ้ ก่ การบวก ลบ คณู หาร (Arithmetic Logic Unit) - การกระทาทางตรรกะ (AND , OR) - การเปรียบเทียบ - การเลือ่ นขอ้ มูล (Shift) - การเพิ่มและการลด (Increment and Decrement) - การตรวจสอบบิท (Test Bit)

หน่วยประมวลผลกลาง ทาหน้าทค่ี วบคุมการทางานของอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบท้งั หมด ให้ทางานอยา่ งถกู ต้อง 2 หนว่ ยควบคุม (Control Unit)

หนว่ ยประมวลผลกลาง เปน็ หนว่ ยพักข้อมลู ทที่ าหนา้ ทีเ่ สมือน 3 รจี ิสเตอร์ กระดาษทดของ CPU เพื่อทาหน้าที่เกบ็ (register) ผลลัพธ์หรือคาสงั่ ท่ีกาลังประมวลผลไว้ ชวั่ คราว

วงรอบของเคร่อื งจักร การทางานของคอมพิวเตอรจ์ ะเรมิ่ จากผู้ใช้ป้อนข้อมูลผ่านทางอุปกรณข์ อง หน่วยรับเข้า (Input device) เช่น คียบ์ อร์ด เมาส์ ขอ้ มลู จะถูกเปลยี่ นให้เปน็ สญั ญาณดจิ ทิ ัล ซ่ึงประกอบด้วยเลข 0 และ 1 แล้วสง่ ต่อไปยงั หน่วย ประมวลผลกลาง เพอ่ื ประมวลผลตามคาสง่ั ในระหวา่ งการประมวลผล หาก มี (Random Access Memory: RAM) ซงึ่ ทาหน้าทีเ่ กบ็ ข้อมูลจากการ ประมวลผลเปน็ การชั่วคราว ขณะเดยี วกนั อาจมีคาสัง่ ใหน้ าผลลพั ธจ์ ากการ ประมวลผลดงั กลา่ วไปแสดงผลผ่านทางอปุ กรณ์ผ่านทางอปุ กรณข์ องหน่วย สง่ ออก เชน่ จอภาพ หรอื เครื่องพมิ พ์

วงรอบของเครอ่ื งจกั ร MEMORY 1. การนาคาส่ัง คือ การนาคาสัง่ ในภาษาเคร่อื ง 1 คาสัง่ 1 CPU จากหนว่ ยความจามาพักไวใ้ นรจี สิ เตอร์ 3 ALU REGISTER 2. การถอดรหสั คือ ขั้นตอนการแปลงคาสัง่ เพอ่ื ตคี วาม คาสั่งให้เปน็ ขนั้ ตอนการดาเนินการยอ่ ยท่ีจะนาไปปฏิบัติ 2 CU 3. การกระทาการคอื ขน้ั ตอนการปฏิบัติตามการ ดาเนินการยอ่ ยโดยหน่วยคานวณและหนว่ ยตรรกะ

หนว่ ยรับเข้าและหน่วยสง่ ออก หนว่ ยรับข้อมูล (Input Unit) เปน็ อปุ กรณท์ ่ที า หน้าทเ่ี ปน็ สื่อกลางระหว่างคอมพิวเตอรก์ บั ผูใ้ ช้ โดยรบั คาสง่ั หรือข้อมูลจากผู้ใช้แลว้ แปลงให้อยู่ ในรูปแบบสัญญาณไฟฟ้าที่เครื่องคอมพวิ เตอร์ สามารถเขา้ ใจ ก่อนท่ีจะประมวลผล

หน่วยรบั เข้าและหนว่ ยสง่ ออก หน่วยส่งออก (Output Unit) เปน็ อปุ กรณ์ท่ี ทาหน้าทน่ี าผลลัพธท์ ีไ่ ด้จากการทางานของ หน่วยประมวลผลกลางไปแปลงให้อยใู่ นรูปแบบ ท่ีผูใ้ ชส้ ามารถเข้าใจและนาไปใชป้ ระโยชน์ได้

ตัวอย่างอุปกรณ์รับเข้า คยี ์บอรด์ (keyboard) เปน็ อปุ กรณ์ในการรับ ข้อมูล ซ่งึ อาจอยู่ในรปู ของตวั อกั ษร ตวั เลขหรอื สัญลกั ษณพ์ เิ ศษตา่ งๆ

ตัวอย่างอุปกรณ์รบั เขา้ เมาส์ (Mouse) อุปกรณ์รับขอ้ มูลที่นยิ มรองจาก คีย์บอร์ด เมาส์จะช่วยในการบ่งช้ีตาแหน่งว่า ขณะน้ีกาลังอยู่ ณ จุดใดบนจอภาพ เรียกว่า \"ตัวช้ีตาแหน่ง (Pointer)\"ซ่ึงอาศัยการเล่ือน เมาส์ แทนการกดปมุ่ บงั คบั ทศิ ทางบนคยี บ์ อรด์

ตวั อย่างอุปกรณร์ บั เขา้ ไมโครโฟน (Microphone)เป็นอุปกรณ์รับ ข้อมูลจากเสียงพูดโดยตรง เสียงที่ได้จะถูก แปลงสัญญาณเป็นสัญญาณดิจิตอล เพ่ือให้ คอมพิวเตอร์ประมวลผลได้

ตัวอยา่ งอปุ กรณร์ ับเขา้ สแกนเนอร์ (Scanner) เป็นอุปกรณ์รับ ขอ้ มูล โดยการอ่านหรือสแกน(Scan) ข้อมูลท่ี ต้องการ เคร่ืองสแกนจะมีเซลล์ไวแสงท่ี ตรวจจับความเข้มของแสงที่สะท้อนจากข้อมูล แ ล้ ว แ ป ล ง เ ป็ น สั ญ ญ า ณ ดิ จิ ต อ ล ใ ห้ เ ค ร่ื อ ง คอมพวิ เตอรด์ าเนนิ การตอ่ ไป

ตัวอยา่ งอปุ กรณ์รับเขา้ กล้อง (Camera) อุปกรณ์รับเข้าประเภท บันทึกภาพ เป็นอุปกรณ์ท่ีนาเข้าข้อมูลภาพน่ิง หรือวิดีโอท่ีเกิดจาก สภาพแวดล้อมจริง ๆ เพ่ือ นาไปแสดงผลหรือนาไปเป็นข้อมูลเข้าในการ ประมวลผล

ตวั อยา่ งอุปกรณ์รบั เขา้ เซนเซอร์หรือตัวตรวจจับ (Sensor)เป็น อุปกรณ์รับเข้าทาหน้าที่ตรวจจับสภาพแวดล้อม เช่น แสง เสยี ง อณุ หภมู ิหรือการเคลื่อนไหว

ตัวอย่างอุปกรณ์ จอภาพ (Monitor) ถอื เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้ใน การแสดงผลข้อมูลที่นิยมมากท่ีสุดเพราะการ แสดงผลทางจอภาพมักจะเป็นการแสดงผล อันดับแรก ก่อนท่ีจะนาไปแสดงผลด้วยอุปกรณ์ ชนิดอ่นื ๆ

ตัวอย่างอปุ กรณ์ เครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นอุปกรณ์ที่ทาหน้าที่ แสดงผลลัพธ์ในรูปของอักขระหรือรูปภาพท่ีจะ ไปปรากฏอยบู่ นกระดาษ)

ตัวอย่างอุปกรณ์ ลาโพง (Speaker) เป็นอุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ท่ี อยู่ในรูปของเสียง สามารถเ ชื่อมต่อกั บ ค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ ผ่ า น แ ผ ง ว ง จ ร เ กี่ ย ว กั บ เ สี ย ง (Sound card) ซึ่งมีหน้าท่ีแปลงข้อมูลดิจิตอล ไปเปน็ เสียง

หนว่ ยความจาและหนว่ ยจัดเกบ็ หน่วยความจา (Memory Unit)ทาหน้าทเ่ี ก็บ แรม โปรแกรมหรอื ขอ้ มลู ทีร่ บั มาจากหน่วยรบั ข้อมลู เพ่อื เตรยี มส่งออกหนว่ ยประมวลผลกลางทาการ ประมวลผล

หน่วยความจาและหน่วยจัดเก็บ หนว่ ยจดั เก็บ (secondary storage) ทา หนา้ ทีเ่ ก็บข้อมลู และโปรแกรม โดยไมต่ อ้ งมี ไฟเลย้ี งอยูใ่ นระบบ ขอ้ มลู และโปรแกรมจะถูกจดั เก็บในรปู ของไฟล์ ฮาร์ดดิสก์ แผน่ ซดี ี

ครวู รัญญา แกว้ ล่องลอย