หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

หลกั การทางานของคอมพิวเตอร์

คอมพวิ เตอร์เป็นอปุ กรณท์ มี่ นุษยป์ ระดษิ ฐ์มาเพอื่ อานวยความสะดวกในดา้ นต่างๆ ไม่วา่ จะเป็นดา้ นการคานวนการเกบ็ ขอ้ มลู การตดั สินใจ และอน่ื ๆในอดีตคอมพิวเตอรถ์ ูกนามาใชใ้ นงานดา้ นวทิ ยาศาสตร์เป็นส่วนใหญ่ แตป่ ัจจบุ นั คอมพิวเตอร์ถกู พฒั นา ขดี ความสามารสูงข้ึน มกี ารนาไปประยกุ ตใ์ ชใ้ นหน่วยงานต่างๆมากมาย เชน่ ราชการ ธุรกจิ การแพทย์ การทหาร เป็นตน้ ซ่ึง การเรียนรู้ข้นั ตอนการทางานของคอมพิวเตอร์ทาให้เราสามารถเลือกซ้ือคอมพิวเตอร์ไดต้ รงตามความตอ้ งการ โดยหลกั การ ทางานของคอมพิวเตอร์จะเป็นตามที่โปรแกรมกาหนดไว้ โดยตวั เครื่อง หรือท่เี รียกว่า ฮาร์ดแวร์(Hardware) จะมี ส่วนประกอบที่สาคญั พ้ืนฐาน 5 หน่วย คือ 1. หน่วยรบั ขอ้ มูล (input unit) 2. หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit) 3. หน่วยความจาหลกั (main memory unit) 4. หน่วยความจารอง (secondary storage) 5. หน่วยแสดงผล (output unit) ทมี่ า : https://sites.google.com/site/saardonline 1. หน่วยรับข้อมลู (input unit)

เป็นหน่วยทท่ี าหนา้ ที่รบั ขอ้ มลู จากผใู้ ชเ้ ขา้ สู่คอมพวิ เตอร์ เชน่ ตวั อกั ษร ตวั เลข สัญลกั ษณ์ เป็นตน้ โดยจะแปลงขอ้ มลู ใหอ้ ยู่ใน รูปของสญั ญาณไฟฟ้าทีคอมพิวเตอร์สามารถเขา้ ใจได้ โดยนามาจดั เกบ็ ไวท้ หี่ น่วยความจาหลกั และใชป้ ระมวลผลได้ อปุ กรณ์ หน่วยรับขอ้ มูลท่นี ิยมใชใ้ นปัจจบุ นั 2. หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit) ซีพยี ู (CPU) หรือ Central Processing Unit หมายถงึ “หน่วยประมวลผลกลาง” หรือเรียกอกี ชื่อหน่ึงว่า “ไม โครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor)” เป็นอุปกรณ์อิเลค็ ทรอนิคส์ทใ่ี ชใ้ นการประมวลผลขอ้ มลู ตามชุดคาสง่ั ที่มาจาก ซอฟตแ์ วร์ ตวั ของซีพียนู ้นั มลี กั ษณะเป็นชปิ (Chip) ตวั เลก็ ๆ ซ่ึงภายในบรรจทุ รานซิสเตอร์จานวนหลายลา้ นตวั ตอ่ เขา้ เป็น วงจรอิเล็คทรอนิคสจ์ านวนมหาศาล มีหนา้ ที่คานวณตวั เลขจากชุดคาสง่ั ทผี่ ูใ้ ชป้ ้อนโปรแกรมเขา้ ไป โดยซีพยี จู ะทาการอ่าน ชุดคาส่งั มาแปลความหมาย และทาการคานวณ เม่อื ไดผ้ ลลพั ธก์ ็จะส่งผลลพั ธอ์ อกไปแสดงผลทางหนา้ จอ ซีพยี ู จึงเปรียบไดก้ บั “สมอง”ของคอมพิวเตอร์ ทาหนา้ ท่คี วบคมุ การปฏบิ ตั ิงานหลกั ของเครื่อง ทาหนา้ ทใ่ี นการคานวณ ประมวลผล และควบคมุ อปุ กรณอ์ น่ื ๆ ในระบบ ประกอบดว้ ย หน่วยคณิตศาสตร์และตรรกะหรือหน่วยคานวณทาหนา้ ทปี่ ระมวลผลขอ้ มูลทาง คณิตศาสตร์และทางตรรกะ และหนว่ ยควบคมุ ทาหนา้ ท่ีควบคมุ การทางานของอปุ กรณต์ ่างๆ ในระบบท้งั หมด ใหท้ างานอยา่ ง ถกู ตอ้ ง อกี ท้งั ยงั ควบคมุ การทางานของอปุ กรณอ์ ืน่ ๆ ในระบบอีกดว้ ย 3. หน่วยความจาหลกั (main memory unit) หน่วยความจาหลกั เป็นอแุ กรรท์ ีใ่ ชใ้ นการเกบ็ ขอ้ มลู และคาส่ังท่ีอยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพวิ เตอร์หรือในขณะท่เี ปิ ด เครื่องคอมพวิ เตอร์ บางคร้ังอาจเรียกวา่ หน่วยเกบ็ ขอ้ มลู หลกั (primary storage) หน่วยความจาจะทางานควบค่ไู ปกบั

CPU และช่วยให้การทางานของ CPU มปี ระสิทธิภาพมากยง่ิ ข้นึ โดยวงรอบการทางานของซีพยี นู ้นั เร็วมาก หากไม่มที ี่ เก็บขอ้ มลู หรือทพ่ี กั ขอ้ มลู และความเร็วในการเขา้ ถงึ ขอ้ มลู ที่ไมม่ ีขนาดเพียงพอจะทาให้การประมวลผลชา้ ลง หน่วยความจาหลกั แบ่งออกเป้น 2 ประเภท คอื 1. หน่วยความจาแรม (RAM : Random Access Memory) แรม เป็นหน่วยความจาหลกั ทีจ่ าเป็น สามารถเกบ็ ขอ้ มลู ไดเ้ ฉพาะเวลาท่ีมีกระแสไฟฟ้าหล่อเล้ยี งเท่าน้นั หากไมม่ กี ระแสไฟฟ้า มาเล้ยี งขอ้ มลู ทเ่ี กบ็ ไวจ้ ะหายไปทนั ที หน่วยความจาแรม ทาหนา้ ทเี่ กบ็ ชุดคาสงั่ และขอ้ มลู ทีร่ ะบบคอมพิวเตอร์ทางานอยู่ แรม หลายชนิดขอ้ มลู จะหายไปหากปิ ดเคร่ือง แตป่ ัจจบุ นั มกั เก็บขอ้ มลู บติ ในรูปของประจุไฟฟ้าในตวั เกบ็ ประจุ ท่ีมา : http://solercomputer.net/wp-content/uploads/2015/07/MEMORIA-3.jpg 2. หน่วยความจารอม (ROM : Read-only Memory) ROM ยอ่ มาจาก Read-only Memory คอื หน่วยความจาถาวร ทีเ่ ราสามารถเขยี นหรือลบโปรแกรมตา่ งๆได้ แต่ก็ มี ROM บางชนิดไมส่ ามารถท่จี ะลบขอ้ มูลในรอมไดเ้ หมอื นกนั ซ่ึงROM เป็นหน่วยความจาท่ีไม่ตอ้ งการไฟเล้ียง แมไ้ มม่ ี ไฟเล้ยี งขอ้ มลู ทอี่ ย่ใู นรอมกจ็ ะไมห่ ายหรือถูกลบออกจากหน่วยความจาถาวร

ท่ีมา : http://www.vcharkarn.com/uploads/54/54271.jpg 4. หน่วยความจารอง (secondary storage) หน่วยความจารอง เป็นหน่วยความจาทใี่ ชเ้ กบ็ ขอ้ มลู และโปรแกรมทตี่ อ้ งการใชง้ านในคราวตอ่ ไปได้ ซ่ึงสามารถบรรจุขอ้ มลู และโปรแกรมไดเ้ ป็นจานวนมาก เป็นหน่วยเกบ็ ขอ้ มลู ถาวรที่ผใู้ ชส้ ามารถยา้ ยขอ้ มูลและคาส่ังทอี่ ยู่ในหน่วยความจาแรม ขณะท่ี เคร่ืองคอมพวิ เตอร์ทางานมาจดั เกบ็ ไวไ้ ดด้ ว้ ยคาส่ังบนั ทกึ ของโปรแกรมประยกุ ต์ ทาให้ผใู้ ชส้ ามารถเรียกขอ้ มลู และคาสั่งมาใช้ ในภายหลงั ซ่ึงหน่วยความจารองมคี วามจุขอ้ มลู มากกวา่ หน่วยความจาหลกั และมีราคาถกู กว่า แต่เขา้ ถึงขอ้ มลู ไดช้ า้ กว่า หน่วยความจาแรม

5. หน่วยแสดงผล (output unit) เป็นหน่วยทท่ี าหนา้ ทแี่ สดงผลทไ่ี ดจ้ ากการประมวลผลขอ้ มูลท่เี ตรียมไวใ้ นหน่วยความจาหลกั เพือ่ ส่งขอ้ มูลหรือส่ือสารกบั ผรู้ บั โดยมฮี าร์ดแวร์ทาหนา้ ทเ่ี ป็นส่วนแสดงผลหรือส่งขอ้ มูลทไ่ี ดจ้ ากการประมวลผลจากซีพยี มู ายงั ผูร้ บั ท้งั ในรูปแบบภาพ เสียง และ สิ่งพมิ พ์ ฮาร์ดแวร์ทีทาหนา้ ทใ่ี นหน่วยน้ีมหี ลายประเภทดว้ ยกนั ตวั อย่างเชน่ จอภาพหรือมอนิเตอร์ ลาโพง หฟู ัง เคร่ืองพมิ พ์ และเครื่องแอลซีดโี พรเจคเตอร์ แต่ละประเภทจะมลี กั ษณะและการนาเสนอขอ้ มลู ที่แตกตา่ งกนั อ้างองิ แหล่งที่มา

http://phungwit.ac.th/krootim/?page=unit03.1 https://sites.google.com/a/kts.ac.th/it-m1/hlak-kar-thangan-khxng- khxmphiwtexr http://www.sathukit.ac.th/datacom1/b2.html

องคป์ ระกอบและหลกั การทำงานของคอมพิวเตอร์ นางดารา ปยุ ะติ