unit5

การแทนคา่ ขอ้ มลูชนิดของข้อมลู และสัญญาณ การส่ือสารข้อมูล

การแทนคา่ ขอ้ มลูคอมพิวเตอร์มีการทางาน 3 ข้ันตอน ได้แก่ การนาเข้าข้อมูล การประมวลผล และการแสดงผลข้อมูล ซ่ึงกระบวนการดังกล่าวเป็นกระบวนการนาเสนอสารสนเทศให้มนษุ ยเ์ ข้าใจ แตค่ วามจรงิ แลว้ ทกุ สิง่ ทุกอย่างทีน่ าเสนอ ไม่ว่าจะเป็นตัวเลข ตัวอักษร ข้อความ การเว้นวรรค ภาพ เสียง ภาพเคลื่อนไหวหรือคาสั่งต่าง ๆ นั้น เคร่ืองคอมพิวเตอร์จะใช้ เก็บ ประมวลผลในรูปแบบตัวเลขเท่านั้น และการแสดงผลต่าง ๆ ท่ีเป็นภาพ ข้อความหรือเสียง เป็นเพียงหนึ่งในวิธีการนาเสนอ โดยใช้กลุ่มข้อมูลตัวเลขมาแปลหรอื แสดงผลใหม้ นษุ ย์เขา้ ใจ1. การแทนที่ข้อมูลด้วยตัวเลข (RepresentintDataas Number)เลขฐานสบิ (Decimal) เปน็ ตวั เลขทมี่ นษุ ย์ปัจจุบันใช้ในชีวิตประจาวันซึ่งตัวเลขประกอบด้วยเลข 0, 1, 2, 3, ... จนถึงเลข 9 แต่การใช้ตัว เ ล ข ดั ง ก ล่ า ว ไ ม่ สา ม า ร ถ ใ ช้ แ ทน ค่ า ใ นค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ ไ ด้ เ นื่อ ง จ า กคอมพิวเตอร์เป็นอปุ กรณ์ดิจิทลั จึงใช้เลขเพียง 2 ค่า ได้แก่ เลข 0 และเลข 1 เท่านั้น ซึ่ง ระบบเลขน้ี เรียกว่า เลขฐานสอง (Binary Digitหรอื bit)- บิต (bit) จะเป็นส่วนท่ีเล็กที่สุดและคอมพิวเตอร์รู้จัก หากเปรียบเทียบบิตกับสวิตซ์ไฟฟ้า 1 อัน ก็จะมีได้เพียง 2 สถานะ ได้แก่การปิดและการเปิดเท่าน้ัน ซ่ึงก็คือ การแทนค่า 0 หรือ 1 เรียกว่า 1บิต หากเราต้องการค่าที่มากขึ้นก็จะใช้หลายบิตมาเรียงต่อกัน เช่น1001 กรณีน้ีเราเรียกกันว่า 4 บิต ซึ่งเคร่ืองคอมพิวเตอร์จะนากลุ่มของบติ เหล่านี้มาแสดงในรูปแบบของขอ้ มลู ที่มคี วามหมาย

- ไบต์ (byte)กลุ่มบิตที่เรียงต่อกันจานวน 8 บิต เรียกว่า ไบต์(byte)ซึ่งกลุ่มบิตท่ีเรียงกันจานวน 8 บิต สามารถสร้างค่าทแี่ ตกต่างกันได้ถึง 256 ค่า โดยแต่ละบิตจะมีเพียง 2 สถานะเท่านั้น ดังน้ันค่า00000000 เท่ากับค่า 0 ในระบบเลขฐานสิบ และค่า 11111111เทา่ กับ 256 ในระบบเลขฐานสิบ2. การแทนที่ข้อมูลด้วยรหัสอักขระ(RepresentingCharacters:Character Code) รหัสอกั ขระ (Character Code) เป็นรหัสท่ีใช้กาหนดว่าตัวอักขระ (ตัวอักษร ตัวเลข และสัญลักษณ์) แต่ละตัวจะแทนด้วยบิตท่ีเรียงกัน โดยจะแปลงอักขระที่ใช้กันอยู่ให้เป็นตัวเลขทางคอมพิวเตอร์(เลขฐานสอง) ซึ่งได้มีการกาหนดมาตรฐานสาหรับรหสั อกั ขระไว้ ดังน้ี- รหัสเอบซีดิก เป็นรหัสที่พัฒนาโดยบริษัทไอบีเอ็มเพื่อใช้กับระบบปฏิบัติการขนาดใหญ่ เช่น OS-390 สาหรับเคร่ืองแม่ข่าย S/390 ของไอบีเอม็ ถกู นามาใชเ้ ครื่องคอมพิวเตอร์ของไอบีเอ็มท่ีผลิตเองท้ังหมด ไม่ว่าจะเป็นเคร่ือเมนเฟรม (mainframe) และเคร่ืองคอมพิวเตอร์ระดับกลาง (Minicomputer) แต่บริษัทผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะนิยมใช้รหัสแอสดีมากกว่า รหัสเอบซีดิกเปน็ รหัส 8 บติ เหมือนกบั รหสั แอสกีทุกประการ จึงแทนรหัสอักขระได้ 256 ตวั ปัจจุบันรหัสแอบซีดิกไมเ่ ปน็ ท่ีนิยมและกาลงั เลกิ ใช้

- รหสั แอสกี เป็นรหสั มาตรฐานทก่ี าหนดโดยสถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกา (American National Standard Institute : ANSI/) เป็นรหัสที่ใช้กันมากท่ีสุดบนเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ ไมโคร-คอมพิวเตอร์และเคร่ืองคอมพิวเตอร์ท่ีใชง้ านบนเครอื ขา่ ยอินเทอร์เนต โดยเร่ิมตน้ ใช้ครั้งแรกใน ค.ศ. 1967 รหัสแอสกีแต่เดิมประกับด้วยรหัส 7 บิต เพื่อแทนอักขระทัง้ หมด 128 ตัว โดยมี 33 ตัว ที่ไม่แสดงผล แต่ใช้ควบคุมการทางานของคอมพิวเตอร์ เช่น การข้ึนย่อหน้าใหม่ การส้ินสุดการประมวลผล- รหัสยูนิโค้ด เป็นรหัสมาตรฐานที่มีการพัฒนาข้ึนใน พ.ศ. 2534 และพัฒนามาอย่างต่อเนื่องรหัสยูนิโค้ดช่วยให้คอมพิวเตอร์แสดงผล และจดั การข้อความตัวอกั ษรทใ่ี ช้ระบบการเขียนของภาษาส่วนใหญ่ทวั่ โลกโดยรหัสที่ใช้เป็นเลขฐานสองตั้งแต่ 1 ถึง 4 ไบต์ จึงจะสามารถรองรับอักขระได้ถึง 100,000 ตัว และรองรับภาษาต่าง ๆ เช่น ภาษาจีนเป็นสัญลกั ษณท์ ่มี ีตัวอักษรมากกว่า 30,000 ตวั ไดอ้ ย่างเพยี งพอ

ชนดิ ของขอ้ มูล1. ข้อมูลประเภทข้อความ (Text) หมายถึง ข้อมูลทไ่ี ม่นามาคานวณอาจเป็นตัวอักษร ตัวเลข เคร่ืองหมาย การใส่ข้อมูลที่มีความยาวมากกว่าความกว้างของเซลล์ข้อความน้ันจะถูกแสดงต่อไปในเซลล์ท่ีอยทู่ างขวามือ ตราบใดท่เี ซลล์ทางขวามือนั้นยังไม่มีข้อมูล ข้อมูลชนิดน้จี ะถกู จัดใหอ้ ยูช่ ดิ ซา้ ยของเซลลเ์ สมอ2. ข้อมูลประเภทตัวเลข (Numeric) ข้อมูลท่ีนามาคานวณได้ ข้อมูลจะอยู่ชิดขวา และไม่สามารถแสดงผลเกินความกว้างของเซลล์ได้ ถ้าความกว้างของเซลล์ไม่พอจะปรากฏเคร่ืองหมาย####### การแก้ไขโดยขยายความกว้างของเซลลอ์ อกไป3. ข้อมูลประเภทวันที่ (Date) หมายถึงข้อมูลท่ีประกอบด้วยวันท่ีและเดือน เดือนและปี หรือวันที่ เดือนและปี โดยเดือนสามารถกาหนดได้ทั้งแบบตัวเลข หรอื ตัวอกั ษร ข้อมลู ชนิดน้นี าไปคานวณได้4. ข้อมูลประเภทเวลา (Time) หมายถึงขอ้ มูลที่ประกอบด้วยชั่วโมงและนาที โดยมีเครอ่ื งหมาย : ข้อมลู ชนดิ น้ีสามารถนาไปคานวณได้5. ข้อมูลประเภทสูตร (Formular) ข้อมูลประเภทนี้คือสมการคณติ ศาสตร์ จะต้องใช้เครอ่ื งหมายเท่ากบั (=) นาหน้า

ความหมายของสญั ญาณอนาล็อกสัญญาณแอนะล็อก (AnalogSignal)เป็นสัญญาแบบต่อเนื่อง มีลักษณะเป็นคล่ืนไซน์ (Sine Wave) โดยทีแ่ ต่ละคล่ืนจะมีความถี่และความเข้มของสัญญาณที่ต่างกัน เมื่อนาสัญญาณข้อมูลเหล่าน้ีมาผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณและแปลงสัญญาณและแปลงสัญญาณก็จะได้ข้อมูลท่ีต้องการ เฮิรตซ์ (Hertz) คือหน่วยวัดความถ่ีของสัญญาณข้อมูลแบบแอนะล็อก วิธีวัดความถี่จะนับจานวนรอบของสัญญาณท่ีเกิดขึ้นภายใน 1 วินาที เช่น ความถ่ี 60 Hz หมายถึง ใน 1 วินาทีสัญญาณมีการเปลี่ยนแปลงระดบั สญั ญาณ 60 รอบ

ความหมายของสัญญาณตจิ ติ อลสัญญาณดิจิทัล(Digital Signal) สัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแบบไม่ต่อเน่ือง รปู สัญญาณของสญั ญาณมีความเปล่ียนแปลงทไี่ ม่ปะติดปะต่ออย่างสัญญาณแอนะล็อก ในการสื่อสารด้วยสัญญาณดิจิทัล ข้อมูลในคอมพิวเตอร์ซ่ึงเป็นเลขฐานสอง (0และ1) จะถูกแทนด้วยสัญญาณดิจิทลั Bit Rate เป็นอตั ราความเร็วในการส่งข้อมูลแบบดิจิทลั วิธีวัดความเร็วจะนับจานวนบิตข้อมูลท่ีส่งได้ในช่วงระยะเวลา 1 วินาที เช่น14,400 bps หมายถึง มคี วามเร็วในการส่งข้อมูลจานวน 14,4001 บิตในระยะเวลา 1 วนิ าที

สญั ญาณรบกวนและข้อผดิ พลาดสัญญาณรบกวน (Noice) เป็นผลกระทบอกี ด้านหน่ึงทีท่ าให้สัญญาณข้อมูลเกิดความสูญเสีย โดยสัญญาณรบกวนมีอยู่หลายชนิดประกอบด้วย1. เทอร์มัลนอยส์ (Thermal Noice) เป็นสัญญาณรบกวนทีเ่ กิดจากความร้อนหรืออุณหภูมิ ซึ่งเป็นส่ิงทห่ี ลีกเลี่ยงไม่ได้ เน่ืองจากเป็นผลมาจากการเคลื่อนท่ีของอิเล็กตรอนบนลวดตัวนา โดยหากอุณหภูมิสูงขึ้นระดับของสัญญาณรบกวนก็จะสูงข้ึนตาม สัญญาณรบกวนชนิดน้ีไม่มีรูปแบบที่แน่นอน และอาจมีการกระจายไปท่ัวย่านความถี่ต่างๆสาหรบั การปอ้ งกัน อาจทาด้วยการใช้อปุ กรณ์กรองสัญญาณ (Filters)สาหรับสัญญาณแอนะล็อก หรืออุปกรณ์ปรับสัญญาณ (Regenerate)สาหรบั สัญญาณดิจิตอล

2. อิมพัลส์นอยส์ (ImpluseNoice) เป็นเหตุการณ์ท่ีทาให้คลื่นสัญญาณโด่ง (Spikes) ข้ึนอย่างผิดปกติอย่างรวดเร็ว จัดเป็นสัญญาณรบกวนแบบไม่คงที่ ตรวจสอบได้ยาก เน่ืองจากอาจเกิดข้ึนในช่วงเวลาสนั้ ๆ แล้วหายไป สว่ นใหญเ่ กดิ จากการรบกวนของส่ิงแวดล้อมภายนอกแบบทันทีทันใด เช่น ฟ้าแลบ ฟ้าผ่า หรือสายไฟกาลังสูงที่ตั้งอยู่ใกล้ และหากสัญญาณรบกวนแบบอิมพัลส์นอยส์เข้าแทรกแซงกับสัญญาณดิจิตอล จะทาให้สัญญาณต้นฉบับบางส่วนถูกลบล้างหายไปจนหมด และไม่สามารถกู้กลับมาได้การป้องกันสัญญาณรบกวนชนิดนี้ ทาได้ด้วยการใช้อุปกรณ์กรองสัญญาณพิเศษทใ่ี ชส้ าหรบั สญั ญาณแอนะลอ็ ก หรืออปุ กรณป์ ระมวลผลสญั ญาณดิจติ อลทีใ่ ช้สาหรับสัญญาณดิจติ อล

3. ครอสทอล์ก (Crosstalk)เป็นเหตุการณ์ที่เกิดจากการเหนี่ยวนาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าท่ีเข้าไปรบกวนสัญญาณข้อมูลทส่ี ่งผ่านเข้าไปในสายส่ือสาร เช่น สายคู่บิดเกลียวท่ีใช้กับสายโทรศัพท์ มักก่อให้เกิดสัญญาณ ครอสทอล์กได้ง่าย เนื่องจากในระบบส่งสัญญาณที่มีสายส่งหลายเส้น และติดตั้งบนระยะทางไกลๆ เม่ือมีการน าสายเหล่าน้ีมัดรวมกัน จะทาให้เกิดการเหนี่ยวนาทางไฟฟ้ามีโอกาสที่สัญญาณในแต่ละเส้นจะรบกวนซ่ึงกันและกัน เชน่ การได้ยนิ เสียงพูดคยุ ของคสู่ ายอ่ืน ขณะท่ีเราพูดคยุ โทรศัพท์สาหรับการปอ้ งกนั สามารถทา ได้ดว้ ยการใชส้ ายสัญญาณท่ีมีฉนวนหรือมีชลี ด์เพ่ือป้องกนั สญั ญาณรบกวน

4. เอกโค (Echo) เป็นสัญญาณที่ถูกสะท้อนกลับ (Reflection)โดยเมื่อสัญญาณที่ส่งไปบนสายโคแอกเชียลเดินทางไปยังสุดปลายสาย และเกิดการสะท้อนกลับ โหนดใกล้เคียงก็จะได้ยิน และนึกว่าสายส่งสัญญาณขณะน้ันไม่ว่าง ทาให้ต้องรอส่งข้อมูล แทนที่จะสามารถส่งข้อมูลได้ทันทีสาหรับการป้องกัน ทาได้โดยใช้อุปกรณ์ท่ีเรียกว่า เทอร์มิเนเตอร์ (Terminator) เช่น ในระบบเครือข่ายท้องถ่ินท่ีใช้สายโคแอกเชียลเป็นสายส่ือสาร จะต้องใช้เทอร์มิเนเตอร์ปิดที่ปลายสายท้ังสองฝ่ัง เพื่อทาหน้าท่ีดูดซับสัญญาณไม่ให้สะทอ้ นกลบั มา5. จิตเตอร์ (Jitter)เป็นเหตุการณ์ท่ีความถ่ีของสัญญาณได้มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างต่อเนื่อง ซึ่งก่อให้เกิดการเล่ือนเฟสไปเป็นค่าอ่ืนๆ อย่างต่อเนื่องด้วยสาหรับการป้องกันสามารถทาได้ด้วยการเลือกใช้ช่วงวงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์ที่มคี ุณภาพ หรืออาจใช้อุปกรณ์รีพีตเตอร์

แนวทางในการปอ้ งกนั ข้อผิดพลาดในการส่งผ่านข้อมูลทุกระบบจาเป็นต้องมีการป้องกันสัญญาณรบกวนโดยเทคนิคดงั ต่อไปนจ้ี ะชว่ ยลดสัญญาณรบกวนได้1. ใช้สายเคเบิลชนิดที่มีฉนวนป้องกันสัญญาณรบกวน ซึ่งเป็นเทคนิคหนึ่งที่ช่วยลดการแทรกแซงคล่ืน แม่เหล็กไฟฟ้า และ ครอสทอล์กได้เปน็ อย่างดี2. สายโทรศัพท์ควรอยู่ในสภาวะท่ีเหมาะสม เช่น มีอุปกรณ์กรองสัญญาณที่ช่วยลดสัญญาณที่ไม่ สม่าเสมอ ซ่ึงบริษัทที่รับผิดชอบโครงข่ายโทรศัพท์สามารถจัดหาให้ได้ หรือใช้สายเช่าความเร็วสูง(Lease Line)ที่จะช่วยลดข้อผิดพลาดจากการส่งผ่านข้อมูลระยะไกลได้3. ใช้อุปกรณ์ใหม่ท่ีมีประสิทธิภาพและทันสมัยกว่า เพื่อทดแทนอุปกรณ์เดิมที่หมดอายุการใช้งานประสิทธิภาพต่าถึงอุปกรณ์จะมีราคาแพง แตก่ ไ็ ดผ้ ลของการส่งผ่านขอ้ มลู ที่ดีขน้ึ4. เม่ือต้องการเพ่ิมระยะทางในการส่งข้อมูลดิจิตอล ให้ใช้รีพีตเตอร์หรือใช้แอมพลิไฟเออร์ หากส่งข้อมูลแอนะล็อก ซ่ึงอุปกรณ์ดังกล่าวจะช่วยเพิ่มระยะทาง และมีสว่ นชว่ ยลดขอ้ ผดิ พลาดของสัญญาณลงได้5. พิจารณาข้อกาหนดและข้อจากัดของสายสัญญาณแต่ละชนิด เช่นUTPสามารถเช่ือมโยงได้ไม่เกิน 100 เมตร และส่งข้อมูลด้วยอัตราความเร็วสูงสุดที่ 100 Mbps

จดั ทาโดยนางสาวนสิ าลักษณ์ ชยั มงคลปวส.2 คอมพวิ เตอร์ธรุ กิจ 1 เลขท่ี 22