หน่วยที่ 2 ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์

2 บทที่ 2 ประวตั คิ วามเป็นมา ของคอมพิวเตอร์ ภาควิชาเทคโนโลยคี อมพวิ เตอร์ ครปู ิยรตั น์ แก้วกลั ยา วทิ ยาลยั เทคนิคมหาสารคาม|

บทท่ี 2 ประวตั ิความเป็ นมาของคอมพวิ เตอร์ ประวตั คิ วามเป็ นมาของคอมพวิ เตอร์ คอมพิวเตอร์เป็นเคร่ืองมือท่ีมนุษยป์ ระดิษฐข์ ้ึนเพื่อช่วยในการคิดเลขและแกป้ ัญหาตา่ งๆ แต่กวา่ จะ มาเป็นคอมพิวเตอร์ไดน้ ้นั ไดผ้ า่ นข้นั ตอนของการพฒั นามาหลายข้นั ตอน การทางานของคอมพวิ เตอร์ ประกอบดว้ ย หน่วยสาคญั 5 หน่วย ไดแ้ ก่ หน่วยรับเขา้ หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจาหลกั หน่วยความจารอง และหน่วยส่งออก คอมพิวเตอร์ไดผ้ า่ นการพฒั นามาหลายยคุ เราอาจแบง่ ยุคของพฒั นาการของคอมพวิ เตอร์ไดด้ งั น้ี ดว้ ยการแบง่ ตามพฒั นาการดา้ นฮาร์ดแวร์ แบ่งไดเ้ ป็น 4 ยคุ คือ 1. ยคุ หลอดสุญญากาศ 2. ยคุ ทรานซิสเตอร์ 3. ยคุ วงจรรวม หรือไอซี 4. ยคุ ไมโครโพรเซสเซอร์ หรืออาจเรียกอีกช่ือหน่ึงวา่ ยคุ คอมพวิ เตอร์ส่วนบุคคล ยุคที่ 1 ยุคหลอดสุญญากาศ เริ่มข้ึนในสมยั สงครามโลกคร้ังท่ี 2 ประเทศสหรัฐอเมริกาไดป้ ระดิษฐเ์ คร่ืองคอมพิวเตอร์ชื่อ ENIAC ข้ึนใช้ เพ่ือใชป้ ระมวลผลในสงคราม เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใชห้ ลอดสุญญากาศซ่ึงมีขนาดใหญ่โต มาก และมีความร้อนสูงมากในระหวา่ งการทางานซ่ึงทาใหเ้ กิดชารุดเสียหายไดง้ ่าย ยคุ ที่ 2 ยคุ ทรานซิสเตอร์ เป็นคอมพวิ เตอร์ที่เร่ิมมีการใชง้ านในเชิงพาณิชยอ์ ยา่ งจริงจงั คอมพวิ เตอร์ยคุ น้ีเป็นคอมพิวเตอร์ แบบเมนเฟรม (main frame computer) สาหรับใชใ้ นองคก์ รขนาดใหญ่ การโปรแกรมและการป้ อนขอ้ มูล ใชเ้ ทปกระดาษเจาะรู ส่วนผลลพั ธ์ของการประมวลผลจะพิมพอ์ อกทางเคร่ืองพมิ พไ์ ลน์พรินเตอร์ (line printer) บนกระดาษตอ่ เน่ือง ยุคท่ี 3 ยคุ วงจรรวม หรือไอซี เป็นคอมพิวเตอร์ท่ีมีขนาดเล็กลงและมีสมรรถนะสูงข้ึนมาก ในขณะเดียวกนั ก็มีการพฒั นาอุปกรณ์ นาเขา้ และส่งออกท่ีใชง้ ่าย มีประสิทธิภาพสูงข้ึน จอภาพแสดงผลแบบซีอาร์ทีใชเ้ ทปแม่เหล็กในการบนั ทึก ขอ้ มูล และมีการพฒั นาระบบผใู้ ชห้ ลายคน (multiuser) ที่สามารถใชเ้ คร่ืองพร้อมกนั ได้ คอมพิวเตอร์ในยคุ น้ี มีท้งั แบบเมนเฟรมและแบบมินิ คอมพิวเตอร์ ยคุ ท่ี 4 ยุคไมโครโพรเซสเซอร์ เป็นยคุ ล่าสุดในลาดบั พฒั นาการของคอมพวิ เตอร์ ไมโครโพรเซสเซอร์เป็ นวงจรรวมชนิดพิเศษ ที่ ยอ่ ส่วนสาคญั ที่สุดของคอมพวิ เตอร์คือ หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit : CPU) ลงอยใู่ น

ไอซีซิปเพียงตวั เดียว โดยใชเ้ ทคโนโลยที ่ีเรียกวา่ VLSI คือการนาวงจรท่ีประกอบดว้ ยทรานซิสเตอร์หลาย ลา้ นตวั มายอ่ ส่วนลงในซิปเดียว และในยคุ น้ีไดม้ ีการกาเนิดคอมพวิ เตอร์ประเภทใหม่ข้ึน เรียกวา่ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือพซี ี (personal computer: PC) เป็นคอมพวิ เตอร์ขนาดเลก็ ที่มีสมรรถนะสูง ความหมายของคอมพวิ เตอร์ คอมพวิ เตอร์หมายถึง เคร่ืองที่สามารถปฏิบตั ิตามคาสัง่ เป็ นชุดโดยอตั โนมตั ิ และสามารถตดั สินใจ เลือกทางเลือกไดโ้ ดยอตั โนมตั ิ ประเภทของคอมพวิ เตอร์ คอมพิวเตอร์ในปัจจุบนั สามารถแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ โดยใชค้ วามแตกต่างจากขนาดของ คอมพิวเตอร์ ความจุของหน่วยความจาหลกั ความเร็วในการประมวลผล รวมท้งั ราคาเป็นหลกั คือ 1. ซูเปอร์คอมพวิ เตอร์ (Super computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง ซ่ึงมี ความสามารถในการคานวณดว้ ยความเร็วสูงมาก จึงเหมาะสาหรับใชใ้ นการคานวณที่มี ความซบั ซอ้ นและตอ้ งการความเร็วในการคานวณสูง เช่น งานวเิ คราะห์ภาพถ่ายจาก ดาวเทียมอุตุนิยมวทิ ยา งานทาแบบจาลองโมเลกุลของสารเคมี การคานวณหาวงโคจร ของดวงดาวทางดาราศาสตร์ คอมพวิ เตอร์ประเภทน้ีมีราคาค่อนขา้ งสูง 2. เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง แต่ ประสิทธิภาพต่ากวา่ ซูเปอร์คอมพวิ เตอร์ สาหรับสาเหตุที่ไดช้ ่ือวา่ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เนื่องจากคร้ังแรกที่สร้างคอมพิวเตอร์ลกั ษณะน้ีไวบ้ นฐานรองรับ ที่เรียกวา่ แชสซีส์ (Chassis) โดยเรียกฐานรองรับน้ีวา่ “เมนเฟรม” เหมาะสาหรับการใชง้ านทางดา้ น วศิ วกรรมศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ และธุรกิจ โดยเฉพาะงานท่ีเก่ียวขอ้ งกบั ขอ้ มลู จานวน มาก ๆ เช่น ธนาคารท่ีตอ้ งการตรวจสอบบญั ชีลูกคา้ หลายลา้ นบญั ชี งานของสานกั งาน ทะเบียนราษฎรท่ีเก็บรายช่ือประชาชกวา่ 60 ลา้ นคน พร้อมรายละเอียดตา่ ง ๆ 3. มินิคอมพวิ เตอร์ (Mini computer) เป็นเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ท่ีมีสมรรถนะนอ้ ยกวา่ เคร่ือง คอมพิวเตอร์เมนเฟรม คือ การทางานชา้ และควบคุมอุปกรณ์รอบขา้ งไดน้ อ้ ยกวา่ จุดเด่น ของเครื่องมินิคอมพวิ เตอร์ คือราคายอ่ มเยากวา่ คอมพวิ เตอร์เมนเฟรม การจดั การและใช้ งานไม่ยงุ่ ยากมากนกั ใชบ้ ุคคลในการทางานท่ีไมม่ ากนกั มินิคอมพวิ เตอร์เหมาะกบั งาน หลากหลายประเภทคือใชง้ านไดท้ ้งั ใน งานวศิ วกรรม วทิ ยาศาสตร์ อุตสาหกรรม มินิคอมพิวเตอร์ เป็นท่ีนิยมใชต้ ามสถานศึกษาระดบั อุดมศึกษาตา่ ง ๆ และหน่วยงาน ราชการ 4. ไมโครคอมพวิ เตอร์ (Micro computer) เป็นคอมพวิ เตอร์ขนาดเล็กท่ีสามารถใชท้ างานได้ คร้ังละหน่ึงคน เรียกอีกชื่อหน่ึงวา่ “คอมพวิ เตอร์ส่วนบุคคล” (Personal Computer) เป็น เครื่องคอมพิวเตอร์ท่ีใชง้ านอยา่ งแพร่หลาย ลกั ษณะของไมโครคอมพวิ เตอร์ สามารถ แบง่ เป็นกลุ่มยอ่ ยไดด้ งั น้ี เครื่องคอมพิวเตอร์ท่ีทางานทว่ั ไป ท่ีเรียกวา่ Desktop Models

,เครื่องคอมพวิ เตอร์ขนาดเล็ก หรือ Notebook Computer หรือ Laptop Computer ,เคร่ือง คอมพิวเตอร์ขนาดฝ่ ามือ หรือ Handheld Personal Computer องค์ประกอบของระบบคอมพวิ เตอร์ องคป์ ระกอบท่ีสาคญั ประกอบดว้ ย 3 องคป์ ระกอบ คือ ฮาร์ดแวร์ ซอฟแวร์ และบุคลากร ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึงลกั ษณะทางกายของระบบคอมพวิ เตอร์ โดยทว่ั ไปแลว้ จะหมายถึงส่วนประกอบของ ตวั เครื่องและอุปกรณ์ท่ีเก่ียวขอ้ งท่ีสามารถจบั ตอ้ งได้ เช่น จอภาพ เคร่ืองพิมพ์ สามารถแบ่งส่วนประกอบ ของฮาร์ดแวร์ไดเ้ ป็น 4 ส่วนสาคญั ดงั น้ี 1. หน่วยรับเข้า (Input Unit) ทาหนา้ ที่เป็นสื่อกลางระหวา่ งคอมพิวเตอร์กบั ผใู้ ชง้ าน โดย รับคาสง่ั หรือขอ้ มลู จากผใู้ ชแ้ ลว้ แปลงใหอ้ ยใู่ นรูปแบบที่เคร่ืองคอมพิวเตอร์สามารถรับรู้ และนาไปใหง้ านได้ เช่น เมาส์ คียบ์ อร์ด สแกนเนอร์ 2. หน่วยประมวลกลาง(Central Processing Unit :CPU) เป็นตวั การสาคญั ท่ีทาใหเ้ กิดงาน ตามที่ผใู้ ชต้ อ้ งการ ซีพียู ประกอบดว้ ยหน่วยยอ่ ย 3 หน่วยไดแ้ ก่  หน่วยคานวณ (Arithmetic and Logical Unit :ALU) ทาหนา้ คานวณค่าทาง คณิตศาสตร์และทางตรรกศาสตร์  หน่วยควบคุม (Control Unit :CU) ทาหนา้ ที่ควบคุมการทางานของส่วนต่าง ๆ ภายในหน่วยประมวลผลกลาง และประสานงานกบั อุปกรณ์ภายนอก  หน่วยความจารีจีสเตอร์ (Register) เป็นหน่วยความจาขนาดเล็กที่อยภู่ ายในหน่วย ประมวลผลกลาง ซ่ึงสามารถเกบ็ ขอ้ มูลไดไ้ ม่มากนกั ทาหนา้ ท่ีพกั ขอ้ มลู เพอ่ื รอ การประมวลผลหรือคานวณ หรือพกั ขอ้ มูลหลงั จากท่ีทาการคานวณหรือ ประมวลผลแลว้ 3. หน่วยแสดงผลข้อมูล (Output Unit ) ทาหนา้ ท่ีแสดงผลลพั ธ์หลงั จากที่ไดท้ าการ ประมวลผลจากหน่วยประมวลผล ตวั อยา่ งของหน่วยแสดงผล เช่น จอภาพ เครื่องพมิ พ์ ลาโพง 4. หน่วยเกบ็ ข้อมูลสารอง (Secondary Storage Unit) ทาหนา้ ที่เก็บขอ้ มูลเพ่อื รอการ ประมวลผล หรือเก็บขอ้ มลู หลงั จากที่ไดท้ าการประมวลผลเรียบร้อยแลว้ สามารถแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภทคือ  หน่วยความจาหลกั เป็นหน่วยความจาที่สนบั สนุนการทางานของหน่วย ประมวลผลกลางโดยตรง ทาหนา้ ท่ีบนั ทึกขอ้ มลู เพื่อพกั ไวส้ าหรับส่งต่อไปยงั หน่วยส่งออก เช่น แรม  หน่วยความจารอง โดยมากเป็นหน่วยความจาท่ีมีขนาดใหญ่ แตม่ ีความเร็วใน การเขา้ ถึงขอ้ มูลต่ากวา่ ใชเ้ ป็ นที่เกบ็ ขอ้ มลู หรือโปรแกรมซ่ึงตอ้ งการเก็บอยา่ ง คงทน เช่น ฮาร์ดดิสก์ ซีดี ดีวดี ี แผน่ บนั ทึกขอ้ มูล เป็ นตน้

ซอฟต์แวร์ (Software) หมายถึงชุดคาส่ังหรือโปรแกรมที่ใชส้ ่ังงานใหเ้ ครื่องคอมพิวเตอร์ทางานตามความตอ้ งการของ ผใู้ ชง้ าน ชนิดของซอฟต์แวร์ ซอฟตแ์ วร์หรือโปรแกรมคอมพวิ เตอร์ที่มีผพู้ ฒั นาข้ึนเพอื่ ใชง้ านกบั คอมพิวเตอร์มีมากมาย สามารถ แยกชนิดของซอฟตแ์ วร์ตามสภาพการทางานได้ 2 ประเภท คือ  ซอฟตแ์ วร์ระบบ (System software)  ซอฟตป์ ระยกุ ต์ (Application software) 1. ซอฟตแ์ วร์ระบบ (System software) หมายถึง ซอฟตแ์ วร์ท่ีทาหนา้ ที่จดั การกบั ระบบพ้ืนฐานที่ จาเป็นของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยส่วนหน่ึงจะถูกเกบ็ ไวบ้ นแผงวงจรหลกั ที่เรียกวา่ รอม ไบออส (ROM BIOS) ซ่ึงจะถูกกาหนดโดยโรงงานที่ผลิตอีกส่วนหน่ึงจะถูกเก็บไวใ้ นหน่วย สารองขอ้ มลู ซ่ึงกห็ มายถึงระบบปฏิบตั ิการต่าง ๆ เช่น ระบบปฏิบตั ิการวนิ โดว์ 98 หรือ วนิ โดว์ XP หนา้ ท่ีหลกั ของซอฟตแ์ วร์ระบบประกอบดว้ ย  จดั การหน่วยรับเขา้ และหน่วยส่งออกพ้ืนฐาน  จดั การหน่วยความจา  เป็นตวั เช่ือมตอ่ ระหวา่ งผใู้ ชง้ านกบั คอมพวิ เตอร์ 2. ซอฟตแ์ วร์ประยกุ ต์ (Application software) หมายถึงโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซ่ึงอาจเป็ น ซอฟตแ์ วร์สาเร็จรูปที่มีผพู้ ฒั นาเพอื่ ใชง้ านทว่ั ไปทาใหก้ ารทางานสะดวกข้ึน หรืออาจเป็น ซอฟตแ์ วร์ใชเ้ ฉพาะงานซ่ึงผใู้ ชเ้ ป็นผพู้ ฒั นาข้ึนเองเพ่ือใหเ้ หมาะสมกบั สภาพการทางานที่ ตอ้ งการ บุคลากร (People ware) หมายถึงบุคลากรที่ทาหนา้ ที่เป็นผคู้ วบคุมดูแลระบบคอมพวิ เตอร์ใหส้ ามารถทางานได้ นอกจากน้นั ยงั ทาหนา้ ที่ตรวจสอบและแกไ้ ขปัญหาตา่ ง ๆ ที่เกิดข้ึนกบั ระบบคอมพิวเตอร์