L1_basic_programing

บทที่ 1ความรู้พนื ้ ฐานเก่ียวกบั การเขียนโปรแกรม

ส่วนประกอบคอมพวิ เตอร์

หลกั การทางานของ คอมพิวเตอร์ 1. รับขอ้ มูล (Input) คอมพวิ เตอรจ์ ะทำหน้ำที่รบั ขอ้ มูลไปประมวลผล อุปกรณ์ที่ทำหนำ้ ท่รี ับขอ้ มูล ไดแ้ ก่ แปน้ พิมพ์ เมำส์ เคร่อื งสแกน เปน็ ต้น 2. ประมวลผลขอ้ มูล (Process) เม่อื คอมพวิ เตอร์รบั ขอ้ มูลเข้ำสูร่ ะบบแลว้ จะทำกำรประมวลผลตำม คำสง่ั หรือโปรแกรมท่ีกำหนด อุปกรณท์ ีทำหนำ้ ทป่ี ระมวลไผลได้แก่ CPU 3. แสดงผลขอ้ มลู (Output) เมื่อทำกำรประมวลผลแลว้ คอมพิวเตอร์จะแสดงผลลัพธ์ อปุ กรณ์ท่ีทำ หน้ำทใ่ี นกำรแสดงผลขอ้ มูลคือ จอภำพและเครือ่ งพิมพ์ เป็นตน้ 4. จัดเก็บข้อมลู (Memory) คอมพวิ เตอรจ์ ะทำกำรจัดเก็บข้อมลู ลงในอุปกรณ์ที่เก็บข้อมูล เช่น ฮำร์ดดสิ ก์ แผน่ ซีดี แฟลชไดรว์

CPU คืออะไร?• ซพี ียู(CPU:Central Processing Unit) คอื หน่วยประมวลผลกลำงในกำรทำงำนของคอมพิวเตอร์ ซพี ยี ู (CPU:Central Processing Unit) น้เี ปรยี บเสมอื นสมองของคอมพิวเตอร์ภำยในประกอบไปดว้ ยสำรกง่ึ ตัวนำทำงอเิ ล็กทรอนิกส์ท่ีเรียกวำ่ ซลิ ิกอน(Silicon) โดย ซิลิกอนมำเจอื กับวัสดบุ ำงชนิดเพ่อื ใหเ้ กิดสภำวะ ของกำรนำไฟฟำ้ ได้ ซลิ ิกอนทีผ่ ำ่ นกำรเจือเหล่ำนี้ จะถกู นำมำเรยี งตอ่ กนั เป็นทรำนซิสเตอร์อย่ภู ำยในซพี ยี ู (CPU :Central Processing Unit)มีจำนวนหลำยสบิ ล้ำนตัว CPU มีหนำ้ ท่ี คอื ควบคมุ กำรทำงำนของ เครอ่ื งคอมพวิ เตอร์ ไม่ว่ำจะเปน็ กำรคำนวณ หรอื กำรวเิ ครำะห์ข้อมูลกต็ ำม แมแ้ ต่กำรทำงำนของอุปกรณ์ อนื่ ๆ ภำยในเครอื่ งคอมพิวเตอรก์ ต็ ้องอำศยั กำรส่งั กำรจำกซพี ียเู สมอ

CPU ทางานอยา่ งไร ?มีหน่วยสาคญั อยู่ 2 หลกั การ คือ1. หน่วยควบคมุ คือ เป็นหน่วยท่ีทาหน้าที่ประสานงานและควบคมุ การทางานของคอมพวิ เตอร์ ควบคมุ ให้อปุ กรณ์รับข้อมลู สง่ข้อมลู ไปที่หน่วยความจา ติดตอ่ กบั อุปกรณ์แสดงผลเพื่อสง่ั ให้นาข้อมลู จากหน่วยความจาไปยงั อปุ กรณ์แสดงผล2. หน่วยคานวณและตรรกะ คือ เป็นหน่วยท่ีทาหน้าที่ในการคานวณตา่ งๆทางคณิตศาสตร์ได้แก่ บวก ลบ คณู หาร

หลกั การทางาน• หลกั กำรทำงำนของ CPU โดยวงรอบของกำรทำคำสง่ั ของ ซพี ยี ูประกอบดว้ ยขั้นตอนกำรทำงำนพื้นฐำน 4 ข้ันตอนดงั น้ี 1. ขั้นตอนกำรรับเข้ำขอ้ มลู ( fatch ) เรมิ่ แรกหนว่ ยควบคมุ รับรหัสคำสั่งและข้อมูลทจ่ี ะประมวลผลจำกหน่วยควำมจำ 2. ข้นั ตอนกำรถอดรหัส ( decode ) เม่อื รหสั คำส่ังเข้ำมำอย่ใู นซพี ียแู ลว้ หน่วยควบคมุ จะถอดรหัสคำสง่ั แล้วส่งคำสง่ั และข้อมูลไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ 3. ขัน้ ตอนกำรทำงำน ( execute ) หน่วยคำนวณและตรรกะทำกำรคำนวณโดยใชข้ อ้ มลู ท่ีไดร้ บั กำรถอดรหัสคำสงั่ และทรำบแล้วว่ำตอ้ งกำรทำอะไร ซพี ียูกจ็ ะทำตำมคำสัง่ นัน้ 4. ขน้ั ตอนกำรเกบ็ ( store ) หลงั จำกทำคำสัง่ ก็จะเกบ็ ผลลพั ธ์ทไี่ ดไ้ วใ้ นหน่วยควำมจำ

คอมพวิ เตอร์กบั เลขฐาน• ระบบเลขฐำนที่มีควำมเกี่ยวขอ้ งกบั คอมพวิ เตอร์ คอื ชว่ ยในเรอ่ื งกำรจัดกำรระบบดจิ ติ อลหรือระบบอเิ ลก็ ทรอนกิ สใ์ น คอมพวิ เตอร์ หรือแทนรหสั ขอ้ มูลใน ระบบ BCD, EBCDIC, ASCII โดยส่วนใหญ่ระบบเลขฐำนทใ่ี ชใ้ นคอมพวิ เตอรเ์ ปน็ ระบบเลขฐำนสอง ระบบเลขฐำนแปดและระบบเลขฐำนสบิ หก โดยจะต้อง มกี ำรนำระบบเลขฐำนดงั กลำ่ วมำคำนวณผลด้วย ตวั ดำเนนิ กำรทำงคณิตศำสตร์ ตลอดจนกระท่ังกำรเปล่ยี นระบบเลขฐำน เพอ่ื ให้มนุษยเ์ กิดควำมเข้ำใจ ระบบกำรทำงำนของ คอมพิวเตอร์ซงึ่ ในกำรประมวลผลข้อมูลด้วยคอมพิวเตอรน์ นั้ ข้อมลู ต่ำง ๆ จะถูกนำเข้ำเป็นลำดับของบติ (Bit) หรือเลขฐำนสองก่อน เช่น 110100110110 110101100110 110110110110

ระบบเลขฐาน• ระบบเลขฐำนประกอบดว้ ยเลขฐำน 2 เลขฐำน 8 เลขฐำน 10 เลขฐำน 16 ระบบเลขฐำน 2 (Binary Number System) เปน็ เลขฐำนทปี่ ระกอบด้วยเลข 2 ตวั ได้แกเ่ ลข 0 กับ เลข 1 ซง่ึ เปน็ เลขฐำนที่คอมพวิ เตอรส์ ำมำรถเขำ้ ใจได้ง่ำย เพรำะว่ำอปุ กรณท์ ำงไฟฟ้ำก็มสี ถำนะเพยี ง 2 สถำนะ คอื เปดิ กบั ปดิ ซึ่งกเ็ ทียบได้กบั 0 กบั 1 แต่ถ้ำใชเ้ ลขฐำน 10 ในคอมพวิ เตอร์อำจจะเกิดปัญหำอยำ่ งอื่นตำมมำ หรือแม้แต่อุปกรณท์ ำงไฟฟ้ำ กต็ อ้ งแบ่งสถำนะออกเปน็ 10 สถำนะ ซึ่งไม่เปน็ ทน่ี ิยมนกั กำรเก็บข้อมูลในระบบของคอมพิวเตอร์กจ็ ะจัดเก็บเปน็กลุ่มตวั เลขฐำนสองหลำยบติ ขน้ึ อยูก่ ับขนำดของสง่ิ ท่ีต้องกำรเก็บ และหนว่ ยควำมจำท่ใี ช้ ระบบเลขฐำน 8 (Octal Number System) เปน็ เลขฐำนที่ประกอบดว้ ยเลข 8 ตวั ซึง่ ประกอบด้วยเลข 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ซง่ึ เป็นเลขฐำนทเ่ี พ่มิ เนอ้ืทีห่ น่วยควำมจำในกำรเก็บใหม้ ำกขนึ้ กำรเก็บข้อมูลเป็นเลขฐำน 8 จะทำใหเ้ กบ็ ข้อมลู ไดม้ ำกขนึ้ ระบบเลขฐำน 10 (Decimal Number System) เป็นเลขฐำนท่ปี ระกอบด้วยตัวเลข 10 ตัว ซ่ึงประกอบดว้ ยเลข 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ซ่งึ ระบบเลขฐำน 10 เป็นระบบเลขฐำนที่คนท่ัวไปสำมำรถเข้ำใจไดเ้ ป็นอยำ่ งดี เพรำะเปน็ ตัวเลขทีเ่ กย่ี วขอ้ งกบั ชีวิตประจำวันซ่ึงใชม้ ำตลอด สำมำรถจำได้และคำนวณได้งำ่ ยกวำ่ เลขฐำนอ่ืน ๆ ระบบเลขฐำน 16 (Hexadecimal Number System) เป็นเลขฐำนที่ประกอบด้วยตัวเลข 10 ตัวและตวั อักษรแทนตวั เลขอีก 6 ตวั ซ่ึงประกอบด้วยเลข0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 และตวั อักษรภำษำอังกฤษแทน 10 ถึง 15 ได้แก่ A, B, C, D, E, F ซึ่งก็จะเกบ็ ขอ้ มูลได้มำกกว่ำระบบเลขฐำน 2 ฐำน 8

ตารางเลขฐาน

การแปลงเลขฐาน 10 เป็น ฐาน 2– ใช้วธิ ีหารสนั้ ด้วยเลข 2– นาเศษท่ีได้มาเขียนลาดบั จากลา่ งขนึ ้ บน

การแปลงเลขฐาน 2 เป็น ฐาน 10– ใช้วิธีการคณู ด้วยคา่ ประจาหลกั ของฐาน 2– เร่ิมจากน้อยท่ีสดุ คือ 0 และเพิ่มขนึ ้ เร่ือย ๆ (เร่ิมจากขวาไปซ้าย โดยเริ่มจาก 0 , 1 , 2 และเพมิ่ ขนึ ้ ครัง้ละ 1)