ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์
ฮาร์ดแวร์ หมายถึง อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์มีลักษณะเป็นโครงร่างสามารถมองเห็นด้วยตาและสัมผัสได้ เช่น จอภาพ คีย์บอร์ด เครื่องพิมพ์ เมาส์ เป็นต้น ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ ตามลักษณะงาน คือ
- หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
- หน่วยความจำหลัก (Memory Unit)
- หน่วยประมลผลกลาง (Central Processing Unit : CPI)
- หน่วยแสดงผล (Output Unit)
โดยอุปกรณ์แต่ละหน่วยมีหน้าที่การทำงานแตกต่างกัน หน่วยรับข้อมูลเป็นส่วนที่ทำหน้าที่นำข้อมูลมาจากภายนอกเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นตัวกลางเชื่อมโยงจากมนุษย์สู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องมือหรืออุปกรณ์ ในหน่วยรับข้อมูลนี้ มีหน้าที่แปลงข้อมูลที่ส่งเข้าไปให้อยู่ในรุปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ และนำเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อการประมวลผล มีทั้งประเภทที่มนุษย์ต้องการทำการป้อนข้อมูลด้วยตนเอง ในลักษณะการพิมพ์การชี้ซึ่งอุปกรณ์ลักษณะนี้ที่รู้จักกันดี คือ แป้นพิมพ์ (Keyboard) และเม้าส์ (Mouse) นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลในลักษณะของการส่งข้อมูลเข้าสู่ระบบโดยตรง (Source-data Automation)
เพื่อให้การส่งข้อมูลเข้าระบบคอมพิวเตอร์ทำได้รวดเร็วยิ่งขึ้น โดยอุปกรณ์จะอ่านข้อมูลจากแหล่งกำเนิดและส่งเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์โดยตรงผู้ใช้ไม่ต้องเคลื่อนย้ายหรือคัดลอกหรือพิมพ์สิ่งใดลงไปอีกทำให้เกิดความรวดเร็วและถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น เครื่องป้อนข้อมูลประเภทนี้ คือ อุปกรณ์ OCR และสแกนเนอร์ (Scanner)
หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หน่วยประมวลผลกลางเป็นศูนย์กลางการประมวลผลของทั้งระบบเปรียบเสมือนกองบัญชาการ หรือ ส่วนของศีรษะของมนุษย์ที่มีผู้บัญชาการ หรือสมองอยู่ภายใน
ภายในหน่วยประมวลผลกลาง จะเป็นการทำงานประสานกันระหว่าง 2 ส่วนหลัก คือ
1. ส่วนควบคุม (Control Unit)
2. ส่วนคำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล (Arithmetic and Logical Unit or ALU)
ส่วนควบคุม (Control Unit)
ส่วนควบคุมคือ ส่วนที่ทำหน้าที่สร้างและส่งสัญญาณไปควบคุมการทำงานของส่วนประกอบต่าง ๆ ในระบบคอมพิวเตอร์ คล้ายการส่งสัญญาณควบคุมจากสมองไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ส่วนควบคุมนี้ไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูล แต่มีหน้าที่ประสานงานให้ส่วนประกอบต่าง ๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างเป็นระบบ สัญญาณควบคุมจำนวนมาก สามารถเดินทางไปยังส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ได้ด้วย ตัวส่งสัญญาณเรียกว่า บัส (Bus) ซึ่ประกอบด้วย Control Bus, Data Bus และ Address Bus ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุม ส่งสัญญาณข้อมูล และส่งตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูล ในส่วนความจำตามลำดับ ดังนั้นบัสจึงเปรียบเทียบเสมือนพาหนะที่ใช้ขนส่งข้อมูลไปสู่ส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบนั่นเอง
ส่วนคำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล (Artimetic and Logic Unit : ALU) ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์ ตามลำดับการประมวลผลด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์คือการคำนวณที่ต้องกระทำกับข้อมูลประเภทตัวเลข เช่น การบวก ลบ คูณ หาร ฯลฯ ให้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย แต่การประมวลผลด้วยหลักตรรกศาสตร์ คือ การเปรียบเทียบข้อมูลที่กระทำกับข้อมูลตัวอักษร สัญลักษณ์หรือตัวเลข ให้ผลลัพธ์เพียงสองสภาวะ เช่น 0-1, ถูก-ผิด หรือจริง-เท็จ เป็นต้น คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง มักมีส่วนคำนวณและเปรียบเทียบ (ALU) มากกว่าหนึ่งชุด ซึ่งมักพบในเครื่องที่มีกาประมวลผลแบบ Multi-Processing (ประมวลผลงานเดียว โดยอาศัยตัวประมวลผลหลายตัว)
หน่วยความจำหลัก (Main Memory หรือ Primary Storage) หน่วยความจำหลักเป็นส่วนความจำพื้นฐานในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง เป็นหัวใจของการทำงานในรูปแบบอัตโนมัติ มีหน้าที่เก็บข้อมูลต่าง ๆ ที่ป้อนเข้ามาเพื่อให้ส่วนประมวลผลนำไปใช้ และเก็บข้อมูลที่เกี่ยวกับคุณสมบัติกและระบบการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์
หน่วยความจำหลักประกอบด้วย
1. หน่วยความจำแบบถาวร (Read Only Memory – ROM)
2. หน่วยความจำชั่วคราว (Random Access Memory – RAM)
หน่วยความจำแบบถาวร คือ หน่วยความจำที่นำข้อมูลออกมาใช้งานเพียงอย่างเดียว โดยได้มีการบันทึกข้อมูลไว้ล่วงหน้าแล้ว สามารถเก็บรักษาข้อมูลไว้ได้โดยไม่ต้องอาศัยพลังงานไฟฟ้าในการรักษาข้อมูล แม้เราจะปิดเครื่องหรือไม่มีไฟฟ้าไปหล่อเลี้ยง ข้อมูลที่อยู่ในรอมก็จะยังคงอยู่ไม่สูญหายไปไหน ในปัจจุบัน หน่วยความจำถาวรนี้เปิดโอกาสให้สามารถลบหรือแก้ไขข้อมูลได้ เช่น การปรับปรุง/แก้ไข ข้อมูลเกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์ (System Configuration)
หน่วยความจำชั่วคราว คือ หน่วยความจำที่สามารถบันทึกข้อมูล หรืออ่านข้อมูล ณ เวลาใด ๆ ได้ตามต้องการ การจดจำข้อมูลจึงไม่ถาวร ทั้งยังต้องอาศัยสัญญาณไฟฟ้าในการเก็บรักษาและอ่านข้อมูล ฉะนั้น ข้อมูลที่อยู่ในแรมจะสูญหายไปทันทีที่ปิดเครื่องหรือไฟฟ้าไม่ไปหล่อเลี้ยง แรมเป็นหน่วยความจำที่ใกล้ชิดและเกี่ยวข้องกับผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์โดยตรงเนื่องจากการับข้อมูล การประมวลผลและการแสดงผลข้อมูลต่างต้องอาศัยพื้นที่ในหน่วยความจำทั้งสิ้น แรมเป็นหน่วยความจำที่บ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สำคัญขนาดความจุของแรมเปรียบเสมือนขนาดของโต๊ะทำงาน หากแรมมีความจุมาก ก็เหมือนโต๊ะทำงานที่มีพื้นที่ในการทำงานได้มาก
หน่วยเก็ข้อมูลสำรอง แบ่งออกตามความเหมาะสมในการเข้าไปถึงข้อมูลได้ 2 ประเภท ดังนี้
1. หน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่เข้าถึงข้อมูลโดยลำดับเป็นหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่ต้องมีการจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลโดยการเรียงลำดับ การสืบค้นหรือเข้าถึงข้อมูลจึงล่าช้าเพราะต้องเป็นไปตามลำดับก่อนหลังของการบันทึก ซึ่งหน่วยเก็บข้อมูลประเภทนี้ได้แก่ เทปแม่เหล็ก (magnetic taps)
2. หน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่เข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง เป็นหน่วยเก็บข้อมูลที่สามารถจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลที่ต้องการได้โดยตรงไม่ต้องอ่านเรียงลำดับเหมาะกับงานที่ต้องอาศัยการประมวลผลแบบโต้ตอบ ที่ต้องการข้อมูลที่รวดเร็ว ซึ่งได้แก่ จานแม่เหล็ก ประเภทต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น ฟลอปปี้ดิสก์ ฮาร์ดดิสก์ ซีดีรอม และ ดีวีดี นั่นเอง
เนื่องจากส่วนความจำในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้บันทึกข้อมูลในระบบประมวลผล ไม่สามารถรักษาข้อมูลไว้ได้หลังจากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้น การบันทึกข้อมูลลงบนหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง จึงมีความจำเป็นในอันที่จะรักษาข้อมูลไว้ใช้ในอนาคต และทำให้สามารถนำข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเคลื่อนย้ายไปสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ในระบบเดียวกันได้อีกด้วย
หน่วยแสดงแผล (Output Unit) หน่วยแสดงผลเป็น่วนที่แสดงข้อมูลสู่มนุษย์ เป็นตัวกลางการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับมนุษย์ เราเรียกเครื่องมือในส่วนนี้ว่า อุปกรณ์แสดงผล (Output Device)
อุปกรณ์แสดงผลสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภท ตามลักษณะของข้อมูลที่แสดงออกมาสู่ผู้ใช้ ได้แก่
1. อุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์จับต้องไม่ได้ (Softcopy Output Device) หมายถึงอุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์ไม่สามารถจับต้องข้อมูลที่แสดงนั้นได้ เช่น ข้อมูลตัวอักษรหรือภาพบนจอภาพ หรือ ข้อมูลเสียงจากลำโพง เราเรียกข้อมูลตัวอักษรหรือภาพบนจอภาพ หรือ ข้อมูลเสียงจากลำโพงเราเรียกข้อมูลประเภทนี้ว่า Softcopy
2. อุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์จับต้องได้ (Hardcopy Output Device) หมายถึงอุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มนุษย์สามารถจับต้องข้อมูลที่แสดงนั้นได้ เช่น ตัวอักษรหรือภาพบนจอภาพ เป็นต้น เราเรียกข้อมูลประเภทนี้ว่า Hardcopy
ส่วนควบคุมคือ ส่วนที่ทำหน้าที่สร้างและส่งสัญญาณไปควบคุมการทำงานของส่วนประกอบต่าง ๆ ในระบบคอมพิวเตอร์ คล้ายการส่งสัญญาณควบคุมจากสมองไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ส่วนควบคุมนี้ไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูล แต่มีหน้าที่ประสานงานให้ส่วนประกอบต่าง ๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างเป็นระบบ สัญญาณควบคุมจำนวนมาก สามารถเดินทางไปยังส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ได้ด้วย ตัวส่งสัญญาณเรียกว่า บัส (Bus) ซึ่ประกอบด้วย Control Bus, Data Bus และ Address Bus ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุม ส่งสัญญาณข้อมูล และส่งตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูล ในส่วนความจำตามลำดับ ดังนั้นบัสจึงเปรียบเทียบเสมือนพาหนะที่ใช้ขนส่งข้อมูลไปสู่ส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบนั่นเอง
ส่วนคำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล (Artimetic and Logic Unit : ALU) ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์ ตามลำดับการประมวลผลด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์คือการคำนวณที่ต้องกระทำกับข้อมูลประเภทตัวเลข เช่น การบวก ลบ คูณ หาร ฯลฯ ให้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย แต่การประมวลผลด้วยหลักตรรกศาสตร์ คือ การเปรียบเทียบข้อมูลที่กระทำกับข้อมูลตัวอักษร สัญลักษณ์หรือตัวเลข ให้ผลลัพธ์เพียงสองสภาวะ เช่น 0-1, ถูก-ผิด หรือจริง-เท็จ เป็นต้น คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง มักมีส่วนคำนวณและเปรียบเทียบ (ALU) มากกว่าหนึ่งชุด ซึ่งมักพบในเครื่องที่มีกาประมวลผลแบบ Multi-Processing (ประมวลผลงานเดียว โดยอาศัยตัวประมวลผลหลายตัว)
หน่วยความจำหลัก (Main Memory หรือ Primary Storage) หน่วยความจำหลักเป็นส่วนความจำพื้นฐานในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง เป็นหัวใจของการทำงานในรูปแบบอัตโนมัติ มีหน้าที่เก็บข้อมูลต่าง ๆ ที่ป้อนเข้ามาเพื่อให้ส่วนประมวลผลนำไปใช้ และเก็บข้อมูลที่เกี่ยวกับคุณสมบัติกและระบบการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์
หน่วยความจำหลักประกอบด้วย
1. หน่วยความจำแบบถาวร (Read Only Memory – ROM)
2. หน่วยความจำชั่วคราว (Random Access Memory – RAM)
หน่วยความจำแบบถาวร คือ หน่วยความจำที่นำข้อมูลออกมาใช้งานเพียงอย่างเดียว โดยได้มีการบันทึกข้อมูลไว้ล่วงหน้าแล้ว สามารถเก็บรักษาข้อมูลไว้ได้โดยไม่ต้องอาศัยพลังงานไฟฟ้าในการรักษาข้อมูล แม้เราจะปิดเครื่องหรือไม่มีไฟฟ้าไปหล่อเลี้ยง ข้อมูลที่อยู่ในรอมก็จะยังคงอยู่ไม่สูญหายไปไหน ในปัจจุบัน หน่วยความจำถาวรนี้เปิดโอกาสให้สามารถลบหรือแก้ไขข้อมูลได้ เช่น การปรับปรุง/แก้ไข ข้อมูลเกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์ (System Configuration)
หน่วยความจำชั่วคราว คือ หน่วยความจำที่สามารถบันทึกข้อมูล หรืออ่านข้อมูล ณ เวลาใด ๆ ได้ตามต้องการ การจดจำข้อมูลจึงไม่ถาวร ทั้งยังต้องอาศัยสัญญาณไฟฟ้าในการเก็บรักษาและอ่านข้อมูล ฉะนั้น ข้อมูลที่อยู่ในแรมจะสูญหายไปทันทีที่ปิดเครื่องหรือไฟฟ้าไม่ไปหล่อเลี้ยง แรมเป็นหน่วยความจำที่ใกล้ชิดและเกี่ยวข้องกับผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์โดยตรงเนื่องจากการับข้อมูล การประมวลผลและการแสดงผลข้อมูลต่างต้องอาศัยพื้นที่ในหน่วยความจำทั้งสิ้น แรมเป็นหน่วยความจำที่บ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สำคัญขนาดความจุของแรมเปรียบเสมือนขนาดของโต๊ะทำงาน หากแรมมีความจุมาก ก็เหมือนโต๊ะทำงานที่มีพื้นที่ในการทำงานได้มาก
หน่วยเก็ข้อมูลสำรอง แบ่งออกตามความเหมาะสมในการเข้าไปถึงข้อมูลได้ 2 ประเภท ดังนี้
1. หน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่เข้าถึงข้อมูลโดยลำดับเป็นหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่ต้องมีการจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลโดยการเรียงลำดับ การสืบค้นหรือเข้าถึงข้อมูลจึงล่าช้าเพราะต้องเป็นไปตามลำดับก่อนหลังของการบันทึก ซึ่งหน่วยเก็บข้อมูลประเภทนี้ได้แก่ เทปแม่เหล็ก (magnetic taps)
2. หน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่เข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง เป็นหน่วยเก็บข้อมูลที่สามารถจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลที่ต้องการได้โดยตรงไม่ต้องอ่านเรียงลำดับเหมาะกับงานที่ต้องอาศัยการประมวลผลแบบโต้ตอบ ที่ต้องการข้อมูลที่รวดเร็ว ซึ่งได้แก่ จานแม่เหล็ก ประเภทต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น ฟลอปปี้ดิสก์ ฮาร์ดดิสก์ ซีดีรอม และ ดีวีดี นั่นเอง
เนื่องจากส่วนความจำในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้บันทึกข้อมูลในระบบประมวลผล ไม่สามารถรักษาข้อมูลไว้ได้หลังจากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้น การบันทึกข้อมูลลงบนหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง จึงมีความจำเป็นในอันที่จะรักษาข้อมูลไว้ใช้ในอนาคต และทำให้สามารถนำข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเคลื่อนย้ายไปสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ในระบบเดียวกันได้อีกด้วย
หน่วยแสดงแผล (Output Unit) หน่วยแสดงผลเป็น่วนที่แสดงข้อมูลสู่มนุษย์ เป็นตัวกลางการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับมนุษย์ เราเรียกเครื่องมือในส่วนนี้ว่า อุปกรณ์แสดงผล (Output Device)
อุปกรณ์แสดงผลสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภท ตามลักษณะของข้อมูลที่แสดงออกมาสู่ผู้ใช้ ได้แก่
1. อุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์จับต้องไม่ได้ (Softcopy Output Device) หมายถึงอุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์ไม่สามารถจับต้องข้อมูลที่แสดงนั้นได้ เช่น ข้อมูลตัวอักษรหรือภาพบนจอภาพ หรือ ข้อมูลเสียงจากลำโพง เราเรียกข้อมูลตัวอักษรหรือภาพบนจอภาพ หรือ ข้อมูลเสียงจากลำโพงเราเรียกข้อมูลประเภทนี้ว่า Softcopy
2. อุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์จับต้องได้ (Hardcopy Output Device) หมายถึงอุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มนุษย์สามารถจับต้องข้อมูลที่แสดงนั้นได้ เช่น ตัวอักษรหรือภาพบนจอภาพ เป็นต้น เราเรียกข้อมูลประเภทนี้ว่า Hardcopy
ลักษณะการทำงานของคอมพิวเตอร์
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น