Nuttanicha Poolwas: ส่วนประกอบคอมพิวเตอร์

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

โดยหลักการแล้ว ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ ประกอบไปด้วยอุปกรณ์ที่ทำงานตามหน้าที่ 4 ส่วนด้วยกัน คือ

1.) ส่วนรับข้อมูล (Input Unit)
2.) ส่วนประมวลผลข้อมูล (Central Processing Unit)
3.) ส่วนแสดงผล (Output Unit)
4.) หน่วยความจำ (Memory Unit)

หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)

ทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่หน่วยความจำหลัก ปัจจุบันมีสื่อต่าง ๆ ให้เลือกใช้ได้มากมาย แบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้ดังนี้

อุปกรณ์แบบกด (Keyed Device) เช่น แป้นพิมพ์ (Keyboard) แบ่งเป็น 4 กลุ่มด้วยกันคือ

- แป้นอักขระ (Character Keys)

- แป้นควบคุม (Control Keys)

- แป้นฟังก์ชัน (Function Keys)

- แป้นตัวเลข (Numeric Keys)

อุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง (Pointing Device) เช่น เมาส์ (Mouse) ลูกกลมควบคุม (Track ball) แท่งชี้ควบคุม (Track Point) แผ่นรองสัมผัส (Touch Pad) จอยสติก (Joy stick) เป็นต้น

จอภาพระบบไวต่อการสัมผัส (Touch-Sensitive Screen) เช่น จอภาพระบบสัมผัส (Touch screen)

ระบบปากกา (Pen-Based System) เช่น ปากกาแสง (Light pen) เครื่องอ่านพิกัด (Digitizing tablet)

อุปกรณ์กวาดข้อมูล (Data Scanning Device) เช่น เอ็มไอซีอาร์ (Magnetic Ink Character Recognition - MICR) เครื่องอ่านรหัสบาร์โค้ด (Bar Code Reader) สแกนเนอร์ (Scanner) เครื่องรู้จำอักขระด้วยแสง (Optical Character Recognition - OCR) เครื่องอ่านเครื่องหมายด้วยแสง (Option Mark Reader -OMR) กล้องถ่ายภาพดิจิตอล (Digital Camera) กล้องถ่ายทอดวีดีโอดิจิตอล (Digital Video)

อุปกรณ์รู้จำเสียง (Voice Recognition Device) เช่น อุปกรณ์วิเคราะห์เสียงพูด (Speech Recognition Device)

ส่วนประมวลผลข้อมูล

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ > หน่วยประมวลผลกลาง(central processing unit)

หน่วยประมวลผลกลาง(central processing unit) หรือที่นิยมเรียกสั้น ๆ ว่า ซีพียู (CPU)

เป็นวงจรอิเลคทรอนิคที่ทำงาน หรือประมวลผล ตามชุดของคำสั่งเครื่องจากซอฟต์แวร์ คำนี้เริ่มใช้ในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ต้นศตวรรษ 1960s

หน่วยประมวลผลเปรียบเสมือนเป็นสมองของคอมพิวเตอร์ ในการทำหน้าที่ตัดสินใจหรือคำนวณ จากคำสั่งที่ได้รับมา เช่น การเปรียบเทียบ การกระทำการทางคณิตศาสตร์ ฯลฯ

โดยมีกระบวนการพื้นฐานคือ

1. อ่านชุดคำสั่ง (fetch)

Fetch - การอ่านชุดคำสั่งขึ้นมา 1 คำสั่งจากโปรแกรม ในรูปของระหัสเลขฐานสอง (Binary Code from on-off of BIT)

2. ตีความชุดคำสั่ง (decode)

Decode - การตีความ 1 คำสั่งนั้นด้วยวงจรถอดรหัส (Decoder circuit) ตามจำนวนหลัก (BIT) ว่ารหัสนี้จะให้วงจรอื่นใดทำงานด้วยข้อมูลที่ใด

3. ประมวลผลชุดคำสั่ง (execute)

Execute - การทำงานตาม 1 คำสั่งนั้น คือ วงจรใดในไมโครโปรเซสเซอร์ทำงาน เช่น วงจรบวก วงจรลบ วงจรเปรียบเทียบ วงจรย้ายข้อมูล ฯลฯ

4. อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ (memory)

Memory - การติดต่อกับหน่วยความจำ การใช้ข้อมูที่อยู่ในหน่วยจำชั่วคราว (RAM, Register) มาใช้ในคำสั่งนั้นโดยอ้างที่อยู่ (Address)

5. เขียนข้อมูล/ส่งผลการประมวลกลับ (write back)

Write Back - การเขียนข้อมูลกลับ โดยมีหน่วยจำ Register ช่วยเก็บที่อยู่ของคำสั่งต่อไป ภายหลังมีคำสั่งกระโดดบวกลบที่อยู่

โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือ ชิป (chip)

นับเป็นอุปกรณ์ ที่มีความสำคัญมากที่สุด ของฮาร์ดแวร์เพราะมีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน เข้ามาทางอุปกรณ์อินพุต ตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยส่วนประสำคัญ 3 ส่วน คือ

1. หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic & Logical Unit : ALU)

หน่วยคำนวณตรรกะ ทำหน้าที่เหมือนกับเครื่องคำนวณอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์โดยทำงานเกี่ยวข้องกับ การคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร นอกจากนี้หน่วยคำนวณและตรรกะของคอมพิวเตอร์ ยังมีความสามารถอีกอย่างหนึ่งที่เครื่องคำนวณธรรมดาไม่มี คือ ความสามารถในเชิงตรรกะศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการเปรียบเทียบตามเงื่อนไข และกฎเกณฑ์ทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้ได้คำตอบออกมาว่าเงื่อนไข นั้นเป็น จริง หรือ เท็จ เช่น เปรียบเทียบมากว่า น้อยกว่า เท่ากัน ไม่เท่ากัน ของจำนวน 2 จำนวน เป็นต้น ซึ่งการเปรียบเทียบนี้มักจะใช้ในการเลือกทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ จะทำตามคำสั่งใดของโปรแกรมเป็น คําสั่งต่อไป

2. หน่วยควบคุม (Control Unit)

หน่วยควบคุมทำหน้าที่ควบคุมลำดับขั้นตอนการการประมวลผลและการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ภายใน หน่วยประมวลผลกลาง และรวมไปถึงการประสานงานในการทำงานร่วมกันระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง กับอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล อุปกรณ์แสดงผล และหน่วยความจำสำรองด้วย เมื่อผู้ใช้ต้องการประมวลผล ตามชุดคำสั่งใด ผู้ใช้จะต้องส่งข้อมูลและชุดคำสั่งนั้น ๆ เข้าสู่ระบบ คอมพิวเตอร์เสียก่อน โดยข้อมูล และชุดคำสั่งดังกล่าวจะถูกนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักก่อน จากนั้นหน่วยควบคุมจะดึงคำสั่งจาก ชุดคำสั่งที่มีอยู่ในหน่วยความจำหลักออกมาทีละคำสั่งเพื่อทำการแปล ความหมายว่าคำสั่งดังกล่าวสั่งให้ ฮาร์ดแวร์ส่วนใด ทำงานอะไรกับข้อมูลตัวใด เมื่อทราบความหมายของ คำสั่งนั้นแล้ว หน่วยควบคุมก็จะส่ง สัญญาณคำสั่งไปยังฮาร์ดแวร์ ส่วนที่ทำหน้าที่ ในการประมวลผลดังกล่าว ให้ทำตามคำสั่งนั้น ๆ เช่น ถ้าคำสั่ง ที่เข้ามานั้นเป็นคำสั่งเกี่ยวกับการคำนวณ หน่วยควบคุมจะส่งสัญญาณ คำสั่งไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ ให้ทำงาน หน่วยคำนวณและตรรกะก็จะไปทำการดึงข้อมูลจาก หน่วยความจำหลักเข้ามาประมวลผล ตามคำสั่งแล้วนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงยังอุปกรณ์แสดงผล หน่วยควบคุมจึงจะส่งสัญญาณคำสั่งไปยัง อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ ที่กำหนดให้ดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก ออกไปแสดงให้เห็นผลลัพธ์ดังกล่าว อีกต่อหนึ่ง

3. หน่วยความจำหลัก (Main Memory)

คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้เมื่อมีข้อมูล และชุดคำสั่งที่ใช้ในการประมวลผลอยู่ในหน่วยความ จำหลักเรียบร้อยแล้วเท่านั้น และหลักจากทำการประมวลผลข้อมูลตามชุดคำสั่งเรียบร้อยแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้ จะถูกนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก และก่อนจะถูกนำออกไปแสดงที่อุปกรณ์แสดงผล

ส่วนแสดงผล

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ > หน่วยแสดงผล (Output Unit)

หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์จากคอมพิวเตอร์ โดยมากจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภท

หน่วยแสดงผลชั่วคราว (Soft Copy)

หมายถึงการแสดงผลออกมาให้ผู้ใช้ได้รับทราบในขณะนั้น แต่เมื่อเลิกการทำงานหรือเลิกใช้แล้วผลนั้นก็จะหายไป ไม่เหลือเป็นวัตถุให้เก็บได้ ถ้าต้องการเก็บผลลัพธ์นั้นก็สามารถส่งถ่ายไปเก็บในรูปของข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง เพื่อให้สามารถใช้งานได้ในภายหลัง ได้แก่

จอภาพ (Monitor)

อุปกรณ์ฉายภาพ (Projector)

อุปกรณ์เสียง (Audio Output)

หน่วยแสดงผลถาวร (Hard Copy)

หมายถึงการแสดงผลที่สามารถจับต้อง และเคลื่อนย้ายได้ตามต้องการ มักจะออกมาในรูปของกระดาษ ซึ่งผู้ใช้สามารถนำไปใช้ในที่ต่าง ๆ หรือให้ผู้ร่วมงานดูในที่ใด ๆ ก็ได้ อุปกรณ์ที่ใช้เช่น

เครื่องพิมพ์ (Printer)