Transcript บทที่ 2 คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ (Hardware)

คอมพิวเตอร ์ฮาร ์ดแวร ์
(HARDWARE)
่
อาจารย ์จิรภัทร เริมศรี
สาขาวิชานิ เทศศาสตร ์ คณะ
วิทยาการจัดการ
มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร
Outline
 หน่ วยประมวลผลกลาง
 หน่ วยความจา
 อุปกรณ์ร ับเข ้าและส่งออก
 ช่องทางสาหร ับอุปกรณ์ตอ
่ พ่วง
ฮาร ์ดแวร ์
ระบบคอมพิวเตอร ์ ประกอบด ้วยอุปกรณ์ฮาร ์ดแวร ์ ที่
ทาหน้าที่
 ร ับข ้อมูล (Input)
 ประมวลผล (Process)
 แสดงผล (Output)
่ ้ได ้สารสนเทศ (Information)
 เพือให
่ การประมวลผลรวดเร็ว
ระบบคอมพิวเตอร ์ทีมี
ประสิทธิภาพสูง และถูกต ้อง จาต ้องมีอป
ุ กรณ์ฮาร ์ดแวร ์
่
่ บซ ับซ ้อน เพือแก
่
ทีเหมาะแก่
การใช ้งานทีสลั
้ไขปัญหา
วงจรการทางานของคอมพิวเตอร์
การทางานของคอมพิวเตอร์ มีขน
ั ้ ตอนพืน
้ ฐาน
4 ขัน
้ ตอน
1. Input
2. Process
IPOS3. Output
Cycle
4. Storage
วงจรการทางานของคอมพิวเตอร์
วงจรการทางานของคอมพิวเตอร์
1. Input รับข ้อมูล
ทาหน ้าทีร่ ับข ้อมูลเพือ
่ นาไปประมวลผล อุปกรณ์ทท
ี่ า
้
หน ้าทีร่ ับข ้อมูลทีน
่ ย
ิ มใชในปั
จจุบน
ั
 Keyboard
 Mouse
 Scanner
 Microphone
 Digital Camera
วงจรการทางานของคอมพิวเตอร์
2. Process ประมวลผล
เมือ
่ คอมพิวเตอร์รับข ้อมูลเข ้าสูร่ ะบบแล ้ว จะทาการประมวลผล
ตามโปรแกรมหรือคาสงั่ ทีก
่ าหนด
่ การคานวณภาษี การคานวณเกรดเฉลีย
เชน
่
วงจรการทางานของคอมพิวเตอร์
3. Output แสดงผล
แสดงผลลัพธ์ทไี่ ด ้จากการประมวลผลไปยังหน่วยแสดงผล ซงึ่
้
มีอป
ุ กรณ์ทาหน ้าทีแ
่ สดงผลทีใ่ ชแพร่
หลายในปั จจุบน
ั



Monitor
Speaker
Printer
วงจรการทางานของคอมพิวเตอร์
4. Storage จัดเก็บข ้อมูล
คอมพิวเตอร์จะจัดเก็บข ้อมูลลงในอุปกรณ์เก็บข ้อมูล



Hard Disk
CD-Rom
USB Flash Drive
ประเภทของฮาร์ดแวร์
ประเภทของฮาร์ดแวร์
สว่ นประกอบของคอมพิวเตอร์ ประกอบด ้วย 4
สว่ น ได ้แก่
 หน่ วยประมวลผลกลาง
 หน่ วยความจา
 อุปกรณ์ร ับเข ้าและส่งออก
 ช่องทางสาหร ับอุปกรณ์ตอ
่ พ่วง
หน่วยประมวลผลกลาง
CPU (Central Processing Unit)
เป็ นสว่ นสาคัญทีส
่ ด
ุ ทาหน ้าที่
คานวณค่าต่างๆ และควบคุมการ
ทางานของสว่ นประกอบอืน
่ ๆ
ภายในมีแผงวงจรเพียงตัวเดียว
้
ทาให ้ง่ายต่อการใชงาน
ประกอบด ้วย
1. Control Unit
2. ALU
3. Register
หน่วยประมวลผลกลาง (ต่อ)
Control Unit หน่วยควบคุม
เป็ นหน่วยทีท
่ าหน ้าที่
1. ควบคุมการทางานของระบบคอมพิวเตอร์ทงั ้ หมด
2. กาหนดจังหวะการทางานต่างๆ
3. ควบคุมการสง่ ข ้อมูลระหว่างหน่วยต่างๆ
หน่วยประมวลผลกลาง (ต่อ)
ALU (Arithmetic and Logic Unit: ALU)
เป็ นหน่วยคานวณทาง
่ การบวก การลบ การคูณ การหาร
1. คณิตศาสตร์ เชน
และ
่ AND OR NOT COMPLEMENT
2. ตรรกะ เชน
หน่วยประมวลผลกลาง (ต่อ)




Register หน่วยเก็บข ้อมูลชวั่ คราว
เป็ นหน่วยความจาขนาดเล็ก
ทาหน ้าทีเ่ ป็ นทีพ
่ ักข ้อมูลชวั่ คราวก่อนจะถูกนาไปประมวลผล
มีไม่เกิน 64 ตัว
ความเร็วเท่ากับหน่วยประมวลผลกลาง
หน่วยประมวลผลกลาง (ต่อ)
การทางานของคอมพิวเตอร์ เริม
่ ด ้วย
1. การเก็บคาสงั่ ไว ้ทีห
่ น่วยความจา
2. CPU อ่านคาสงั่ จากหน่วยความจามาแปลความหมาย
3. ประมวลผลตามคาสงั่ เรียงทีละคาสงั่
หน่วยความจาหลัก
เป็ น chip หรือวงจร
์ ใี่ ชบั้ นทึก
อิเล็กทรอนิกสท
โปรแกรมและข ้อมูล
 ติดอยูท
่ ี่ Mainboard
 หน่วยเป็ น Byte
 เป็ น Primary Storage
 มี 2 ประเภท
1. RAM
2. ROM
หน่วยความจาหลัก (ต่อ)
ROM (Read Only Memory)
้
 เก็บข ้อมูลได ้ตลอดเวลาโดยไม่ต ้องใชไฟเลี
ย
้ ง (Non-Volatile)
ั่ ในการเริม
 นิยมเก็บชุดคาสง
่ ต ้นระบบ หรือคาสงั่ สาคัญๆ
ั่ เริม
ิ ชอ
ื่ ROM BIOS
 คาสง
่ ต ้นระบบเก็บไว ้ทีช
่ ป
ี คือ ไม่สามารถแก ้ไขหรือเพิม
 ข ้อเสย
่ เติมชุดคาสงั่ ได ้ในภายหลัง
ความเร็วในการทางานชา้
หน่วยความจาหลัก (ต่อ)
แบ่งเป็ น 3 ประเภท
 1. PROM บันทึกด ้วยเครือ
่ งบันทึกพิเศษได ้ครัง้ ดียว จากนัน
้ ไม่
สามารถลบหรือแก ้ไขใดๆ ได ้
้
 2. EPROM ใชแสงอั
ลตร ้าไวโอเลตในการเขียนข ้อมูล ลบและ
แก ้ไขเปลีย
่ นแปลง บันทึกข ้อมูลใหม่ได ้
 3. EEPROM เป็ นการรวมเอาเทคโนโลยีของ RAM และ ROM
ิ แบบ Non-Volatile ลบ เขียน แก ้ไขข ้อมูลได ้
ไว ้ด ้วยกัน คือเป็ นชป
่ หน่วยความจาแบบ
หลายครัง้ แต่ราคาสูงและความจุน ้อย เชน
แฟลช
หน่วยความจาหลัก (ต่อ)
ความเร็วในการเข ้าถึงข ้อมูล
้
 คือเวลาทีโ
่ ปรแกรมหรืออุปกรณ์ใชในการหาข
้อมูลให ้
คอมพิวเตอร์นาไปประมวลผล
้ นหน่วยบอกความเร็วของ Main memory และ register
 ใชเป็
 หน่วยเป็ น Nanoseconds (ns)
หน่วยความจาหลัก (ต่อ)
ความเร็วในการเข ้าถึงของ Main Memory เป็ นสงิ่ สาคัญอย่าง
ิ ธิภาพของ CPU ซงึ่ ความเร็วของ Main
ยิง่ เพราะสง่ ผลต่อประสท
่ นัน
Memory จะต ้องทันต่อการประมวลผล ไม่เชน
้ จะเกิด Wait
้
State ซงึ่ CPU ต ้องรอข ้อมูลจาก Main Memory เพือ
่ ใชในการะ
ประมวลผล
หน่วยความจาหลัก (ต่อ)
ความเร็วในการเข ้าถึงของ Register เรียกว่าเป็ นความเร็วในการ
เข ้าถึงเฉลีย
่ (Average Access Time) ซงึ่ เป็ นเวลาในการหาแทร็ก
ทีถ
่ ก
ู ต ้อง กับเวลาในการเลือ
่ นหัวอ่าน ไปยังตาแหน่งทีต
่ ้องการ
้
นิยมใชในการวั
ดความเร็วของอุปกรณ์แบบเข ้าถึงข ้อมูลโดยตรง
่ ฮาร์ดดิสก์
เชน
หน่วยความจาหลัก (ต่อ)






RAM (Random Access Memory)
หน่วยความจาความเร็วสูง
สาหรับเก็บโปรแกรมและข ้อมูลในคอมพิวเตอร์
ถ ้าคอมพิวเตอร์มห
ี น่วยความจามา จะทางานเร็วขึน
้
้
ทีน
่ ย
ิ มใชในปั
จจุบน
ั มี
1. DRAM
2. SRAM
หน่วยความจาหลัก (ต่อ)
RAM
ROM
หน่วยความจาแคช (Cache Memory)
บางระบบคอมพิวเตอร์ทท
ี่ างานชา้ มีการนาหน่วยความจาแบบ
แคชเข ้ามาชว่ ย เพือ
่ ให ้ทางานได ้เร็วขึน
้ แบ่งเป็ น
ั่ และ
 1. Memory Cache เป็ น RAM ชนิดความเร็วสูง เก็บคาสง
ข ้อมูลทีใ่ ชบ่้ อยๆ ลดเวลาการอ่านหน่วยความจาของ CPU ได ้
 2. Device Cache ออกแบบมาเพือ
่ เพิม
่ ความเร็วในการเข ้าถึง
ข ้อมูลจากอุปกรณ์อน
ื่ ๆ
หน่วยความจาสารอง (Secondary
Storage)
สารองสารองข ้อมูล หรือทางานกับโปรแกรมขนาด
่
ใหญ่ เชน
 1. Magnetic Tape
 2. Magnetic Disk
 3. Floppy Disk / Disk Drive
 4. Hard Disk
 5. CD-ROM
 6. DVD
 7. USB Flash Drive
หน่วยความจาสารอง (ต่อ)
Magnetic Tape
Floppy Disk
Magnetic Disk
Hard Disk
หน่วยความจาสารอง (ต่อ)
CD-ROM
USB Flash DRIVE
DVD
อุปกรณ์รับเข ้า-สง่ ออก
อุปกรณ์รับเข ้า (Input Device) คือ สว่ นทีส
่ ามารถรับข ้อมูลจาก
่ อมพิวเตอร์ได ้ เชน
่
ภายนอกเข ้าสูค
 Keyboard
 Mouse
 Joy Stick
อุปกรณ์รับเข ้า-สง่ ออก (ต่อ)
อุปกรณ์สง่ ออก คือ สว่ นทีส
่ ามารถสง่ ข ้อมูลทีม
่ อ
ี ยูภ
่ ายในเครือ
่ ง
่ งสญ
ั ญาณเพือ
่
ผ่านชอ
่ สง่ ไปยังอุปกรณ์อน
ื่ ๆ ได ้ เชน
 1. Monitor
 2. Printer
 3. Speaker
่ งทางสาหรับอุปกรณ์ตอ
ชอ
่ พ่วง
่ งทางสาหรับอุปกรณ์ตอ
ื่ มกับคอมพิวเตอร์
เป็ นชอ
่ พ่วงเพือ
่ เชอ
แบ่งออกเป็ น
่ งนาเข ้าและออกแบบขนาน
1. Parallel Port หรือ ชอ
ใชต่้ อกับ Printer Scanner หรืออุปกรณ์อน
ื่ รับสง่ ข ้อมูลทีละ 8
บิต อาจเรียก LPT Port
่ งทางสาหรับอุปกรณ์ตอ
ชอ
่ พ่วง (Port)
่ งนาเข ้าและออกแบบอนุกรม
2. Serial Port หรือ ชอ
ใชต่้ อกับ Modem Mouse หรืออุปกรณ์อน
ื่ รับสง่ ข ้อมูลทีละบิต
แบบเรียงต่อกันไป
่ งทางสาหรับอุปกรณ์ตอ
ชอ
่ พ่วง (Port)
่ งนาเข ้าและออกแบบ USB
3. USB Port หรือ ชอ
้
เป็ นทีน
่ ย
ิ มใชมากในปั
จจุบน
ั เนือ
่ งจากติดตัง้ ง่าย และต่อกับ
อุปกรณ์อน
ื่ ได ้มากชนิดกว่าแบบอนุกรมและขนาน
คาถาม