Transcript ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

ส่ วนประกอบของคอมพิวเตอร์
พืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ คือ
อะไร?
คือ อุปกรณ์ อเิ ล็กทรอนิกส์ ทีส่ ามารถโปรแกรมให้ ประมวลผลข้ อมูลตา า ไ้้
สา วนที่ใช้ ประมวลผล เรียกวา า หนา วยประมวลผล
ชุ ้ขอ คาสั่ ทีร่ ะบุข้นั ตอนการประมวลผล เรียกวา า โปรแกรมคอมพิวเตอร์
ผลลัพธ์ ที่ไ้้ ออกมานั้นอาจเป็ นไ้้ ท้ั ตัวเลข ข้ อความ รูปภาพ เสี ย หรืออยูา
ในรูปอืน่ อีกมากมาย
ส่วนประกอบพืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
 หนา วยอินพุต (Input Unit) ใช้ ในการรับข้ อมูลเข้ าไปประมวลผล
 หนา วยประมวลผล (Process Unit) ประกอบ้้ วย ALU, Control
Unit และ Register
 หนา วยเก็บข้ อมูล (Storage)
 หนา วยเอาต์ พุต (Output)
ส่วนประกอบพืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
ภายในซีพยี ูมีสาวนประกอบทีส่ าคัญ 3 สา วน
 หนา วยควบคุม (Control Unit) ทาหน้ าทีส่ ั่ าน
 หนา วยประมวลผลทา คณิตศาสตร์ และลอจิก (Arithmetic an
Logic Unit : ALU) ปทาการประมวลผลข้ อมูลตา า
 รีจิสเตอร์ (Register) เป็ นสา วนทีใ่ ช้ ในการเก็บข้ อมูลนาเข้ า (Input
Register) กา อนสา ไปทาการประมวลผล และ เก็บผลลัพธ์ ที่ไ้้ หลั จากการ
ประมวลผล (Output Register)
ความสามารถของคอมพิวเตอร์
 คอมพิวเตอร์ ไมา สามรถหาคาตอบทั้ หม้ขอ ปัญหาทุกเรื่อ ไ้้
 คอมพิวเตอร์ สามารถแก้ปัญหาไ้้ เฉพาะปัญหาทีม่ ีคาตอบเทา านั้น
 คอมพิวเตอร์ ทา านไ้้ โ้ยมีความเร็วที่จากั้
 คอมพิวเตอร์ มีหนา วยความจาทีจ่ ากั้
 และอืน่ อีกมากมาย
การจัดโครงสร้างของคอมพิวเตอร์
 Level 0 - Digital logic Level
 Level 1 – Microarchitecture Level




Level
Level
Level
Level
2
3
4
5
-
Instruction Set Architecture Level
Operating System Machine Level
Assembly Language Level
Problem-Oriented Language Level
วิวฒ
ั นาการของไมโครคอมพิวเตอร์
 ยุคที่ 1 ใช้ หลอ้สุ ญญากาศและ้รัมแมา เหล็ก ประมวลผลทีค่ วามเร็ว
ประมาณ 1000 คาสั่ ตา อวินาที
วิวฒ
ั นาการของไมโครคอมพิวเตอร์
 ยุคที่ 2 ใช้ ทรานซิสเตอร์ และว แหวนแมา เหล็ก เป็ นหนา วยความจา
สามารถใช้ ภาษาโปรแกรมระ้ับสู ในการสั่ านไ้้
วิวฒ
ั นาการของไมโครคอมพิวเตอร์
 ยุคที่ 3 มีการสร้ า ว จรรวม หรือ IC : Integrated Circuit ซึ่
สามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ และว จรตา า เอาไว้ ไ้้ เป็ นจานวนมาก มีการ
พัฒนาภาษาโปรแกรมตา า และระบบปฎิบัติการ (OS : Operating
System)
วิวฒ
ั นาการของไมโครคอมพิวเตอร์
 ยุคที่ 4 มีการผลิตว จรรวมความจุสู LSI : Large-scale
Integrated Circuit มีการผลิตคอมพิวเตอร์ ขนา้เล็กเกิ้ขึน
้ ที่เรียกวา า
Microcomputer
วิวฒ
ั นาการของไมโครคอมพิวเตอร์
 ยุคที่ 5 ยุคปัจจุบัน พัฒนาว จรรวมความจุสู มาก VLSI : Very
Large-scale Integrated Circuit
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
 หนา วยประมวลผลกลา (Central Processing Unit :
CPU) โคร สร้ า ภายในประกอบ้้ วย
 ALU



Control Unit
Register
CPU Interconnection
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
 หนา วยความจา (Memory) ใช้ เก็บข้ อมูลและโปรแกรมตา า
แบา เป็ น หนา วยความจาหลัก และ หนา วยความจาชั่วคราว
 หนา วยอินพุต (Input Unit) รับข้ อมูลจากผู้ใช้ เข้ าสูา หนา วยความจา
หลัก
 หนา วยเอาต์ พุต (Output Unit) แส้ ผลลัพธ์ ทไี่ ้้ จากการ
ประมวลผล แบา เป็ น 2 ประเภท
 หนา วยแส้ ผลชั่วคราว (Soft Copy)
 หนา วยแส้ ผลถาวร (Hard Copy)
พืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
ประเภทขอ คอมพิวเตอร์
 ซูเปอร์ คอมพิวเตอร์
 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์
 มินิคอมพิวเตอร์
 ไมโครคอมพิวเตอร์
พืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
ซูเปอร์ คอมพิวเตอร์
เป็ นคอมพิวเตอร์ ขนา้ใหญา ที่มีประสิ ทธิภาพในการประมวลผลที่สู มาก
ถูกใช้ ใน าน้้ านการคานวณทา วิทยาศาสตร์ เชา น จาลอ แผน้ินไหว การ
พยากรณ์ อากาศ านฝึ กบิน เป็ นต้ น
พืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์
เป็ นคอมพิวเตอร์ ขนา้ใหญา ที่มี
ประสิ ทธิภาพในการประมวลผลทีส่ ู
สามารถเก็บข้ อมูลทีม่ ีปริมาณมาก ไ้้
ถูกใช้ ในอ ค์ กรขนา้ใหญา เชา น
ธนาคาร มหาวิทยาลัย โร พยาบาล
เป็ นต้ น
พืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
มินิคอมพิวเตอร์
เป็ นคอมพิวเตอร์ ที่มีขนา้เล็กกวา า
เครื่อ เมนเฟรม ผลิตขึน้ มาเพือ่ ใช้ กบั
านเฉพาะอยา า ใช้ กบั อ ค์ กรขนา้
กลา และขนา้เล็ก สา วนใหญา ใช้ านกับ
อ ค์ กร้้ านธุรกิจ
พืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
ไมโครคอมพิวเตอร์
เป็ นคอมพิวเตอร์ ทมี่ ีขนา้เล็ก ราคาถูก สา วนใหญา มีไว้ ใช้ ใน านสา วนตัว จึ มี
ชื่ออีกชื่อหนึ่ วา า “คอมพิวเตอร์ สาวนบุคคล” คอมพิวเตอร์ ในระ้ับนี้ ยั
สามารถแบา ตามลักษณะการใช้ านไ้้ ้ั นี้
คอมพิวเตอร์ แบบตั้ โต๊ ะ (Desktop Computer)
โน้ ตบุ๊คคอมพิวเตอร์ (Notebook Computer)
พ็อกเก็ตพีซี (Pocket PC)
ปาล์ ม (Palm)
แท็บเลตพีซี (Tablet PC)
เน็ตบุ๊ค (Netbook Computer)
พืน้ ฐานคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
คอมพิวเตอร์ ฮาร์ ้แวร์ หมายถึ
อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่มองเห็น และสัมผัสได้
ตัวอย่างเช่น
CPU
RAM
MainBoard
Harddisk
เป็ นต้น
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
CPU (Central Processing Unit )
มีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล ประกอบด้วย 2 ส่ วน คือ
หน่วยควบคุม (Control Unit : CU)
หน่วยคานวณและตรรกะ (Arithmetic-logic unit : ALU)
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Mainboard / Motherboard
เป็ นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อสาหรับอุปกรณ์ภายในเครื่ อง
คอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
RAM (Random Access Memory)
คือ หน่วยความจาที่สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้ตลอดเวลา
ถ้าปิ ดเครื่ องหรื อกระแสไฟฟ้ าดับจะทาให้ขอ้ มูลสูญหายไปทันที
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Hard Disk
เป็ นสื่ อบันทึกข้อมูลหลักของเครื่ องคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Graphic Display Card
แผงวงจรที่ทาหน้าที่ส่งข้อมูลจากเครื่ องคอมพิวเตอร์ไปแสดงผลยังจอภาพ
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Sound Card
แผงวงจรที่สร้างเสี ยงต่าง ๆ แล้วส่ งไปยังลาโพง
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Keyboard
เป็ นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลที่สาคัญ มีลกั ษณะคล้ายกับแป้ นพิมพ์ดีด
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Mouse
เป็ นอุปกรณ์สงั่ งานที่สาคัญอีกตัวหนึ่งของคอมพิวเตอร์ เนื่องจาก
การทางานในโหมดกราฟิ กมักประกอบด้วยรู ปภาพ เมนูและปุ่ ม
จานวนมาก
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Monitor
เป็ นอุปกรณ์แสดงผลข้อมูลจากเครื่ องคอมพิวเตอร์ ลักษณะจะคล้าย
กับจอโทรทัศน์ ซึ่งปัจจุบนั มี 2 แบบคือ LCD กับ CRT
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
CD/DVD Drive
เป็ นอุปกรณ์ในการอ่านหรื อเขียนข้อมูลลงบนแผ่น CD/DVD
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
Modem
เป็ นอุปกรณ์ที่ใช้สาหรับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตโดยผ่านทาง
สายโทรศัพท์ สาหรับความเร็ วที่ใช้งานกันทั้วไปจะอยูท่ ี่
56 kbps ปัจจุบนั มีโมเด็มที่เรี ยกว่า ADSL Modem ซึ่ง
จะมีความเร็ วกว่าโมเด็มแบบเดิม
คอมพิวเตอร์ฮารด์แวร์
LAN Card
มีชื่ออย่างเป็ นทางการว่า “การ์ดอีเธอร์เน็ต” มีไว้สาหรับรับ-ส่ ง
ข้อมูลระหว่างเครื่ องคอมพิวเตอร์ โดยมีสายต่อเข้าด้วยกัน ซึ่งจะ
เรี ยกสายนี้วา่ “สายแลน”
การเก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ทางานด้วยกระแสไฟฟ้ า ซึ่ง ไฟฟ้ าจะมีได้แค่ 2
สถานะ คือ on กับ off
สถานะ on จะแทนด้วยเลข 1
สถานะ off จะแทนด้วยเลข 0
คนเราใช้ตวั เลขฐานอะไร ?
การเก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์
ระบบจานวนที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย
• ระบบเลขฐานสอง (binary number system)
ประกอบด้วยเลข 0 และ 1
• ระบบเลขฐานแปด (octal number system)
ประกอบด้วยตัวเลข 0 ถึง 7
• ระบบเลขฐานสิ บ (decimal number system)
ประกอบด้วยเลข 0 ถึง 9
• ระบบเลขฐานสิ บหก (hexadecimal number
system) ประกอบด้วยตัวเลข 0 ถึง 9 และ A ถึง F
การเก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์
ข้อมูลต่าง ๆ ในคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยตัวเลขฐานสอง
หลาย ๆ ตัวประกอบกันเป็ นกลุ่มข้อมูล ซึ่ งมีการเรี ยกดังนี้
• เลขฐานสองหนึ่งหลัก เรี ยกว่า 1 บิต (bit)
• กลุ่มของเลขฐานสอง 8 ตัวรวมกัน เรี ยกว่า 1 ไบต์ (byte)
• จานวนบไบต์ 2 ไบต์ จะเท่ากับ 1 เวิร์ด (word)
• จานวนเวิร์ด 2 เวิร์ดจะเท่ากับ 1 ดับเบิ้ลเวิร์ด (double
word)
การเก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์
รหัสข้อมูล หมายถึง รหัสที่ใช้แทนตัวเลข ตัวอักษร สัญลักษณ์
ต่าง ๆ ที่อยูใ่ นคาสัง่ และข้อมูล เพื่อใช้ในการประมวลผล รหัส
ข้อมูลที่ใช้แทนข้อมุลในหน่วยความจาของคอมพิวเตอร์มีอยู่
หลายมาตรฐาน ได้แก่
• ASCII
• EBCDIC
• UNICODE
• รหัส สมอ.
คอมพิวเตอร์ทางานอย่างไร
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย 3 ส่ วน
• หน่วยประมวลผลกลาง (processor หรื อ CPU)
• หน่วยความจา (memory)
• อุปกรณ์รับข้อมูล/แสดงผล (I/O device)
คอมพิวเตอร์ทางานอย่างไร
หน่วยประมวลผลกลาง หรื อ ซี พียู
ทาหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล และควบคุมการทางานของ
ระบบ เปรี ยบเหมือนกับสมองของมนุษย์ โดยซี พียจู่ ะ ทา
หน้าที่ในการคิดคานวณ และคอยควบคุมการทางานทุกส่ วน
ของเครื่ องคอมพิวเตอร์ ให้ทางานได้ตามต้องการ
ซี พียู เป็ นส่ วนที่สาคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ทางานอย่างไร
หน่วยความจา
เป็ นส่ วนที่ใช้สาหรับเก็บข้อมูลและโปรแกรมต่าง ๆ มีท้ งั แบบ
ที่เก็บข้อมูลแบบถาวร และแบบที่เก็บข้อมูลแบบชัว่ คราว
หน่วยความจาเป็ นส่ วนที่มีความจาเป็ นต่อการทางานของ
ระบบคอมพิวเตอร์ ถ้าไม่มีหน่วยความจาก็เหมือนกับคนเราที่
ไม่มีสมองที่ใช้ในการจดจา
คอมพิวเตอร์ทางานอย่างไร
หน่วยความจา แบ่งเป็ น 2 ประเภท
หนา วยความจาหลัก เป็ นส่ วนที่ทาหน้าที่ร่วมกับซีพียู โดยจะใช้
เก็บข้อมูลที่สาคัญ ๆ สาหรับคอมพิวเตอร์ มีท้ งั แบบเก็บข้อมูล
ถาวร และเก็บข้อมูลแบบชัว่ คราว
• หน่วยความจาแรม (RAM : Random Access Memory)
• หน่วยความจารอม (ROM : Read Only Memory)
• ไบออส (BIOS : Basic Input/Output System)
• แคช (Cache)
• หน่วยความจาเสมือน (virtual Memory)
คอมพิวเตอร์ทางานอย่างไร
หนา วยความจาสารอ เป็ นอุปกรณ์ที่ทาหน้าที่ในการเก็บ
บันทึกข้อมูลและโปรแกรมต่าง ๆ แบบถาวร ได้แก่ ฮาร์ดดิสก์
ฟล็อปปี้ ดิสก์ แฟลชไดร์ฟ แผ่นซี ดีรอม เทปแม่เหล็ก เป็ นต้น
คอมพิวเตอร์ทางานอย่างไร
อุปกรณ์ รับข้ อมูลและแส้ ผล คือส่ วนประกอบทางด้าน
ฮาร์ดแวร์ ซึ่ งจะมีส่วนที่ทาหน้าที่รับข้อมูลเข้าสู่ ระบบ เพื่อให้
ซี พียู ทาการประมวลผล และอุปกรณ์แสดงผลก็จะทาหน้าที่นา
ผลลัพธ์ที่ได้มาแสดงผล
• อุปกรณ์รับข้อมูล (input devices) ได้แก่
คียบ์ อร์ด เมาส์ แสกนเนอร์ เครื่ องอ่านบาร์โค้ด เป็ นต้น
• อุปกรณ์แสดงผล (output devices) ได้แก่
จอภาพ เครื่ องพิมพ์ ลาโพง เป็ นต้น
คอมพิวเตอร์ทางานอย่างไร
หลักการทา านขอ คอมพิวเตอร์
เริ่ มจากผูใ้ ช้ป้อนข้อมูลหรื อคาสัง่ ผ่านทางอุปกรณ์รับข้อมูล ซึ่งข้อมูลที่ถูก
ป้ อนเข้ามาจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจา จากนั้นก็จะถูกนาไปตีความและ
ประมวลผลโดยหน่วยประมวลผลกลาง แล้วนาผลที่ได้มาไว้ในหน่วยความจา
แรม พร้อมกับแสดงผลลัพธ์ออกทางอุปกรณ์แสดงผล
END CHAPTER 1