Transcript บทที่ 1

บทที่ 1
ระบบคอมพิวเตอร์
• ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
• ซอฟต์แวร์ (Software)
• พีเพิลแวร์ (Peopleware)
204101 Introduction to Computer
Read a,b
c = a+b SW
print c
HW
PW
1-1
ประเภทของคอมพิวเตอร์
• แบ่งตามการกระทาของข้อมูล
• แบ่งตามล ักษณะการใชง้ าน
• แบ่งตามขนาดหน่วยความจา
204101 Introduction to Computer
1-2
แบ่ งตามการกระทาของข้ อมูล
• Analog Computer
่ ความเร็ วของรถยนต์
 ข้อมูลทีต
่ อ
่ เนือ
่ ง เชน
ี ง ความเข้มของแสง
อุณหภูมข
ิ องอากาศ ความด ังของเสย
 งานทางด้านคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ การแพทย์และวิศวกรรมศาสตร์
• Digital Computer
้ อ
 ใชข
้ มูลทีเ่ ป็นรห ัสต ัวเลขฐานสอง คือ 0 และ 1
ึ ษา
 ใชใ้ นงานทางด้านธุรกิจ ด้านการศก
• Hybrid Computer
A/D
DIGITAL
D/A
้ า่ นอุปกรณ์ในการแปลงสญญาณ
ั
้ วบคุม
่ เครือ
– ต้องใชผ
เชน
่ งคอมพิวเตอร์ทใี่ ชค
อ ัตราการเต้นของห ัวใจ การว ัดคลืน
่ สมองของผูป
้ ่ วยในโรงพยาบาล
204101 Introduction to Computer
1-3
แบ่ งตามลักษณะการใช้ งาน
• Special Purpose Computer
• ทางานเฉพาะด้านใดด้านหนึง่ ไม่สามารถนามา
้ ับงานด้านอืน
ประยุกต์ใชก
่ ๆ
• คอมพิวเตอร์ควบคุมเครือ
่ งจ ักรของโรงงาน
อุตสาหกรรม
• Computer Thermography (CT)
• General Purpose Computer
– ใชง้ านทว่ ั ไป
204101 Introduction to Computer
1-4
แบ่ งตามขนาดหน่ วยความจา
• Super Computer
• Mainframe
• Minicomputer
• Microcomputer
204101 Introduction to Computer
1-5
บิต กับ ไบต์
• บิต (Bit) คือ หน่วยทีเ่ ล็กทีส
่ ด
ุ ทีอ
่ าจเป็นเลข 0
หรือ 1 ย่อมาจาก Binary Digit
• ไบต์ (Byte) คือ กลุม
่ ของบิต จานวน 6-8 บิต
ใชเ้ ข้ารห ัสแทน อ ักษร หรือ ต ัวเลข 1 ต ัว และ
นิยมใชเ้ ป็นหน่วยว ัดความจุขอ
้ มูล
204101 Introduction to Computer
1-6
หน่ วยวัดความจุข้อมูล
•
•
•
•
•
1 Byte
1 Kbyte
1 Mbyte
1 Gbyte
1 Tbyte
=
=
=
=
=
K= Kilo กิโล
204101 Introduction G
to Computer
= Giga กิกกะ
6-8 Bit
210 Byte =1024 Byte
210 Kbyte
210 Mbyte
210 Gbyte
M = Mega เมกะ
T = Tera เทรา
1-7
Supercomputer
• มีหน่วยความจาขนาดใหญ่
 ประมวลผลได้รวดเร็ว
ิ ธิภาพสูง
 ประสท
 ราคาแพง
ั อ
้ น เชน
่
• ใชใ้ นงานทีม
่ ก
ี ารคานวณทีซ
่ บซ
การวิจ ัยทางด้านวิทยาศาสตร์และ
วิศวกรรม การพยากรณ์อากาศ การ
ื่ สารผ่านดาวเทียม การยิงขีปนาวุธ งาน
สอ
ประมวลผลภาพทางการแพทย์ การบิน
204101 Introduction to Computer
1-8
เครื่องเมนเฟรม (Mainframe)
ิ ธิภาพรองลงมาจาก Super Computer
• มีประสท
• มีผใู ้ ชง้ านพร้อมก ันได้หลายคน
 Time sharing
 Multiuser
 Centralized Data Processing
• ใชใ้ นองค์กรทางธุรกิจขนาดใหญ่
– การทาเป็น Database Server หรือ
้ านวนมาก เชน
่ ระบบเอทีเอ็ม
web server ทีม
่ ผ
ี ใู ้ ชจ
204101 Introduction to Computer
1-9
เครื่องมินิคอมพิวเตอร์ (Mini
computer)
่ เดียวก ับเครือ
• หล ักการทางานเชน
่ ง
Mainframe
– มีสมรรถนะปานกลาง
้ ับหน่วยงานขนาดย่อม เชน
่
• นิยมใชก
กรม กอง มหาวิทยาล ัย
ิ ค้า โรงแรม โรงงาน
ห้างสรรพสน
อุตสาหกรรม เป็นต้น
204101 Introduction to Computer
1-10
ไมโครคอมพิวเตอร์
(Microcomputer)
• คอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก
• หนึง่ คนใชไ้ ด้หนึง่ เครือ
่ ง
• นิยมใชใ้ นร้านค้าและสาน ักงาน
204101 Introduction to Computer
1-11
HARDWARE
• หน่วยร ับข้อมูล (Input Unit)
• หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit)
• หน่วยแสดงผล (Output Unit)
• หน่วยความจา (Memory Unit or Storage Unit)
204101 Introduction to Computer
1-12
หน่ วยรับข้ อมูล (input Unit)
• แป้ นพิมพ์ (Keyboard)
• เมาส ์ (Mouse)
• จอยสติก (Joy Stick)
• ลูกกลมควบคุม (Track ball)
• สะแกนเนอร์ (Scanner)
ั ผัส (Touch pad)
• แผ่นรองสม
• เครือ
่ งอ่านรหัสแท่ง (Bar Code Reader)
204101 Introduction to Computer
1-13
หน่ วยรับข้ อมูล (input Unit)
• เครือ
่ งอ่านอ ักขระด้วยแสง (Optical Character Recognition)
• เครือ
่ งอ่านเครือ
่ งหมายด้วยแสง
(Optical Mark Reader : OMR)
• เครือ
่ งอ่านอ ักขระหมึกแม่เหล็ก
(Magnetic-Ink Character Recognition : MICR)
• เครือ
่ งอ่านพิก ัด (Digitizing tablet) ประกอบด้วย
้ ากกาเฉพาะทีเ่ รียกว่า Stylus ใชช
้ ไี้ ปบนกระดาษทีม
้ แบ่ง(Grid)
- ใชป
่ เี สน
้ บนจอภาพ
่ ข้อมูลตาแหน่งเข้าไปย ังคอมพิวเตอร์ปรากฏเป็นลายเสน
เพือ
่ สง
204101 Introduction to Computer
1-14
หน่ วยรับข้ อมูล (input Unit)
• ปากกาแสง (Light Pen)
เขียนด้วยมือและจิม
้ เลือกเมนูบนหน้าจอ
• กล้องถ่ายวีดท
ี ัศน์ (VDO Camera)
• เครือ
่ งอ่านลายนิว้ มือ (Fingerprint Reader)
• ไมโครโฟน (Microphone)
204101 Introduction to Computer
1-15
หน่ วยรับข้ อมูล (input Unit)
• Voice Recognition
204101 Introduction to Computer
1-16
อุปกรณ์ ทาหน้ าทีแ่ สดงผลข้ อมูล
(OUTPUT UNIT)
ประเภททีม
่ ล
ี ักษณะการแสดงข้อมูลแบบ Soft copy
• จอภาพแสดงผล (Monitor) โดยมีการ์ดสาหร ับแสดงผลจอภาพ
(Display Adapter Card) เป็นวงจรภายในเครือ
่ งคอมพิวเตอร์ท ี่
ทางานร่วมก ับจอภาพ
 Cathode-Ray Tube : CRT
 Liquid Crystal Display : LCD
จอแบบผลึกเหลวทีม
่ ค
ี ณ
ุ สมบ ัติกา้ กึง่ ระหว่างของแข็งและ
ของเหลวมีจอทีม
่ ล
ี ักษณะแบนเรียบทงต
ั้ ัวเครือ
่ ง สบายตาและ
ไม่มก
ี ารแผ่ร ังส ี
204101 Introduction to Computer
1-17
อุปกรณ์ ทาหน้ าทีแ่ สดงผลข้ อมูล
(OUTPUT UNIT)
ประเภททีม
่ ล
ี ักษณะการแสดงข้อมูลแบบ Hard copy
• เครือ
่ งพิมพ์ (Printer)
 Impack printer : Dot matrix , Line printer
 Non- impack printer : Thermal printer, Laser printer, Ink jet
• เครือ
่ งวาด (Plotter)
Dot Matrix
Inkjet
204101 Introduction to Computer
Laser
1-18
อุปกรณ์ ทาหน้ าทีแ่ สดงผลข้ อมูล
(OUTPUT UNIT)
Plotter
204101 Introduction to Computer
1-19
หน่ วยประมวลผลกลาง Processor
ี ย
• โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือซพ
ี ู (CPU : Central
Processing Unit) คือวงจรประมวลผลหล ักทีเ่ ป็นต ัว
ประมวลผลตามชุดคาสง่ ั หรือโปรแกรม
• สมองของคอมพิวเตอร์ทค
ี่ ด
ิ และทางานต่างๆตามทีเ่ ราสง่ ั
ิ (Chip) หรือไมโคร
• ย่อลงบนแผ่นวงจรเล็กๆ เรียกว่า ชพ
โพรเซสเซอร์ Microprocessor
204101 Introduction to Computer
1-20
หน่ วยประมวลผลกลาง
(CPU : Central Processing Unit)
• ประกอบด้วยหน่วยการทางานหล ัก 2 หน่วย คือ
• หน่วยควบคุม (CU: Control Unit)
ทาหน้าทีด
่ งึ คาสง่ ั จากหน่วยความจาหล ักมาไว้ใน
register และทาการแปลงรห ัสคาสง่ ั เรียกว่า Decoding
• หน่วยคานวณและตรรกะ(ALU: Arithmetic Logic Unit )
่ ผลล ัพธ์เก็บ
ทาการคานวณผลหรือเปรียบเทียบ แล้วจึงสง
ไว้ใน Register
204101 Introduction to Computer
1-21
ชนิดของรีจีเตอร์ (Register)
• รีจส
ี เตอร์ทว่ ั ไป (General Register)
• รีจส
ี เตอร์พเิ ศษ (Special Register)
Accumulator Register
Instruction Register
Program Counter หรือ Address register
204101 Introduction to Computer
1-22
หน่ วยความจา
(Memory Unit or Storage Unit)
• หน่วยความจาหล ัก (Main Memory)
ROM : Read Only Memory
RAM : Random Access Memory
• หน่วยความจาสารอง (Secondary Storage/Memory)
SAS: Sequential Access Storage
DAS/RAS : Direct/Random Access Storage
204101 Introduction to Computer
1-23
หน่ วยความจาหลัก
(Main Memory)
Main board
ROM
204101 Introduction to Computer
RAM
1-24
องค์ ประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์
Storage
Processor
ROM
RAM
Output
Keyboard
CU
ALU
204101 Introduction to Computer
1-25
ตัวอย่ างโปรแกรม
PROGRAM
INPUT A,B
C=A+B
IF C > 15 THEN
PRINT “NUMBER IS GREATER THAN 15
ELSE
PRINT “NUMBER IS LESS OR EQUAL TO THAN 15”
END IF
DATA 10,20
END
204101 Introduction to Computer
1-26
ภาพแสดงการทางานของ CPU
MEMORY
CPU
C
A
B
Control Unit
204101 Introduction to Computer
R1
R2
R3
IR-REG
ACC
REG
c
ADDER
ADD-REG
1-27
Access Memory
0
1111 0001
1
2
3
4
1111 0010 1111 0011
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
204101 Introduction to Computer
1-28
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
• อุปกรณ์การอ่านและอุปกรณ์บ ันทึก
อุปกรณ์ บันทึก
สื่ อบันทึก
CPU
------MEMORY
อุปกรณ์ อ่าน
204101 Introduction to Computer
1-29
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
• SAS : Sequential Access Storage
 บ ัตรเจาะรู (Punch Card)
Card Reader
Card Punch
 แถบกระดาษ (Paper Tape)
 เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape)
 เทปตล ับ (Tape cassette)
204101 Introduction to Computer
1-30
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
บ ัตรเจาะรู
เครือ
่ งเจาะบ ัตรรู
(Card Punch)
204101 Introduction to Computer
1-31
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
แถบกระดาษ
เครื่องเจาะแถบกระดาษ
204101 Introduction to Computer
1-32
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
204101 Introduction to Computer
1-33
ลักษณะการบันทึกเทป
•
•
•
•
Inter record Gap
Record 1
Record 2
Record 3
Block
Physical record
Interrecord Gap
logical record
R1
R2
R3
Physical Record
204101 Introduction to Computer
Interblock Gap
Logical Record
1-34
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
DAS: Direct Access Storage
• จานแม่ เหล็ก (Magnetic Disk)
– เครื่องอ่ านและบันทึกจานแม่ เหล็ก (Disk drive)
• แผ่ นดิสเก็ตต์ (Diskette, Floppy Disk)
– เครื่องอ่ านและบันทึกดิสเก็ตต์ (Diskette drive)
204101 Introduction to Computer
1-35
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
DAS: Direct Access Storage
• Magnetic Disk
– Hard disk or Fixed disk
– Diskette or Floppy Disk
204101 Introduction to Computer
1-36
ภาพจานแม่ เหล็ก (Magnetic disk)
204101 Introduction to Computer
1-37
รายละเอียดจานแม่ เหล็ก
้ รอบวงบนจานแม่เหล็ก หรือตามความ
• Tracks: ร่องบ ันทึกข้อมูลตามแนวเสน
กว้างของเทปแม่เหล็ก ร่องบ ันทึกข้อมูลแต่ละร่องไม่ตอ
่ เนือ
่ งก ัน
• ความหนาแน่น แต่ละ Track มีความหนาแน่นเท่าก ัน
• Sector: สว่ นหนึง่ ของร่องบ ันทึกข้อมูลบนแผ่นจานแม่เหล็กชนิดอ่อน ซงึ่
บ ันทึกข้อมูลระหว่าง 128 byte ถึง 1 Kb
• Cylinder: แนวดิง่ ตรงก ันของร่องบ ันทึกข้อมูลบนชุดจานแม่เหล็ก แต่ละ
้ นก ันบนแกนเดียวก ัน ด ังนนถ้
แผ่นวางเรียงซอ
ั้ า 200 ร่องบ ันทึก (Track) ก็จะ
มี 200 Cylinder
้ ผิวของจานแม่เหล็ก 1 แผ่นมี 2 พืน
้ ผิวเก็บพืน
้ ทีไ่ ด้ ทงั้ 2 พืน
้ ผิว
• Surface: พืน
ตย. จงหาขนาดความจุข้อมูลของจานแม่ เหล็ก ถ้ าความจุต่อ track ต่ อ sector คือ 2 KB
หากจานแม่
เหล็กtoมีComputer
20 Sectors 5 tracks จะมีขนาดเท่ าใด
204101 Introduction
Ans. 400 KB ( 20 s. x 5 t. x 2 KB x 2 ด้ าน)
1-38
หน่ วยความจาสารอง หรือ สื่ อบันทึก
(Secondary Memory)
DAS: Direct Access Storage
Compack Disk Read-Only Memory
(CD-ROM)
204101 Introduction to Computer
Handy Drive
1-39
Software
• โปรแกรม (Program): ชุดคาสง่ ั ทีม
่ ค
ี วามสอดคล้องก ันเป็น
้ โดย ภาษาคอมพิวเตอร์
ลาด ับ โปรแกรมถูกเขียนขึน
204101 Introduction to Computer
1-40
ภาษาคอมพิวเตอร์
• ภาษาเครือ
่ ง (Machine Language)
• ภาษาแอสเซมบลี (Assembly Language)
• ภาษาระด ับสูง (High Level Language)
• ภาษาระด ับสูงมาก (Fourth Generation Language)
204101 Introduction to Computer
1-41
ภาษาเครื่อง (Machine Language)
• อยูใ่ นรูปเลขฐานสอง
• หน่วยควบคุมใน CPU สามารถตีความและปฏิบ ัติงานได้ท ันที่
• อ้างถึงข้อมูลทีต
่ าแหน่งใดๆก็ได้
• ต้องสง่ ั งานทุกขนตอน
ั้
204101 Introduction to Computer
1-42
ภาษาแอสแซมบีส
(Assembly Language)
ั
• กาหนดสญล
ักษณ์ให้ก ับกลุม
่ ของเลขฐานสอง
0001101000110100 แทนด้วย AR 3,4
• Symbolic Language
• Assembler
204101 Introduction to Computer
1-43
ภาษาระดับสู ง
(High Level Language)
ื่ ความหมายและใชง้ านง่าย
• สอ
• ล ักษณะคล้ายภาษาอ ังกฤษ
• 1 คาสง่ ั อาจประกอบด้วยภาษาเครือ
่ งหลายคาสง่ ั
้ บบ Compiler และ Interpreter
• ต ัวแปรภาษาจะใชแ
• FORTRAN, BASIC, PASCAL, RPG, COBOL, etc.
204101 Introduction to Computer
1-44
Translator
• เป็นโปรแกรมทีม
่ ห
ี น้าทีแ
่ ปลภาษาคอมพิวเตอร์ตา่ ง ๆ ไปเป็น
ภาษาเครือ
่ ง
• มี 3 ประเภทคือ
 Assembler
 Interpreter
 Complier
204101 Introduction to Computer
1-45
ประเภทของ Translator
• Assembler
 แปลภาษาแอสเซมบลีให้เป็นภาษาเครือ
่ ง
L
L
AR
ST
3,A
4,B
3,4
3,C
01011000
11000000
01011000
11000000
00011010
01010000
11000000
00110000
00000000
01000000
00000100
00110100
00110000
00001000
204101 Introduction to Computer
1-46
ประเภทของ Translator
• Interpreter
 แปลภาษาระด ับสูงไปเป็นภาษาเครือ
่ ง
้ ล ักการแปลพร้อมก ับทางานตามคาสง่ ั ทีละบรรท ัด
 ใชห
ตลอดทงโปรแกรม
ั้
• Compiler
่ เดียวก ับ
 แปลภาษาระด ับสูงไปเป็นภาษาเครือ
่ งเชน
Interpreter
 ใชว้ ธ
ิ แ
ี ปลทงโปรแกรมให้
ั้
เป็น object code ก่อนทีจ
่ ะ
่ เดียวก ับ Assembler
นาไปทางานเชน
204101 Introduction to Computer
1-47
Cobol Compiler
ADD A TO B
GIVING C
204101 Introduction to Computer
01011000
11000000
01011000
11000000
00011010
01010000
11000000
00110000
00000000
01000000
00000100
00110100
00110000
00001000
Machine Language
1-48
ภาษาระดับสู งมาก (4 GL)
• ระบุแต่ความต้องการแล้วภาษาจะสร้างโปรแกรมให้เอง
• SQL, DB2
204101 Introduction to Computer
1-49
ประเภทของ Software
System software
Application Program
• Operating System: OS
• Special Purpose Program
• Processing Program
• Software Package
 Language Translator
 Word processor
 Utilities Program
 Worksheet
 Database
204101 Introduction to Computer
1-50
ระบบปฏิบัติการ
(Operating System)
• ซอฟต์แวร์ประจาเครือ
่ งคอมพิวเตอร์ทก
ุ เครือ
่ งทาหน้าที่ เป็น
ผูจ
้ ัดการคอยควบคุมดูแลการทางานของคอมพิวเตอร์
่ windows, linux, unix, OS2
ตลอดเวลา เชน
•
หน้าทีห
่ ล ัก
้ ับเครือ
 เป็นต ัวกลางระหว่างผูใ้ ชก
่ ง
 แปลคาสง่ ั ของผูใ้ ช ้ และร ับไปปฏิบ ัติ
 ควบคุมดูแลแฟ้มข้อมูล, หน่วยความจา, ฮาร์ดแวร์
204101 Introduction to Computer
1-51
โปรแกรมประยุกต์
(Application Program)
• โปรแกรมทีใ่ ชง้ านต่างๆ ตามข้อกาหนดของหน่วยงาน
• เขียน หรือ พ ัฒนาโดยภาษาคอมพิวเตอร์
• โปรแกรมประยุกต์เรือ
่ งเดียวก ันทีใ่ นหน่วยงานเดียวก ันควร มี
ล ักษณะคล้ายก ัน
204101 Introduction to Computer
1-52
ภาพการทางานระหว่ าง
Hardware กับ Software
USER
COMMAND LANGUAGE PROCESSOR
USER
OPERATING
SYSTEM
FILE SYSTEM
EDITORS
LANGUAGE
PROCESSOR
COMPUTER
HARDWARE
CPU
MEMORY APPLICATION
PROGRAMS
DEVICE
COMMUNICATION
SUPPORT
USER
204101 Introduction to Computer
LOADER
WORD
PROCESSOR,
GRAPHICS
PACKAGE,
GRAMES
USER
1-53
บุคลากรคอมพิวเตอร์ (People ware)
• ระด ับผูบ
้ ริหาร (Administration)
 Electronic Data Processing manager :EDP
• ระด ับวิชาการ (Technical)
 System Analyst and Designer, Programmer
• ระด ับปฏิบ ัติการ (Operation)
 Computer Operator
 Keypunch Operator, Data Entry
204101 Introduction to Computer
1-54
1. ประเภทคอมพิวเตอร์แบ่งตามล ักษณะการกระทาก ับข้อมูลแบ่งเป็นกี่
ประเภท แต่ละประเภทต่างก ันอย่างไร ยกต ัวอย่างประกอบ
2. คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ประกอบด้วยอะไรบ้าง แต่ละสว่ นทา
หน้าทีอ
่ ะไร ยกต ัวอย่างของแต่ละสว่ นมาอย่างละ 2 ต ัวอย่าง
3. Application software ประเภทโปรแกรมสาเร็จรูป (Package
Software) มีล ักษณะอย่างไร ยกต ัวอย่าง software มา 4 ต ัวอย่าง
4. System software ประเภทโปรแกรมระบบปฏิบ ัติการ (Operating
System) ทาหน้าทีอ
่ ะไร ยกต ัวอย่าง software มา 4 ต ัวอย่าง
5. โปรแกรมอรรถประโยชน์(Utility Software)ทาหน้าทีอ
่ ะไรบอกมา2ต.ย
้ ( Source code) ให้
6. ซอฟท์แวร์ทท
ี่ าหน้าทีแ
่ ปลโปรแกรมทีเ่ ราเขียนขึน
เป็นโปรแกรมทีเ่ ครือ
่ งสามารถเข้าใจและร ันได้ (executable file)
้ า 3 ต ัวอย่าง
เรียกว่าอะไร ยกต ัวอย่าง software ประเภทนีม
7. หน่วยความจา (Memory) ทาหน้าทีอ
่ ะไรแบ่งเป็นกีป
่ ระเภทอะไรบ้าง
ยกต ัวอย่างประเภทละ 2 ต ัวอย่าง
8. บอกหน้าทีแ
่ ละความแตกต่างของ ROM และ RAM มา 2 ล ักษณะ
9. อธิบายหน้าทีก
่ ารทางานของบุคลากรทางด้านคอมพิวเตอร์มา 3 ต.ย.
ื่ และหน้าทีข
10.Register คืออะไร ระบุชอ
่ อง Special Register มา 2 ต.ย.
204101 Introduction to Computer
1-55