Transcript บทที่ 3 องค์ประกอบของระบบค

บทที่ 1
บทนำ
บทที่ 1 : บทนำ
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
 ภาษาคอมพิวเตอร์

บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์มี 3 ประเภทคือ
 ฮาร์ ดแวร์ (Hardware)
 ซอฟต์แวร์ (Software)
 พีเพิลแวร์ (Peopleware)
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณที
่ ระกอบดวย
้
์ ป
ชิ้นส่ วนทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถรับส่ งข้อมูลและ
ชุดคาสัง่ ในรู ปแบบที่เครื่ องรับได้แล้วนามาประมวลผล
ข้อมูลตามชุดคาสัง่ เพื่อแก้ปัญหาหรื อทาการคานวณที่
สลับซับซ้อนจนได้ผลลัพธ์ตามต้องการและยังสามารถ
บันทึกหรื อแสดงผลลัพธ์เหล่านั้นได้
ข้ อมูล
(Data)
ประมวลผลข้ อมูล
(Process)
สารสนเทศ
(Information)
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ประเภทของคอมพิวเตอร์ :
 ซุ ปเปอร์ คอมพิวเตอร์ เป็ นคอมพิวเตอร์ ที่มีกาลังมากที่สุด
ราคาแพงที่สุด ใช้ในการเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ และ
ประมวลผลข้อมูลที่ตอ้ งการความเร็ วสูง เช่น พยากรณ์
อากาศ, การส่ งยานอวกาศ ฯลฯ
 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ ปั จจุบน
ั คอมพิวเตอร์เซอร์เวอร์ที่
ให้บริ การอินเทอร์เน็ตก็เป็ นเครื่ องชนิดนี้
 มินิคอมพิวเตอร์ ใช้ในธุ รกิจขนาดเล็กเพื่อความเร็ วใน
การประมวลผลราคาไม่สูงเกินไป
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ประเภทของคอมพิวเตอร์ :
ั มากที่สุดหาซื้อ
 พีซี เป็ นคอมพิวเตอร์ ต้ งั โต๊ะนิ ยมใช้กน
ง่ายราคาไม่แพง
 โน็ตบุค เป็ นคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลที่สามารถพกพาไป
ไหนได้
 พีดีเอ เป็ นคอมพิวเตอร์ พกพาขนาดเล็กช่วยงานในด้าน
เก็บข้อมูลได้ดีบางครั้งเรี ยกว่าคอมพิวเตอร์ปากกา
 คอมพิวตอร์ เครื อข่ าย เป็ นการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์
ส่ วนตัวให้เชื่อมต่อเพื่อติดต่อสื่ อสารกันได้
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ฮาร์ ดแวร์ (Hardware) :
ตัวเครื่ องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต่อรอบๆ
 มีองค์ประกอบหลัก 4 ส่ วน คือ
 Input Unit
 Central Processing Unit (CPU)
 Memory Unit
 Output Unit

บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
Input Unit :
Input Unit หรื อ หน่วยรับข้อมูล คือ คืออุปกรณ์ที่ทา
หน้าที่รับข้อมูล โปรแกรมคาสัง่ จากภายนอกเข้าสู่
เครื่ องคอมพิวเตอร์ โดยทาหน้าที่แปลงข้อมูล หรื อ
คาสัง่ ที่ได้รับเข้ามาในรู ปแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อทา
การประมวลผล เช่น
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
แป้ นพิมพ์ (Keyboard)
 เมาส์ (Mouse)
 แทรกบอล (Track Ball)
 จอยสติก (Joy Stick)
 จอภาพระบบสัมผัส (Touch Screen)
 ปากกาเรื องแสง (Light Pen)
 สแกนเนอร์ (Scanner)

บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
Central Processing Unit (CPU) :
CPU หรื อ หน่วยประมวลผลกลาง บางครั้งเรี ยกว่า Processor
ถือว่าเป็ นสมองของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยวงจรไฟฟ้ าที่อยู่
บนแผ่นซิ ลิกอนชิป มีหน้าที่ดงั นี้
ประมวลผลตามคาสัง่ ที่เขียนไว้ในโปรแกรม
 รับคาสัง
่ โดยติดต่อกับหน่วยความจาภายในเครื่ อง
 ติดต่อรับส่ งข้อมูลกับผูใ้ ช้ โดยผ่านหน่ วยรับข้อมูลและหน่ วย
แสดงผล
 ย้ายข้อมูลและคาสัง
่ จากหน่วยหนึ่งไปยังอีกหน่วยหนึ่ง

บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ประกอบด้วย 2 หน่วยย่อย คือ
 หน่วยควบคุม (Control Unit) ทาหน้าที่ในการสัง
่ งาน
ประสานงาน และควบคุมการทางานทุกหน่วยใน CPU และ
อุปกรณ์อื่นๆ ในระบบคอมพิวเตอร์
 หน่วยคานวณเลขคณิ ตและตรรกวิทยา (Arithmatic and
Logical Unit)
การทางานจะมี 2 หน้าที่คือ
 การคานวณเชิ งเลขคณิ ต ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร
 การดาเนิ นงานทางตรรกวิทยา เป็ นการเปรี ยบเทียบ ทดสอบ
เงื่อนไข
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
Memory Unit :
Memory Unit หรื อหน่วยความจา คือส่ วนที่ทาหน้าที่เก็บ
ข้อมูล หรื อคาสัง่ ที่ส่งมาจากหน่วยรับข้อมูล และหน่วย
แสดงผล แบ่งเป็ น 2 ประเภทคือ
หน่วยความจาหลัก (Main Memory) ทาหน้าที่ในการสัง่ งาน
และประสานงาน
การดาเนินการ
ทั้งหมดของระบบ

ROM
 RAM

บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ROM (Read Only Memory) :
เป็ น Chip
ที่ใช้ในการบันทึกข้อมูล หรื อโปรแกรม
อย่างถาวร ในการผลิตนั้นจะฝังโปรแกรมเข้าไปในตัว Chip
ส่ วนใหญ่มกั เก็บโปรแกรมระบบ ผูใ้ ช้ไม่สามารถ
เปลี่ยนแปลงแก้ไขสิ่ งที่บนั ทึกไว้ใน ROM
สามารถ
อ่านได้อย่างเดียว ไม่สามารถเขียนได้ นอกจากโปรแกรมยังมี
(ROM BIOS) ทาหน้าที่ จัดการและควบคุมอุปกรณ์ที่
เกี่ยวข้องกับ Input/Output
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
RAM (Random Access Memory) :
เป็ นหน่วยความจาชัว่ คราวที่ทาหน้าที่เก็บค่าข้อมูล ผลลัพธ์
และโปรแกรมขณะที่เครื่ องทางาน โดยสามารถอ่านหรื อ
เขียนข้อมูลลงไปได้ตามความต้องการของผูใ้ ช้ แต่มีขอ้ เสี ย
คือ ถ้าไฟดับหรื อปิ ดเครื่ อง ข้อมูลจะสูญหายทันที
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
หน่ วยความจาสารอง :
เนื่องจากหน่วยความจาหลักประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ทาให้การอ่านเขียนข้อมูลเป็ นไปอย่างรวดเร็ ว แต่
หน่วยความจาหลักไม่สามารถเก็บข้อมูลได้หมดหรื อสามารถ
เก็บข้อมูลได้ชวั่ คราว จึงจาเป็ นต้องมีหน่วยความจาสารองไว้
หน่วยความจา สารองต้องอาศัยสื่ อบันทึกข้อมูล และอุปกรณ์
รับส่ งข้อมูลชนิดต่างๆ เช่น เทปแม่เหล็ก จานแม่เหล็ก
ซีดีรอม
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
แบ่งออกเป็ น 2 ประเภท คือ

หน่วยความจาสารองทีเ่ ข้าถึงขอมู
้ ล
โดยตรง (Direct Access) สามารถเก็บและเรี ยกใช้ขอ้ มูล
ที่ตอ้ งการได้โดยตรง เช่น จานแม่เหล็ก ซีดีรอม

หน่วยความจาสารองทีเ่ ข้าถึงขอมู
้ ล
เรี ยงตามลาดับ (Sequential Access) ได้แก่สื่อที่ใช้บนั ทึก
ข้อมูลที่ตอ้ งการจัดเก็บและเรี ยกใช้ขอ้ มูล โดยการ
เรี ยงลาดับ เช่น เทปแม่เหล็ก
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
Output Unit :
Output Unit หรื อหน่วยแสดงผลมีหน้าที่ในการแสดงผลลัพธ์
และรายงานต่างๆ หลังจากที่คอมพิวเตอร์ประมวลผลแล้ว
โดยผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลจะถูกเก็บใน
หน่วยความจาหลัก หน่วยนี้จึงมีหน้าที่นาข้อมูลผลลัพธ์จาก
หน่วยความจาหลักออกมาแสดง แบ่งเป็ น 3 ประเภท
อุปกรณ์ที่แสดงผลลัพธ์ชว
ั่ คราว เช่น จอภาพ
อุปกรณ์ที่แสดงผลลัพธ์ในรู ปถาวร เช่น เครื่ องพิมพ์
อุปกรณ์ที่แสดงผลทางด้านกราฟฟิ ค เช่น พลอตเตอร์
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ซอฟต์ แวร์ (Software) :
หมายถึง ส่ วนของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่สงั่ ให้
คอมพิวเตอร์ทางานตามที่เราต้องการ แบ่งเป็ น 2 ชนิด


ซอฟตแวร
ระบบ
(System Software)
์
์
ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ซอฟต์ แวร์ ระบบ (System Software) :
หมายถึง ชุดคาสัง่ หรื อโปรแกรมทุกโปรแกรมที่ทาหน้าที่
ติดต่อกับส่ วนประกอบต่างๆ ของฮาร์ดแวร์เพื่อควบคุมการ
ทางานของฮาร์ดแวร์และอานวยความสะดวกให้กบั ผูใ้ ช้
แบ่งเป็ น 2 ประเภท คือ

ระบบปฏิบต
ั ก
ิ าร (Operating System :OS)
 โปรแกรมแปลภาษา (Translation Program)

โปรแกรมอรรถประโยชน์ (Utility)
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ระบบปฏิบัติการ (Operating System) :
หมายถึงชุดโปรแกรมที่อยูร่ ะหว่าง Hardware และ
Application Software ทาหน้าที่ควบคุมระบบการ
ปฏิบตั ิงานของ Hardware
และสนับสนุนคาสัง่ สาหรับ
ควบคุมการทางานของ Hardware
ให้กบั Application
Software
ตัวอย่างระบบปฏิบตั ิการ เช่น MS
DOS UNIX , Windows 95 , 98
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
โปรแกรมแปลภาษา (Translation Program) :
โปรแกรมแปลภาษาคอมพิวเตอร์ เป็ นโปรแกรมที่ใช้ในการ
แปลภาษาระดับสู ง เช่น ภาษา Basic Fortran
ให้เป็ น
ภาษาเครื่ องซึ่งเป็ นภาษาระดับต่า ซึ่งเป็ นภาษาเดียวที่
คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจและรู้จกั
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ซอฟต์ แวร์ ประยุกต์ (Application Software) :
เป็ นโปรแกรมที่ทาให้คอมพิวเตอร์ทางานต่างๆ ตามที่ผใู้ ช้
ต้องการ ไม่วา่ จะเป็ นทางด้านเอกสาร บัญชี การจัดเก็บข้อมูล
ข่าวสาร ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เกิดการใช้งานอย่างกว้างขวาง
จาแนกได้เป็ น 2
ประเภท

ซอฟตแวร
ส
้
์
์ าหรับงานเฉพาะดาน

ซอฟตแวร
ส
์
์ าหรับงานทัว่ ไป
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ซอฟต์ แวร์ สาหรับงานเฉพาะด้ าน :
บางครั้งเรี ยกว่า User Program
เช่น โปรแกรม
จ่ายเงินเดือน โปรแกรมระบบเช่าซื้ อ Software
เฉพาะด้านนี้มกั จะพัฒนาขึ้นมาใช้เอง เพื่อให้เหมาะสม
กับหน่วยงานของตน
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ซอฟต์ แวร์ สาหรับงานทั่วไป :
เป็ นโปรแกรมประยุกต์ที่ออกแบบมาสาหรับงานทัว่ ๆ ไป
สามารถนาไปประยุกต์ใช้ในงานด้านต่างๆ ได้เอง โปรแกรม
ประเภทนี้มีจานวนมากและเป็ นที่นิยมทัว่ ไป เช่น

ซอฟตแวร
ประมวลผลค
า
์
์

ซอฟตแวร
ฐานข
อมู
์
์
้ ล

ซอฟตแวร
น
์
์ าเสนอ

ซอฟตแวร
กราฟิ
ก
์
์
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
พีเพิลแวร์ (Peopleware) :
พีเพิลแวร์หรื อบุคลากร เป็ นบุคคลที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน
คอมพิวเตอร์ ซึ่ งแบ่งตามลักษณะงานได้ดงั นี้

ผูออกแบบและวิ
เคราะหระบบ
(System
้
์
Analysis and Design)

โปรแกรมเมอร ์ (Programmer)

ผูบริ
้ หารฐานขอมู
้ ล (Database Administrator :
DBA)

ผูปฏิ
ั ก
ิ าร (Operator)
้ บต

ผูใช (User)
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
Hardware
OS
Applications
User
ความสัมพันธ์ระหว่าง Hardware, Software และPeopleware
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ตัวอย่ างการทางานของระบบคอมพิวเตอร์ :
เช่น ถ้าต้องการคานวณหาผลรวมของตัวเลข 1, 2, 3, 4
,5
บทที่ 1 : องค์ ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ขั้นตอนการทางาน :
1. เริ่ มต้นป้ อนตัวเลขที่ตอ้ งการ คือ 1,2,3,4,5 ผ่านอุปกรณ์นาเข้าข้อมูล
ไปยัง
หน่วยประมวลผล
2. คอมพิวเตอร์นาข้อมูลไปเก็บไว้ในหน่วยความจาโดยมีหน่วยควบคุมเป็ นตัว
คอยประสานดูแล
4. เมื่อต้องการคานวณเพื่อหาผลบวก หน่วยควบคุมประสานไปยังหน่วย
คานวณ
และตรรกะให้นาขอมู
้ ลจากหน่วยความจามา
คานวณอย่างต่อเนื่องตามลาดับ
5. เมื่อคานวณเสร็ จสิ้ น หน่วยคานวณและตรรกะจะให้บนั ทึกลงไปหน่วย
ความ
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์
ซอฟต์แวร์ต่างๆ ถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้ภาษาคอมพิวเตอร์ เช่น
ภาษาฟอร์แทน (FORTRAN), ภาษาโคบอล (COBOL), ภาษา C
เป็ นต้น ภาษาคอมพิวเตอร์แบ่งเป็ น

ภาษาเครื่อง (Machine Language) เป็ นภาษาที่เครื่ องสามารถ
เข้าใจได้ ประกอบไปด้วยตัวเลข 0 และ 1 เช่น
01010110 แทนการ บวก
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์

ภาษาสั ญลักษณ์ (Symbol Languages) เป็ นภาษาที่พฒั นาขึ้นมา
แทน 0 , 1 ในคาสัง่ ที่ตอ้ งใช้บ่อย ๆ เพื่อลดความยุง่ ยากและ
ประหยัดเวลามากขึ้น ได้แก่ ภาษาแอสแซมบลี้ (Assembly) แต่
เนื่องจากภาษาแอสเซมบลี้ไม่ใช่ภาษาเครื่ องจึงต้องมีตวั แปล
ภาษาให้เป็ นภาษาเครื่ อง ตัวแปลภาษามีชื่อว่า แอสแซมเบลอร์
(Assembler) เช่น
ADD R1,R2 แทนการบวก
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์

ภาษาคอมพิวเตอร์ ระดับสู ง (High Level Languages)
เป็ นภาษาทีใ่ ช้สั ญลักษณเต็
์ ม
รู ปแบบเพื่อให้ง่ายต่อการเขียนโปรแกรม ภาษาคอมพิวเตอร์
ระดับสูง แบ่งเป็ น
 ภาษายุคแรก เช่น ฟอร์ แทรน โคบอล เบสิ ก (BASIC)
 ภาษาเชิ งกระบวนการ (Procedural Language) เช่น ปาสคาล
(Pascal) ซี (C)
 ภาษาเชิ งออปเจ็ค (Object Oriented Programming) เช่น C++
Smalltalk จาวา
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์
ภาษาระดับสูงจะต้องใช้ตวั แปลภาษา (Language Translator)
เพื่อเปลี่ยนซอร์ดโค้ด (Source Code) ให้เป็ นคาสัง่ ที่คอมพิวเตอร์
สามารถเข้าใจได้ ซึ่ งวิธีการแปลภาษามีอยู่ 2 แบบ คือ
คอมไพเลอร์ (Compiler)
 อินเตอร์ พรี ตเตอร์ (Interpreter)

บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์
คอมไพเลอร์ (Compiler) :



ทาหน้าที่แปลซอร์ดโค้ดทั้งโปรแกรมให้เป็ นโค้ดที่สามารถ
ทางานได้ (executable code)
โปรแกรม executable code จะสามารถถูกนาไปใช้งานได้
ทันที
ตัวอย่างของภาษาที่ใช้คอมไพเลอร์คือ ฟอร์แทรน
ปาสคาล และ C
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์


ข้ อดี
 ทางานได้เร็ ว
 ตรวจสอบข้อผิดพลาดของโปรแกรมซอร์ ดโค้ดใน
ขั้นตอนของการคอมไพล์
 ไม่ตอ
้ งมีการแปลทุกครั้งที่มีการใช้งาน
ข้ อเสี ย
 ต้องนาโปรแกรมซอร์ ดโค้ดมาแปลใหม่เมื่อเปลี่ยน
ระบบปฏิบตั ิการ เนื่องจากคอมไพเลอร์เป็ นตัวแปลภาษา
ที่ข้ ึนอยูก่ บั แพลตฟอร์ม (Platform Specific)
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์
อินเตอร์ พรีตเตอร์ (Interpreter) :
ใช้หลักการแปลทีละประโยค แล้วปฏิบตั ิการตามคาสัง่ โดยตรง
ตัวอย่างของภาษาที่ใช้อินเตอร์พรี ตเตอร์คือ เบสิ ก โปรล็อก(Prolog)
และ Smalltalk
 ข้อดี คือ อินเตอร์ พรี ตเตอร์ ถูกสร้างขึ้นได้ง่ายกว่าและมีขนาดเล็ก
ทาให้ภาษาที่ใช้อินเตอร์พรี ตเตอร์สามารถทางานข้ามแพลตฟอร์ม
ได้

ข้อเสี ย คือ ต้องมีการแปลกันทุกครั้งที่มีการใช้งาน
บทที่ 1 : ภำษำคอมพิวเตอร์