หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ คือ
          อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์  ที่ทำงานตามชุดคำสั่งอย่างอัตโนมัติและให้ผลลัพธ์ออกมาตามต้องการ  ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ตลอดจนอุปกรณ์ต่างๆ รวมเรียกว่า ฮาร์ดแวร์ (Hardware)

การทำงานของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยสำคัญ 5 หน่วย คือ

  • หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
  • หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU)
  • หน่วยความจำหลัก (Main Memory)
  • หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory)
  • หน่วยแสดงผล (Output Unit)

          กลไกการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่เกิดจากองค์ประกอบต่างๆ  เริ่มด้วยเมื่อมีการกดปุ่มเครื่องคอมพิวเตอร์  โปรแกรมหรือชุึดคำสั่งที่อยู่ในหน่วยความจำหลัก  จะทำการตรวจสอบอุปกรณ์ต่างๆ ให้พร้อมที่จะทำงาน  เมื่อตรวจสอบเสร็จคอมพิวเตอร์จะแสดงให้เห็นว่าพร้อมที่จะทำงาน  ก็จะมีการป้อนคำสั่งหรือโปรแกรมหรือข้อมูลโดยผ่านหน่วยรับข้อมูล  แล้วนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก  ต่อจากนั้น หน่วยประมวลผลกลางก็จะทำการตามคำสั่งของโปรแกรมซึ่งเรียกว่า  การประมวลผล  แล้วนำผลลัพธ์ที่ได้เก็บไว้ที่ หน่วยความจำ  และจะแสดงผลลัพธ์ผ่านหน่วยแสดงผลเมื่อมีคำสั่งให้แสดงผลลัพธ์

หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)

หน่วยรับข้อมูล คือ
          เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลรับข้อมูลหรือคำสั่ง จากผู้ใช้เข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยแปลงข้อมูลหรือคำสั่งนั้นให้อยู่ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อทำการประมวลผลต่อไป

อุปกรณ์รับข้อมูล ได้แก่

             Mouse                                            Keyboard

                         Joy Sticks                                      Track Ball

              Touch Screen                           Scanner

                  Digital Camera                          Light Pen

              POS (Point of Sale Terminal)                                   
                         OMR (Optical Mark Reader)

หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU)

                                            

หน่วยประมวลผลกลาง คือ
          ส่วนที่ทำหน้าที่ปฏิบัติตามคำสั่งที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล และควบคุมการปฏิบัติงานของเครื่องคอมพิวเตอร์

หน่วยประมวลผลกลางประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือ

  • หน่วยควบคุม (Control Unit)

    ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบทั้งหมด ให้ทำงานอย่างถูกต้อง

  • หน่วยคำนวณ (Arithmetic Logic Unit) ทำ หน้าที่ประมวลผลข้อมูลทางคณิตศาสตร์และทางตรรกะ เช่น

          -   การคำนวณทางคณิตศาสตร์  ได้แก่  การบวก ลบ คูณ หาร
          -   การกระทำทางตรรกะ (AND , OR)
        -   การเปรียบเทียบ  เช่น การเปรียบเทียบค่าของข้อมูล 2 ตัวว่ามีค่าเท่ากัน  มากกว่า  หรือน้อยกว่า  ไม่ว่าข้อมูลจะเป็นตัวเลข หรือตัวอักษรก้สามารถเปรียบเทียบได้
        -   การเลื่อนข้อมูล (Shift)
          -   การเพิ่มและการลด (Increment and Decrement)
          -   การตรวจสอบบิท (Test  Bit)

หน่วยความจำหลัก (Main Memory)

          หน่วยความจำหลัก  เป็นหน่วยความจำที่อยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์  แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

          1. รอม (ROM : Read Only Memory)  เป็นหน่วยความจำหลักที่
                    -  ใช้บรรจุโปรแกรมสำคัญ ที่ใช้ในการสตาร์ทอัพเครื่อง
                    -  เก็บโปรแกรมคำสั่งไว้อย่างถาวร
                    -  ไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าเลี้ยง ข้อมูลก็จะยังคงอยู่
                    -  เขียนหรือบันทึกข้อมูลคำสั่งได้เพียงครั้งเดียว ในขั้นตอนการผลิตเครื่องจากโรงงาน ไม่สามารถแก้ไขเปลี่ยนแปลงได้อีก
                    -  อ่านข้อมูลได้อย่างเดียว และการเข้าถึงข้อมูลเป็นแบบสุ่ม

          2. แรม (RAM : Random Access Memory)                                
                                                   
                    -  ทำหน้าที่เก็บข้อมูลที่รับเข้ามาจากหน่วยรับข้อมูล  เพื่อนำไปประมวลผล
                    -  ทำหน้าที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้ขณะทำการประมวลผลซึ่งยังไม่ใช่ผลลัพธ์สุดท้าย  
                    -  ทำหน้าที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลซึ่งเป็นผลลัพธ์สุดท้าย
                    -  ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งต่างๆ ขณะที่เรากำลังทำงานอยู่กับเครื่อง
                        เพื่อใช้ในการประมวลผล
                    -  เป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมไว้ชั่วคราว สร้างขึ้นเพื่อผู้ใช้โดยตรง
                    -  สามารถอ่านหรือเขียนทับข้อมูลลงไปได้ตามต้องการ ถ้าไฟดับข้อมูลจะสูญหาย
                    -  การเข้าถึงข้อมูลเป็นแบบสุ่ม

หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory)

          หน่วยความจำสำรอง  เป็นหน่วยความจำที่ใช้เก็บข้อมูล และโปรแกรมที่ต้องการใช้งานในคราวต่อไปได้   ซึ่งสามารถบรรจุข้อมูลและโปรแกรมได้เป็นจำนวนมาก

อุปกรณ์ที่เป็นหน่วยความจำสำรอง ได้แก่

  • จานแม่เหล็ก (Magnetic Disk)  
    ฮาร์ดิสก์

    จานแม่เหล็กสามารถเข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง (Direct Access)  ได้แก่  ฮาร์ดดิสก์ และฟล็อปปี้ดิสก์
  • เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape)  สามารถบันทึกและเข้าถึงข้อมูลแบบเรียงลำดับ (Sequential Access) การบันทึกทำโดยสร้างสนามแม่เหล็กลงบนเนื้อเทป
  • จานแสง (Optical Disk)  
    เครื่องอ่านแผ่นซีดี (CD-ROM Drive)

    เป็นสื่อที่ใช้บันทึกข้อมูลได้ปริมาณมากสามารถอ่านและบันทึกข้อมูลด้วยแสงเลเซอร์ เช่น CD-ROM  (Compact Disc Read-Only Memory) มีความจุข้อมูลสูงมาก ตั้งแต่ 650 เมกะไบท์ (MB) สามารถอ่านข้อมูลได้อย่างเดียว แก้ไขเปลี่ยนแปลงไม่ได้

หน่วยแสดงผล (Output Unit)
 
หน่วยแสดงผล คือ
          อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล

การแสดงผลลัพธ์ แบ่งเป็น 2 แบบ

  • แสดงผลทางบนจอภาพ  
                                    
                การแสดงผลทางจอภาพ เรียกได้อีกอย่างว่าเป็น Soft Copy คือ จะแสดงผลลัพธ์ขณะที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ อุปกรณ์คือ จอภาพคอมพิวเตอร์ทั่วไป ซึ่งภาพบนจอประกอบด้วยจุดหรือ pixel หลายๆ pixel สามารถแสดงผลความละเอียดได้หลายระดับ เช่น 640 * 480 จุด , 800 * 600 จุด , 1024 * 786 จุด
  • แสดงผลทางเครื่องพิมพ์ 
                       
                การแสดงผลทางจอภาพ  หรือเรียกได้อีกอย่างว่าเป็น Hard Copy คือ สามารถแสดงผลลัพธ์คงทนอยู่นาน ไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าเลี้ยง อุปกรณ์ที่ใช้ คือ Printer

 

ที่มา http://www.ds.ru.ac.th/Test1/Aj_palida/E-learning/Unit5/computer_ITunit5.htm#หน่วยที่%205