หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 การทำงานของคอมพิวเตอร์

1.หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
มีส่วนประกอบสำคัญขั้นพื้นฐาน 5 หน่วย ซึ่งแต่ละหน่วยจะมีหลักการทำงาน ดังนี้

1) หน่วยรับข้อมูล (Input unit)

2) หน่วยประมวลผลกลาง (Central processing unit)

3) หน่วยความจำหลัก (Main memory)

4) หน่วยแสดงผล (Output unit)

5) หน่วยความจำสำรอง (Secondary storage)

2. หน่วยรับข้อมูล (Input unit) ทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่คอมพิวเตอร์ เช่น ตัวอักษร ตัวเลข สัญลักษณ์ เป็นต้น โดยจะแปลงข้อมูลให้ไปอยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ ตัวอย่างอุปกรณ์หน่วยรับข้อมูล เช่น

1) แป้นพิมพ์ รับข้อมูลตัวอักษร

2) เมาส์ รับข้อมูลในลักษณะการชี้และการคลิกเลือกคำสั่งที่หน้าจอ

3) ไมโครโฟน รับข้อมูลเสียง

4) สแกนเนอร์ รับข้อมูลภาพนิ่ง

5) กล้อง รับข้อมูลภาพเคลื่อนไหว

3. หน่วยประมวลผลกลาง (Central processing unit) เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ซีพียู (CPU) เปรียบเสมือนสมองของคอมพิวเตอร์ ที่มีการประมวลผล เช่นการคำนวณ การเปรียบเทียบ การวิเคราะห์หาผลลัพธ์ที่ต้องการได้ ซึ่งซีพียูจะถูกบรรจุในชิปที่เรียกว่า ไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor)

- ซีพียูประมวลผลข้อมูลที่ได้รับจากอุปกรณ์รับข้อมูล (input device) แล้วส่งต่อไปยังอุปกรณ์แสดงผล (output device)

- ซีพียู ยิ่งมีความเร็วมากจะยิ่งประมวลผลได้เร็ว

- หน่วยวัดความเร็วของซีพียู เรียกว่า เฮิร์ตซ์ (Hertz : Hz) ซึ่งเท่ากับ 1 ครั้งต่อวินาที

- การเลือกความเร็วของซีพียูที่เหมาะสมกับงานต่างๆ ดังนี้

1) งานพิมพ์เอกสาร ดูหนัง ฟังเพลง และเล่นอินเทอร์เน็ต ควรมีความเร็วของซีพียู 700 – 1,300 MHz

2) งานกราฟิก ตกแต่งภาพความละเอียดสูง ควรมีความเร็วของซีพียู 1.3 – 2.0 GHz

3) งานสร้างมัลติมีเดีย ตัดต่อเสียง และวิดีโอ ควรมีความเร็วของซีพียู2.0 GHz ขึ้นไป

4.หน่วยความจำหลัก (main memory) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูลและคำสั่งที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอร์หรือในขณะที่เปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ใช้งาน บางครั้งเรียกว่า หน่วยเก็บข้อมูลหลัก (primary storage)

หน่วยความจำหลักแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้

4.1 หน่วยความจำแรม (Random Access Memory : RAM)เป็นหน่วยความจำที่จัดเก็บข้อมูลในขณะเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ อาศัยกระแสไฟฟ้าในการทำงานเพื่อไม่ให้ข้อมูลสูญหาย ซึ่งหากเกิดไฟฟ้าดับ ข้อมูลที่อยู่ในหน่วยความจำจะหายไป ซึ่งหากผู้ใช้ต้องการใช้ข้อมูลภายหลัง ผู้ใช้ต้องย้ายข้อมูลออกจากแรมไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำสำรอง เช่น ฮาร์ดดิสก์

ขนาดของการวัดความจุคอมพิวเตอร์

1 Byte (ไบต์) = 8 bit (บิต)

1 KB (กิโลไบต์) = 1024 Byte (ไบต์)

1 MB (เมกกะไบต์) = 1024 KB (กิโลไบต์)

1 GB (กิกะไบต์) = 1024 MB (เมกกะไบต์)

1 TB (เทราไบต์)= 1024 GB(กิกะไบต์)

ปัจจุบันหน่วยความจำแรมมีขนาดความจุตั้งแต่ 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8GB, 16 GB และ 32 GB

การเลือกซื้อแรม

1.เลือกขนาด 128-256 MB สำหรับเครื่องที่ทำงานด้านมัลติมีเดีย เกม และกราฟิก ระดับสูงควรใช้แรมขนาด 512 MB ขึ้นไป

2.ควรเลือกแรมที่มีความเร็วในการทำงานที่รองรับกับซีพียูที่เราใช้งาน

4.2 หน่วยความจำรอม (Read Only Memory : ROM) เป็นชุดคำสั่งที่ใช้ในการเริ่มต้นการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ โดยมีคุณสมบัติในการเก็บข้อมูลไว้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าเลี้ยง คือ เมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วเปิดขึ้นมาใหม่ข้อมูลในรอมก็จะไม่สูญหาย

5. หน่วยแสดงผล (Output Unit) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลลัพธ์ โดยจะแปลงผลลัพธ์จากสัญญาณไฟฟ้าของเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เป็นรูปแบบที่มนุษย์เข้าใจ เช่น ตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ ภาพเคลื่อนไหว และเสียง เป็นต้น อุปกรณ์หน่วยแสดงผลที่นิยมใช้ในปัจจุบัน มีดังนี้

5.1 จอภาพ (monitor) มีหลายชนิด ดังนี้

1) จอซีอาร์ที (CRT)

2) จอแอลซีดี (LCD) เป็นจอที่ประหยัดพลังงานไฟฟ้าและแสงที่ส่งมายังตาผู้ใช้น้อย จึงถนอมสายตา

3) จอพลาสมา (Plasma monitor) เหมาะกับการใช้ชมภาพยนตร์และกีฬาเป็นอย่างมาก

การเลือกซื้อจอภาพ

1. หากต้องใช้คอมพิวเตอร์ติดต่อกันเป็นเวลานานประมาณ 4-8 ชั่วโมง ควรเลือกจอภาพ แอลซีดี (LCD)
2. ควรเลือกซื้อจอภาพที่มีความเหมาะสมกับการใช้งาน

5.2 เครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นอุปกรณ์ที่แสดงผลลัพธ์ในรูปข้อมูล รายงาน รูปภาพบนกระดาษ เครื่องพิมพ์มีหลายชนิด ดังนี้

1) เครื่องพิมพ์ฉีดหมึก (Inkjet)

2) เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser )

5.3 ลำโพง (Speaker) เป็นอุปกรณ์ที่แสดงผลลัพธ์รูปแบบเสียง

6. หน่วยความจำสำรอง (Secondary storage) เป็นหน่วยเก็บข้อมูลถาวรที่ผู้ใช้สามารถย้ายข้อมูลขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานมาจัดเก็บไว้ สามารถเรียกใช้ข้อมูลมาใช้ภายหลังได้ อุปกรณ์หน่วยความจำสำรองที่นิยมในปัจจุบัน มีดังนี้

6.1) ฮาร์ดดิสก์ (Hard disk) เป็นอุปกรณ์ที่เก็บข้อมูลได้มาก ฮาร์ดดิสก์ทำจากแผ่นจานแม่เหล็ก (Platter) วางซ้อนกันหลายๆ แผ่น โดยที่ทุกแทรก (track) และเซกเตอร์ (sector) ที่มีตำแหน่งตรงกันเรียกว่า ไซลินเดอร์ (cylinder)

6.2 ออปติคัลดิสก์ (Optical disk) มีดังนี้

1) ซีดีรอม (CD-ROM) บันทึกได้เพียงครั้งเดียว ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลได้

2) ซีดีอาร์ (CD-R) สามารถบันทึกได้หลายครั้งจนแผ่นเต็ม แต่ไม่สามารถแก้ไขข้อมูลได้

3) ซีดีอาร์ดับบลิว (CD-RW) สามารถเขียนข้อมูลใหม่ทับลงในแผ่นเดิมได้ และสามารถแก้ไขข้อมูลในแผ่นได้

4) ดีวีดี (DVD) ดีวีดี 1 แผ่นสามารถเก็บข้อมูลได้ตั้งแต่ 4.7 กิกะไบต์ถึง 17 กิกะไบต์ นิยมใช้บันทึกภาพยนตร์

5) บลูเรย์ดิสก์ (Blue Ray Disk) สามารถบันทึกข้อมูลได้สูงถึง 100 กิกะไบต์

6.3 อุปกรณ์หน่วยความจำแบบแฟลช (flash memory device) แฟลชไดร์ฟ (flash drive) ธัมไดร์ฟ (thumb drive) หรือ แฮนดี้ไดร์ฟ (handy drive) สามารถเก็บข้อมูลได้เหมือนฮาร์ดดิสก์ คือ สามารถเขียนและลบข้อมูลได้ตามต้องการ มีน้ำหนักเล็ก พกพาสะดวก