RSS

หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

27 มิ.ย.

ระบบการทํางานของคอมพิวเตอร์ การทํางานของคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 4 ส่วน ดังนี้

1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
ทําหน้าที่ในการรับข้อมูลหรือคําสั่งจากภายนอกเข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจํา เพื่อเตรียมประมวลผล
ข้อมูลที่ต้องการ ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในการนําข้อมูลที่ใช้กันอยู่ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันนั้น มีอยู่หลายประเภทด้วย
กันสําหรับอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมี ดังต่อไปนี้
- Keyboard
- Mouse
- Disk Drive
- Hard Drive
- CD-Rom
- Magnetic Tape
- Card Reader
- Scanner

2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit)
ทําหน้าที่ในการคํานวณและประมวลผล แบ่งออกเป็น 2 หน่วยย่อย คือ
- หน่วยควบคุม ทําหน้าที่ในการดูแล ควบคุมลําดับขั้นตอนของการประมวลผล และการทํางาน
ของอุปกรณ์ต่างๆ ภายในหน่วยประมวลผลกลาง และช่วยประสานงานระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง กับ
อุปกรณ์นําเข้าข้อมูล อุปกรณ์ในการแสดงผล และหน่วยความจําสํารอง
- หน่วยคํานวณและตรรก ทําหน้าที่ในการคํานวณและเปรียบเทียบข้อมูลต่างๆ ที่ส่งมาจาก
หน่วยควบคุม และหน่วยความจํา

3. หน่วยความจํ า (Memory)
ทําหน้าที่ในการเก็บข้อมูลหรือคําสั่งต่างๆ ที่รับจากภายนอกเข้ามาเก็บไว้ เพื่อประมวลผลและยัง
เก็บผลที่ได้จากการประมวลผลไว้เพื่อแสดงผลอีกด้วย ซึ่งแบ่งออกเป็น
หน่วยความจํา เป็นหน่วยความจําที่มีอยู่ ในตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ ทําหน้าที่ในการเก็บคําสั่ง
หรือข้อมูล แบ่งออกเป็น
- ROM หน่วยความจําแบบถาวร
- RAM หน่วยความจําแบบชั่วคราว
- หน่วยความจําสํารอง เป็นหน่วยความจําที่อยู่นอกเครื่อง มีหน้าที่ช่วยให้หน่วยความจําหลัก
สามารถเก็บ ข้อมูลได้มากขึ้น

4. หน่วยแสดงผล (Output Unit)
ทําหน้าที่ในการแสดงผลลัทธ์ที่ได้หลังจากการคํานวณและประมวลผล สําหรับอุปกรณ์ที่ ทําหน้าที่
ในการแสดงผลข้อมูลที่ได้นั้นมีต่อไปนี้
- Monitor จอภาพ
- Printer เครื่องพิมพ.
- Plotter เครื่องพิมพ์ที่ใช้ปากกาในการเขียนข้อมูลต่างๆ ที่ต้องการลงกระดาษ
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

เมนบอร์ด (Mainboard, mother board) หรือ แผงวงจรหลัก เป็นหัวใจสำคัญที่สุดที่อยู่ภายในเครื่อง เมื่อเปิดฝาเครื่องออกมาจะเป็นแผงวงจรขนาดใหญ่วางนอนอยู่ นั่นคือส่วนที่เรียกว่า “เมนบอร์ด”
ส่วนประกอบหลักที่สำคัญบนเมนบอร์ดคือ

ซ็อคเก็ตสำหรับซีพียู
ชิปเซ็ต (Chip set)
ซ็อคเก็ตสำหรับหน่วยความจำ
ระบบบัสและสล็อต
Bios
สัญญาณนาฬิกาของระบบ
ถ่านหรือแบตเตอรี่
ขั้วต่อสายแหล่งจ่ายไฟ
ขั้วต่อสวิทช์และไฟหน้าเครื่อง
จัมเปอร์สำหรับกำหนดการทำงานของเมนบอร์ด
ขั้วต่อ IDE
ขั้วต่อ Floppy disk drive
พอร์ตอนุกรมและพอร์ตขนาน
พอร์ตคีย์บอร์ดและเมาส์
พอร์ต USB

แสดงส่วนประกอบต่าง ๆ ที่อยู่บนเมนบอร์ด ECS P6VPA2
CPU

ซีพียู CPU (Central Processing Units) หรือ หน่วยประมวลผลกลาง คือส่วนที่เรียกว่าเป็นหัวใจของเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเอง เพราะการทำงานทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นการคำนวณ การย้ายข้อมูล การตัดสินใจ ล้วนเกิดขึ้นที่นี่ทั่งสิ้น เพียงแต่ว่าซีพียูจะต้องมีอุปกรณ์อื่น ๆ ทำงานร่วมด้วย เพื่อให้สามารถติดต่อกับโลกภายนอกได้นั่นก็คือการับข้อมูลและแสดงผลข้อมูล
CELERON
ทางอินเทลได้นำเอาซีพียูเพนเทียมทูในรุ่นคลาเมธมาทำการตัดเอาส่วนของหน่วยความจำแคช ระดับสองออก เพื่อเป็นการลดต้นทุนการผลิตให้ต่ำลงทำให้ซีพียูเซเลอรอนมีสถาปัตยกรรม ภายในแบบเดียวกับเพนเทียมทู เพียงแต่ซีพียูเซลเลอรอนจะไม่มีหน่วยความจำแคชระดับสอง เท่านั้น การที่ Celeron สนันสนุน MMX การโอนถ่ายข้อมูลมัลติมีเดียได้ด้วยความเร็วสูง แต่ ความสามารถของมันก็ไม่ได้เร็วอย่างที่คาดไว้ เพราะ แคชที่มีเพียง 32 K กับบัส ที่ความเร็ว 66 MHz ก็ไม่ได้ช่วยอะไรมากนัก และให้ชื่อรหัสการพัฒนาในรุ่นนี้ว่าโควินตัน ( Covignton )

เซลเลอรอนโควินตัน( Covington )
ซีพียูโควินตันจะมีด้วยกัน 2 รุ่นคือ รุ่นความเร็ว 266 และ 300 MHz ใช้เทคโนโลยีการ ผลิตขนาด 0.35 ไมครอน ส่วนของชิปจะถูกติดตั้งบนแผงวงจรขนาดเล็กที่เรียกว่า SECC ในเพ นเทียมทู แต่ในตระกูลเซลเลอรอนจะเรียกแผงวงจรดังกล่าวว่า SEPP (Single Edge Processor Packege) แทน ซึ่งจะใช้ติดตั้งบนเมนบอร์ดแบบ Slot 1 เช่นเดียวกัน และแผงวงจร SEPP ก็จะ ถูกบรรจุอยู่ในพลาสติกสีดำคล้ายตลับเกม

เซลเลอรอนเมนโดชิโน ( Mendocino )
ซีพียูในรุ่นนี้จีสถาปัตยกรรมแบบเดียวกับเพนเทียมทูรุ่นรหัส Deschutes คือใช้ เทคโนโลยีการผลิตขนาด 02.5 ไมครอน ซึ่งเป็นเทคโนโบยีการผลิตซีพียูที่มีขนาดเล็กกว่าเซล เลอรอนโควินตันที่ใช้ 0.35 ไมครอน และที่สำคัญยังด้เพิ่มส่วนของหน่วยความจำแคชระดับ สองเข้าไปบนตัวชิปซีพียูอีก 128 KB โดยแคชจะทำงานที่ความเร็วเดียวกับซีพียู จะเป็นว่า หน่วยความจำแคชระดับสองของเมนโดชิโนจะมีขนาดเล็กกว่าเพนเทียมทูซึ่งมีขนาด 512 KB แต่แคชระดับสองเมนโดชิโนจะทำงานเร็วกว่า แคชของเพนเทียมทู ซึ่งมีความเร็วเพียง ครึ่งหนึ่งของซีพียูเท่านั้น โดยซีพียูในรุ่นนี้จะเริ่มที่ความเร็ว 300 -433 MHz และถูกติดตั้งบน แผงวงจรขนาดเล็กที่เรียกว่า SEPP

ซีพียูเซลเลอรอน PPGA Socket 370

เพื่อเป็นการลดต้นทุนอินเทลจึงได้ออกแบบ PPGA ซึ่งมีต้นทุนที่ถูกกว่าแบบ Slot 1 สำหรับ ซีพียูเซลเลอรอนแบบ PPGA Socket 370 นี้ ยังคงมีสถาปัตยกรรมแบบเดียวกับเมนโดชิโนที่ใช้ เทคโนโลยีการผลิตขนาด 0.25 ไมครอน กับแคชระดับสองขนาด 128 KB ซึ่งทำงานที่ ความเร็วเดียวกับซีพียู มีความเร็วตั้งแต่ 300 – 533 MHz

เพนเทียมทรี Pentium III

ซีพียูเพนเทียมทรีเป็นซีพียูที่ได้ทำการเพิ่มชุดคำสั่ง Streaming SIMD Extension :SSE เข้าไป 70 คำสั่ง ซึ่งมีหน้าที่เร่งความเร็วให้กับการประมวลผลข้อมูลที่เป็นภาพ 3 มิติ พร้อมกับการเปลี่ยน หน่วยความจำแคชระดับสองให้เร็วขึ้นคือ จาก5.5 ns มาเป็น 4 ns

ซึ่งในรุ่นแรกนี้ใช้ชื่อรหัสว่า แคทไม Katmai และยังคงใช้เทคโนโลยีซีพียูแบบ Slot 1 เช่นเดียวกับเพนเทียมทู ต่อมาทางอินเทลได้ผลิตซีพียูเพนเทียมทรีออกมาใหม่คือ Coppermine ซึ่งมี รูปแบบซีพียูแบบ Slot 1 เช่นกัน

ซีพียูเพนเยมทรีแคทไม Pentium III Katmai
เป็นซีพียูที่มีความเร็วเริ่มต้นที่ 450 MHz ไปจนถึง 620 MHz ใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด0.25 ไมครอน มีทรานซิสเตอร์จำนวน 28 ล้านตัว ใช้สถาปัตยกรรมแบบ SECC 2 (Single Edge Contact Cartridge 2 )

ซีพียูเพนเทียมทรีคอปเปอร์ไมน์ Pentuim III Coppermine
ใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 0.18 ไมครอน มีทรานซิสเตอร์จำนวน 28 ล้านตัว ซีพียูมีแพ็คเกจแบบ SECC2 และลดขนาดของหน่วยความจำแคชระดับสองลงเหลือเพียงครึ่งหนึ่งคือ 256 KB แต่เป็น หน่วยความจำแคชที่สร้างบนชิปซีพียูซึ่งทำงานที่ความเร็วเดียวกับซีพียู เท่ากับว่าแคชของซีพียูคอปเปอร์ไมน์ทำงานเร็วเป็น 2 เท่า ของซีพียูแคทไม โดยหน่วยความจำแคชระดับสองนี้จะใช้ เทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า Advanced Transfer Cache: ATC

แรม
แรม (RAM: Random Access Memory หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม หรือหน่วยความจำชั่วคราว) เป็นหน่วยความจำหลัก ที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ยุคปัจจุบัน หน่วยความจำชนิดนี้ อนุญาตให้เขียนและอ่านข้อมูลได้ในตำแหน่งต่างๆ อย่างอิสระ และรวดเร็วพอสมควร ซึ่งต่างจากสื่อเก็บข้อมูลชนิดอื่นๆ อย่างเทป หรือดิสก์ ที่มีข้อจำกัดในการอ่านและเขียนข้อมูล ที่ต้องทำตามลำดับก่อนหลังตามที่จัดเก็บไว้ในสื่อ หรือมีข้อกำจัดแบบรอม ที่อนุญาตให้อ่านเพียงอย่างเดียว

ฮาร์ดดิส

ระบบฮาร์ดดิสค์แตกต่างกับแผ่นดิสเกตต์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีจำนวนหน้าสำหรับเก็บบันทึกข้อมูลมากกว่าสองหน้า นอกจากระบบฮาร์ดดิสค์จะเก็บบันทึกข้อมูลเหมือนแผ่นดิสเกตต์ยังเป็นส่วนที่ใช้ในการอ่านหรือเขียนบันทึกข้อมูลเหมือนช่องดิสค์ไดรฟ์

แผ่นจานแม่เหล็กของฮาร์ดดิสค์ จะมีความหนาแน่นของการจุข้อมูลบนผิวหน้าได้สูงกว่าแผ่นดิสเกตต์มาก เช่น แผ่นดิสเกตต์มาตราฐานขนาด 5.25 นิ้ว ความจุ 360 กิโลไบต์ จะมีจำนวนวงรอบบันทึกข้อมูลหรือเรียกว่า แทร็ก(track) อยู่ 40 แทร็ก กรณีของฮาร์ดดิสค์ขนาดเดียวกันจะมีจำนวนวงรอบสูงมากกว่า 1000 แทร็กขึ้นไป ขณะเดียวกันความจุในแต่ละแทร็กของฮาร์ดดิสค์ก็จะสูงกว่า ซึ่งประมาณได้ถึง 5 เท่าของความจุในแต่ละแทร็กของแผ่นดิสเกตต์

เนื่องจากความหนาแน่นของการบันทึกข้อมูลบนผิวแผ่นจานแม่เหล็กของฮาร์ดดิสค์สูงมาก ๆ ทำให้หัวอ่านและเขียนบันทึกมีขนาดเล็ก ตำแหน่งของหัวอ่านและเขียนบันทึกก็ต้องอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้ชิดกับผิวหน้าจานมาก โอกาสที่ผิวหน้าและหัวอ่านเขียนอาจกระทบกันได้ ดังนั้นแผ่นจานแม่เหล็กจึงควรเป็นแผ่นอะลูมิเนียมแข็ง แล้วฉาบด้วยสารแม่เหล็ก ฮาร์ดดิสค์จะบรรจุอยู่ในกล่องโลหะปิดสนิท เพื่อป้องสิ่งสกปรกหลุดเข้าไปภายใน ซึ่งถ้าต้องการเปิดออกจะต้องเปิดในห้องเรียก clean room ที่มีการกรองฝุ่นละออกจากอากาศเข้าไปในห้องออกแล้ว ฮาร์ดดิสค์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันเป็นแบบติดภายในเครื่องไม่เคลื่อนย้ายเหมือนแผ่นดิสเกตต์ ดิสค์ประเภทนี้อาจเรียกว่า ดิสค์วินเชสเตอร์(Winchester Disk)
Credit/อ้างอิง :http://www.thaigoodview.com/node/30448

About these ads
 
ใส่ความเห็น

Posted by บน มิถุนายน 27, 2012 in บทที่3

 

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

 
ติดตาม

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: