วันพุธที่ 13 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2556

หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input Unit)


             หน่วยรับเข้า  หรือ  หน่วยรับข้อมูล/คำสั่ง   ทำหน้าที่รับโปรแกรมและข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ โดย ข้อมูลผ่านอุปกรณ์รับข้อมูล  เช่น

    1.แป้นพิมพ์ (keyboard) 
                 เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลโดยรับข้อมูลจากการกดแป้นบนแผงแป้นอักขะแล้วส่งรหัสให้กับคอมพิวเตอร์ แผงแป้นอักขระมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากในขณะนี้ มีจำนวนแป้น 103 แป้น
2.เมาส์ 
                 เป็นอุปกรณ์รับเข้าที่สามารถเลื่อนตัวชี้ไปยังตำแหน่งที่ต้องการบนจอภาพ มีลักษณะเป็นปุ่มกดครอบอยู่กับลูกกลมที่เมื่อลากไปกับพื้นแล้ว จะมีการส่งสัญญาณตามแนวแกน x และแกน y เข้าสู่คอมพิวเตอร์ ปัจจุบันเมาส์มีหลายรูปแบบให้ผู้ใช้สามารถเลือกได้ตามความต้องการ




      3.แทร็กบอล 
                  คือลูกกลมที่กลิ้งไปมาวางอยู่ในเบ้า ผู้ใช้สามารถบังคับลูกกลมให้หมุนไปมาเพื่อควบคุมการทำงานของตัวชี้บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันมีการสร้างแทรกบอลไว้กับเครื่องคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊ค เพราะสะดวกต่อการใช้ และใช้พื้นที่น้อย4. จอสัมผัส (touch screen) สามารถเป็นได้ทั้งหน่วยรับเข้าและหน่วยส่งออก จอภาพสามารถรับข้อมูลไปประมวลผลได้โดยการสัมผัสบนบริเวณจอภาพ บริเวณจอภาพของจอสัมผัสประกอบด้วยตาข่ายของลำแสงอินฟาเรด เมื่อมีวัตถุมาสัมผัสบนจอภาพ จะมีการส่งสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งสามารถระบุตำแหน่งบนจอภาพให้กับโปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่ได้  จอสัมผัสประยุกต์ใช้กับงานหลายอย่าง เช่น การจองตั๋วชมภาพยนตร์ การจองที่นั่งเพื่อรับประทานอาหาร



5.กล้องถ่ายภาพดิจิตอล
                            สามารถถ่ายภาพและบันทึกไว้ในหน่วยความจำภายในตัวกล้อง    และส่งข้อมูลภาพเข้าสู่คอมพิวเตอร์ได้







หน่วยแสดงผล (output Unit )

               จอภาพ (Monitor)  เป็นอุปกรณ์แสดงผลที่คนนิยมใช้  เพื่อแสดงผลลัพธ์ของข้อมูล ในรูปแบบของข้อความ รูปภาพ กราฟิกหรือวีดีโอ  จอภาพแสดงผลมีอยู่ด้วยกันหลายชนิด คือ



จอภาพแบบซีอาร์ที (Cathode Ray Tube: CRT Monitor)

                จอภาพซีอาร์ที  เป็นจอภาพที่รับสัญญาณภาพแบบแอนะล็อก การทำงานจะใช้หลอดแก้วแสดงผลขนาดใหญ่ที่เรียกว่า หลอดรังสีคาโธด (Cathode ray tube) สร้างภาพด้วยการฉายแสงอิเลคตรอนไปยังด้านหลังของจอภาพ  ซึ่งมีสารฟอสฟอรัสเคลือบอยู่  โดยสารนี้จะส่องสว่างเมื่อถูกแสงอิเลคตรอนตกกระทบ จึงทำให้เกิดภาพ แต่งเนื่องจากสาร
                 ฟอสฟอรัสไม่สามารถส่องสว่างได้เป็นเวลานาน  จึงจำเป็นต้องมีการฉายแสงใหม่ทุกระยะ ซึ่งเรียกว่าการรีเฟรซ  โดยอัตราการรีเฟรซนั้นหมายถึง ความเร็วในการยิงอิเลคตรอนที่ทำให้เกิดจุดเรีองแสงขึ้นบนจอภาพ  จุดดังกล่าวจะหายไปในเวลาไม่นาน  จึงจำเป็นต้องมีการยิงแสงอิเลคตรอนซ้ำที่จุดเดิมตลอดเวลา  ถ้าอัตราการยิงแสงเชื่องช้า ภาพก็จะกระตุก ส่งผลต่อสายตา จำเป็นต้องปรับอัตราการรีเฟรซ ให้เหมาะสม ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับหลอดภาพโทรทัศน์  และตัวจอภาพก็มีลักษณะเหมือนจอภาพโทรทัศน์  จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าสูงซึ่งมีผลให้เกิดความร้อนเมื่อใช้งานนาน ๆ แต่ข้อดีก็คือ ราคาถูก ไม่มีปัญหาจากการมองบางมุม

 จอภาพแบบแอลซีดี  (Liquid  Crystal  Display : LCD  Monitor)

     ใช้หลักการปรับเปลี่ยนโมเลกุลของผลึกเหลว เพื่อปิดกั้นแสงเมื่อมีสนามไฟฟ้าเหนี่ยวนำแอลซีดีจึงใช้กำลังไฟฟ้าต่ำ เหมาะกับภาคแสดงผลที่ใช้กับแบตเตอรี่หรือถ่านไฟฉายก้อนเล็ก ๆ แอลซีดีในยุคแรกตอบสนองต่อสัญญาณไฟฟ้าช้า จึงเหมาะ กับงานแสดงผลตัวเลขยังไม่เหมาะที่จะนำมาทำเป็นจอภาพ
      เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น  จอภาพแอลซีดีที่แสดงผลเป็นสีต้องใช้เทคโนโลยีสูง มีการสร้างทรานซิสเตอร์  เป็นล้านตัวเพื่อให้ควบคุมจุดสีบนแผ่นฟิล์มบาง ๆ ให้จุดสีเป็นตารางสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ การแสดงผลจึงเป็นการแสดงจุดสีเล็ก ๆ ที่ผสมกันเป็นสีต่าง  ๆ ได้มากมาย การวางตัวของจุดสีดำเล็ก ๆ เรียกว่าแมทริกซ์ (matrix) จอภาพแอลซีดีจึงเป็นจอแสดงผลแบบตารางสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่มีจุดสีจำนวนมาก 

      จอภาพแอลซีดีเริ่มพัฒนามาจากเทคโนโลยีแบบพาสซีฟแมทริกซ์ที่ใช้เพียงแรงดันไฟฟ้าควบคุมการปิดเปิดแสงให้สะท้อนจุดสีมาเป็นแบบแอกตีฟแมทริกซ์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเล็ก ๆ เท่าจำนวนจุดสี ควบคุมการปิดเปิดจุดสีเพื่อให้แสงสะท้อนออกมาตามจุดที่ต้องการ ข้อเด่นของ แอกตีฟแมทริกซ์คือมีมุมมองที่กว้างกว่าเดิมมาก การมองด้านข้างก็ยังเห็นภาพอย่างชัดเจน จอภาพแอลซีดีแบบแอกตีฟแมทริกซ์มีแนวโน้มที่เข้า มาแข่งขันกับจอภาพแบบซีอาร์ทีได้ จอภาพแบบแอลซีดีซึ่งมีลักษณะแบนราบจะมีขนาดเล็กและบาง เมื่อเปรียบเทียบกับจอภาพแบบซีแอลที






เครื่องพิมพ์ (Computer printer)


เป็นอุปกรณ์ต่อพ่วงที่จะผลิตข้อความและ/หรือกราฟิกของเอกสารที่เก็บไว้ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ออกมาในสื่อทางกายภาพเช่นกระดาษหรือแผ่นใส เครื่องพิมพ์ส่วนมากเป็นอุปกรณ์ต่อพ่วงทั่วไปและเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเครื่องพิมพ์หรือในเครื่องพิมพ์รุ่นใหม่จะเป็นสายยูเอสบี เครื่องพิมพ์บางชนิดที่เรียกกันว่าเครื่องพิมพ์เครือข่าย(Network Printer) อินเตอร์เฟซที่ใช้มักจะเป็นแลนไร้สายและ/หรืออีเทอร์เน็ต

            เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser printer หรือ Toner-based printers)

เครื่องพิมพ์เลเซอร์ เป็นเครื่องพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกับเครื่องถ่ายเอกสาร คือยิงเลเซอร์ไปสร้างภาพบนกระดาษในการสร้างรูปภาพ หรือตัวอักษร ซึ่งผลลัพธ์ที่ออกมาจะมีคุณภาพสูงมาก และราคาเครื่องพิมพ์ก็มีราคาสูงมากด้วยเช่นกัน ซึ่งเครื่องพิมพ์เลเซอร์จะทำงานได้เร็วกว่าเครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก และคุณภาพของผลลัพธ์ทั้งด้านความคมชัดและรายละเอียดทำออกมาได้ดีกว่าแบบพ่นหมึกมาก

เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Inkjet printers)
เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก หรือ เครื่องพิมพ์อิงก์เจ็ต (อังกฤษ: Inkjet Printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่ทำงานโดยการพ่นหมึกออกมาเป็นหยดเล็กๆ ลงบนกระดาษ เมื่อต้องการพิมพ์รูปทรงหรือรูปภาพใดๆ เครื่องพิมพ์จะทำการพ่นหมึกออกตามแต่ละจุดในตำแหน่งที่เครื่องประมวลผลไว้อย่างแม่นยำ ตามความต้องการของเรา ซึ่งเครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึกจะมีคุณภาพดีกว่าเครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ โดยรูปที่มีความซับซ้อนมากๆเครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึกจะได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า ชัดเจนและคมชัดกว่าแบบดอตแมทริกซ์


เครื่องพิมพ์แบบใช้ความร้อน (Thermal printer)

    เป็นเครื่องพิมพ์ที่ทำงานโดนการให้ความร้อนแก่กระดาษโดยไม่ต้องใช้หมึก เช่นแบบที่ใช้ในการพิมพ์ใบเสร็จจากเครื่องATM เครื่องคิดเงินในห้างสรรพสินค้าหรือร้านสะดวกซื้อ เครื่องคิดเลขแบบตั้งโต๊ะบางประเภท รวมถึงเครื่องโทรสารในสมัยก่อนก็ใช้ระบบการพิมพ์แบบนี้

เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ (Dot-matrix printer)

 เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ การทำงานของเครื่องพิมพ์ประเภทนี้คือจะใช้การสร้างจุดลงบนกระดาษ ซึ่งหัวพิมพ์จะมีลักษณะเป็นหัวเข็ม เมื่อต้องการพิมพ์รูปทรงหรือรูปภาพใดๆ หัวเข็มที่อยู่ในตำแหน่งตามรูปประกอบนั้นๆ จะยื่นออกมามากกว่าหัวอื่นๆ และกระแทกกับผ้าหมึกลงกระดาษที่ใช้พิมพ์ จะทำให้เกิดจุดมากมายประกอบกันเป็นรูปเกิดขึ้นมา เครื่องพิมพ์ประเภทนี้เป็นที่นิยมกันอย่างมากเพราะมีราคาถูกและคุณภาพเหมาะสมกับราคา แต่ข้อเสียคือเวลาสั่งพิมพ์จะเกิดเสียดังพอสมควร

   พล็อตเตอร์ (Plotter)
ป็นเครื่องพิมพ์แบบที่ใช้ปากกาในการเขียนข้อมูลลงบนกระดาษ ซึ่งเครื่องพิมพ์ประเภทนี้เหมาะกับงานเขียนแบบของวิศวกรและสถาปนิก และเครื่องพิมพ์ประเภทนี้มีราคาแพงที่สุดในเครื่องพิมพ์ประเภท



เครื่องวาด ( Plotter)


  อุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มักจะใช้กับงานออกแบบ (CAD) โดยจะแปลงสัญญาณข้อมูล เป็นเส้นตรง หรือเส้นโค้ง ก่อนพิมพ์ลงบนกระดาษ ทำให้แสดงผลเป็นกราฟแผนที่ แผนภาพต่าง ๆ ได้ โดยตัวพล็อตเตอร์ จะมีปากกามากกว่า 1 ด้าม เคลื่อนไปมา ด้วยการควบคุมของคอมพิวเตอร์ โดยปากกา แต่ละด้ามจะมีสี, และขนาดเส้นที่ต่างกัน ทำให้ได้ภาพที่สวยงาม มีคุณภาพสูง และขนาดตามขนาด ของเครื่องพล็อตเตอร์


หน่วยควบคุม (Input / output Control Unit)


   ส่วนควบคุมทำหน้าที่ควบคุมการทำงานส่วนต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบ เช่น วิธี   การทำงานของสัญญาณตามแบบอนุกรมหรือแบบขนานชนิดของส่วนความจำ ชนิดของส่วนรับงานและแสดงผล ฯลฯ ให้ทำงานประสานกัน และถูกต้องตามขั้นตอนที่ได้รับคำสั่งมา คำสั่งนี้จะอยู่กับข้อมูลที่ใช้ประมวลผลในส่วนความจำตามตำแหน่งต่าง ๆ ที่ต้องระบุให้ถูกต้องเหมือนกับเลขที่บ้านของเราทั่ว ๆ ไป เรียกว่า "แอดเดรส" (address)

โดยพื้นฐานทั่วไป ส่วนควบคุมจะทำงานเป็น 2 จังหวะ คือ จังหวะแรก รับคำสั่ง (fetch) จังหวะที่สองปฎิบัติ (execute)

 1. รับคำสั่ง ในจังหวะแรกนี้ ชุดคำสั่งจะถูกดึงจากส่วนความจำเข้าสู่ส่วนควบคุมแล้วแยกออกเป็นสองส่วน คือ ส่วนที่เป็นรหัสคำสั่ง จะแยกไปยังส่วนที่มีชื่อเรียกว่า วงจรสร้างสัญญาณ (decoder) เพื่อเตรียมทำงานในจังหวะที่สอง และส่วนที่เป็นออเพอแรนด์ จะแยกออกไปยังวงจรอีกส่วนหนึ่ง เพื่อปฎิบัติให้เสร็จสิ้นในจังหวะแรกแล้วเตรียมพร้อมที่จะทำงานในจังหวะต่อไปเมื่อได้รับสัญญาณควบคุมส่งมาบังคับ
         2. ปฎิบัติ เมื่อจังหวะแรกได้เสร็จสิ้นไปแล้ว วงจรควบคุมจะสร้างสัญญาณขึ้นเพื่อส่งไปควบคุมส่วนต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ตามรหัสคำสั่งที่ได้รับมา เช่น การบวก ลบ คูณ หาร หรือย้ายข้อมูล เครื่องคอมพิวเตอร์หลายแบบใช้วงจรควบคุมที่เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างเสร็จเรียบร้อยติดไว้ในเครื่อง เครื่องคำนวณ จะเก็บสัญญาณควบคุมเหล่านี้ไว้ในส่วนความจำพิเศษที่เรียกว่า รอม (ROM) 

หน่วยความจำหลัก (Memory Storage)


                 คือ หน่วยความจำที่ต่อกับหน่วยประมวลผลกลาง และหน่วยประมวลผลกลางสามารถใช้งานได้โดยตรง หน่วยความจำ ชนิดนี้จะเก็บข้อมูล และชุดคำสั่งในระหว่างประมวลผล และมีกระแสไฟฟ้า เมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ข้อมูลในหน่วย ความจำนี้จะหายไปด้วย หน่วยความจำหลักที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ปัจจุบัน เป็นชนิดที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ หน่วยความจำชนิดนี้มีขนาดเล็ก ราคาถูก แต่เก็บข้อมูลได้มาก และสามารถให้หน่วยประมวลผลกลาง นำข้อมูลมาเก็บ และเรียกค้นได้อย่างรวดเร็ว
                เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องอาศัยหน่วยความจำหลัก เพื่อใช้เก็บข้อมูลและคำสั่ง ซีพียูจะทำหน้าที่นำคำสั่ง จากหน่วยความจำหลัก มาแปลงความหมายแล้วกระทำตาม เมื่อทำเสร็จก็จะนำผลลัพธ์มาเก็บไว้ในหน่วยความจำหลัก ซีพียูจะกระทำตามขั้นตอนเช่นนี้เป็นวงรอบเรื่อยๆ ไปอย่างรวดเร็ว เรียกการทำงานลักษณะนี้ว่า วงรอบคำสั่ง (Execution cycle)
   RAM ย่อมาจาก (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำหลักที่จำเป็น หน่วยความจำชนิดนี้จะสามารถเก็บข้อมูลได้ เฉพาะเวลาที่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเท่านั้นเมื่อใดก็ตามที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า มาเลี้ยงข็อมูลที่อยู่ภายในหน่วยความจำชนิดจะหายไปทันที หน่วยควมจำแรมทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลที่ระบบคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ด้วย ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input) หรือการนำออกข้อมูล (Output) โดยที่เนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ
               - Input Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้าโดยข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป
              - Working Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล
              -Output Storage Area เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล ตามความต้องการของผู้ใช้   เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดงออกยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการ
- Program Storage Area เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา    เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่งชุดดังกล่าว    หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วน  นี้ไปที่ละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย    ว่าคำสั่งนั้นสังให้ทำอะไรจากนั้นหน่วยควบคุม   จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้

             รอม (ROM: Read-only Memory หน่วยความจำอ่านอย่างเดียว) เป็นหน่วยความจำแบบสารกึ่งตัวนำชั่วคราวชนิดอ่านได้อย่างเดียว ใช้เป็นสื่อบันทึกในคอมพิวเตอร์ เพราะไม่สามารถบันทึกซ้ำได้ (อย่างง่ายๆ) เป็นหน่วยความจำที่มีซอฟต์แวร์หรือข้อมูลอยู่แล้ว และพร้อมที่จะนำมาต่อกับไมโครโพรเซสเซอร์ได้โดยตรง หน่วยความจำประเภทนี้แม้ไม่มีไฟเลี้ยงต่ออยู่ ข้อมูลก็จะไม่หายไปจากหน่วยความจำ (nonvolatile) โดยทั่วไปจะใช้เก็บข้อมูลที่ไม่ต้องมีการแก้ไขอีกแล้วเช่น
           1.เก็บโปรแกรมไบออส (Basic Input output System : BIOS) หรือเฟิร์มแวร์ ที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์
            2.ใช้เก็บโปรแกรมการทำงานสำหรับเครื่องคิดเลข
            3. ใช้เก็บโปรแกรมของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเฉพาะด้าน เช่น ในรถยนต์ที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมวงจงควบคุมในเครื่องซักผ้า เป็นต้น  หน่วยความจำประเภท ROM นี้ยังแบ่งออกเป็นประเภทย่อยๆ ตามลักษณะการใช้งานได้หลายประเภท สำหรับเทคโนโลยีในการผลิตตัวไอซีที่ทำหน้าที่เป็น ROM มีทั้งแบบ MOS และแบบไบโพลาร์ ดังแผนภาพ

หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory)

               หน่วยความจำรอง ( Secondary Storage ) หมายถึง หน่วยที่ใช้สำหรับเก็บบันทึก (Save) คำสั่งและข้อมูลเอาไว้อย่างถาวรเพื่อใช้งานในอนาคต หรือเพื่อนำส่งและแลกเปลี่ยนข้อมูลกับผู้อื่น โดยที่สามารถแก้ไขเปลี่ยนแปลงสิ่งที่เก็บได้ตลอดเวลา ฮาร์ดแวร์ทีทำหน้าที่ในหน่วยความจำสำรองที่ใช้ในปัจจุบันมีหลายประเภท เช่น ฮาร์ดดิสก์ แผ่นดิสเกตต์ แผ่นซีดี แผ่นดีวีดี และยูเอสบีแฟลชไดรฟ์ ซึ่งแต่ละประเภทจะมีคุณสมบัติและข้อดีข้อเสียในการเก็บข้อมูลต่างกัน