บทท�� 3 คอมพิวเตอร์�ส่�วนบ�คคล

คอมพิวเตอร์� (computer) เป็�นอ�ป็กร์ณ์�ท��ป็ร์ะกอบด้�วยวงจร์อเล กทร์อนกส่�และไอซี� (Integrated Circuit : IC) ต�างๆ มากมาย ซี&�งส่ามาร์ถจด้จ(า ป็ร์ะมวลผลข้�อม+ล เป็ร์�ยบเท�ยบ ต,ด้ส่นใจทางตร์ร์กศาส่ตร์�ค(านวณ์ทางคณ์ตศาส่ตร์� ส่ามาร์ถใช้�ช้�วยในการ์ออกแบบและส่ร์�างงานกร์าฟิ1กได้� อ�กท,2งย,งตอบส่นองความต�องการ์ด้�านอ3�นๆ ได้�อย�างหลากหลาย

คอมพิวเตอร์�ป็ร์ะกอบด้�วยองค�ป็ร์ะกอบพิ32นฐาน 5 หน�วย ได้�แก� หน�วยร์,บเข้�า (input unit) หน�วยป็ร์ะมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หน�วยความจ(า (memory unit) หน�วยส่�งออก (output unit) และหน�วยเก บข้�อม+ล (storage unit) แต�ละหน�วยท(าหน�าท��ป็ร์ะส่านก,น

อ้�างอ้�ง http://flukeloveskb.blogspot.com/2012/09/3.html

องค�ป็ร์ะกอบข้องคอมพิวเตอร์�

การ์ท(างานข้องคอมพิวเตอร์�จะเร์�มจากผ+�ใช้�ป็6อนข้�อม+ลผ�านทางอ�ป็กร์ณ์�ข้องหน�วยร์,บเข้�า (input device) เช้�น ค�ย�บอร์�ด้ เมาส่� ข้�อม+ลจะถ+กเป็ล��ยนให�เป็�นส่,ญญาณ์ด้จท,ล ซี&�งป็ร์ะกอบด้�วย 0 และ 1 แล�วส่�งต�อไป็ย,งหน�วยป็ร์ะมวลผลกลาง เพิ3�อป็ร์ะมวลผลตามค(าส่,�ง ในร์ะหว�างการ์ป็ร์ะมวลผล หากม�ค(าส่,�งให�น(าผลล,พิธ์�จากการ์ป็ร์ะมวลผลไป็จ,ด้เก บในหน�วยความจ(า ข้�อม+ลด้,งกล�าวจะถ+กส่�งไป็ย,งแร์ม (Random Access Memory : Ram) ซี&�งท(าหน�าท��เก บข้�อม+ลจากการ์ป็ร์ะมวลผลเป็�นการ์ช้,�วคร์าว ข้ณ์ะเด้�ยวก,น อาจม�ค(าส่,�งให�น(าผลล,พิธ์�จากการ์ป็ร์ะมวลผลด้,งกล�าวไป็แส่ด้งผลผ�านทางอ�ป็กร์ณ์�ข้องหน�วยส่�งออก เช้�น จอภาพิ หร์3อเคร์3�องพิมพิ� นอกจากน�2เร์าส่ามาร์ถบ,นท&กข้�อม+ลท��อย+�ในแร์มลงในอ�ป็กร์ณ์�ข้องหน�วยเก บข้�อม+ล เช้�น แผ�นบ,นท&ก แผ�นซี�ด้� เพิ3�อน(าข้�อม+ลด้,งกล�าวกล,บมาใช้�อ�กในอนาคต โด้ยการ์อ�านข้�อม+ลท��บ,นท&กในส่3�อด้,งกล�าวผ�านทางเคร์3�องข้,บหร์3อได้ร์�ฟิ (drive) การ์ส่�งผ�านข้�อม+ลไป็ย,งหน�วยต�างๆ ภายในร์ะบบคอมพิวเตอร์�ผ�านทางร์ะบบบ,ส่ (bus)

อ้�างอ้�ง http://flukeloveskb.blogspot.com/2012/09/3.html

หล,กการ์ท(างานข้องคอมพิวเตอร์�

ซี�พิ�ย+ (Central Processing Unit : CPU) ม�ล,กษณ์ะเป็�นช้ป็ (chip) ท��ตด้ต,2งอย+�บนเมนบอร์�ด้ภายในเคร์3�องคอมพิวเตอร์� ซี&�งช้ป็ด้,งกล�าวเป็�นส่าร์ก&�งต,วน(าข้นาด้เล ก ภายในบร์ร์จ�วงจร์อเล กร์อนกส่�ต�างๆ ไว�มากมาย โด้ยวงจร์จะป็ร์ะกอบด้�วยทร์านซีส่เตอร์�ข้นาด้เล กเป็�นจ(านวนมาก บางคร์,2งจ&งเร์�ยกช้ป็ต�างๆ ว�า ไอ

อ้�างอ้�ง http://flukeloveskb.blogspot.com/2012/09/3.html

ซี�พิ�ย+ และการ์ป็ร์ะมวลผลข้�อม+ล

ในอด้�ตซี�พิ�ย+จะม�ข้นาด้ใหญ� แต�ในป็=จจ�บ,นเม3�อน(าส่าร์ก&�งต,วน(ามาใช้�ก ท(าให�ซี�พิ�ย+ถ+กพิ,ฒนาให�ม�ข้นาด้เล กลง โด้ยร์วมวงจร์ต�างๆ ไว�ในช้ป็เพิ�ยงต,วเด้�ยวเร์�ยกว�า ไมโคร์โพิร์เซีส่เซีอร์� (microprocessor) ซี&�งกล�าวได้�ว�าคอมพิวเตอร์�ในป็=จจ�บ,นม�ไมโคร์โพิร์เซีส่เซีอร์�เป็�นซี�พิ�ย+ ภายในไมโคร์โพิร์เซีส่เซีอร์�ป็ร์ะกอบด้�วยส่�วนป็ร์ะกอบท��ส่(าค,ญส่องส่�วนค3อ หน�วยควบค�ม และหน�วยค(านวณ์ตร์ร์กะ หร์3อท��เร์�ยกส่,2นๆว�า เอแอลย+

การ์ท(างานข้องคอมพิวเตอร์�จะต�องท(าตามโป็ร์แกร์มท��ก(าหนด้ไว�ในหน�วยความจ(า โด้ยโป็ร์แกร์มเกด้จากการ์น(าค(าส่,�งมาต�อเร์�ยงก,น เม3�อคอมพิวเตอร์�ท(างาน หน�วยควบค�มท(าการ์อ�านค(าส่,�งต�างๆ เข้�ามาป็ร์ะมวลผลในซี�พิ�ย+ โด้ยวงร์อบข้องการ์ท(าค(าส่,�งข้องซี�พิ�ย+ป็ร์ะกอบด้�วยข้,2นตอนการ์ท(างานพิ32นฐาน 4 ข้,2นตอน ด้,งน�2

1. ข้,2นตอนการ์ร์,บเข้�าข้�อม+ล (fetch) เร์�มแร์กหน�วยควบค�มร์,บร์ห,ส่ค(าส่,�งและข้�อม+ลท��จะป็ร์ะมวลผลจากหน�วยความจ(า

2. ข้,2นตอนการ์ถอด้ร์ห,ส่ (decode) เม3�อร์ห,ส่ค(าส่,�งเข้�ามาอย+�ในซี�พิ�ย+แล�ว หน�วยควบค�มจะถอด้ร์ห,ส่ค(าส่,�งแล�วส่�งค(าส่,�งและข้�อม+ลไป็ย,งหน�วยค(านวณ์และตร์ร์กะ

3. ข้,2นตอนการ์ท(างาน (execute) หน�วยค(านวณ์และตร์ร์กะท(าการ์ค(านวณ์โด้ยใช้�ข้�อม+ลท��ได้�ร์,บมาถอด้ร์ห,ส่ค(าส่,�ง และทร์าบแล�วว�าต�องท(าอะไร์ ซี�พิ�ย+ก จะท(าตามค(าส่,�งน,2น

4. ข้,2นตอนการ์เก บ (store) หล,งจากท(าค(าส่,�งก จะเก บผลล,พิธ์�ท��ได้�ไว�ในหน�วยความจ(าซี�พิ�ย+ย�คเก�า การ์ท(าค(าส่,�งแต�ละค(าส่,�งจะต�องท(าวงร์อบค(าส่,�งให�จบก�อน จากน,2นจ&งท(าวงร์อบค(าส่,�งข้องค(าส่,�งต�อไป็ ส่(าหร์,บซี�พิ�ย+ในย�คป็=จจ�บ,นได้�ม�การ์พิ,ฒนาให�ท(างานได้�เร์ วข้&2น โด้ยม�การ์แบ�งวงร์อบค(าส่,�งน�2เป็�นวงร์อบย�อยๆ อ�ก ม�การ์น(าเทคนคการ์ท(างานแบบส่ายท�อ (pipeline) มาใช้� โด้ยข้ณ์ะท��ท(าวงร์อบค(าส่,�งแร์กอย+� ก ม�การ์อ�านร์ห,ส่ค(าส่,�งข้องค(าส่,�งถ,ด้ไป็เข้�ามาด้�วย ซี&�งจะท(าให�การ์ท(างานโด้ยร์วมข้องซี�พิ�ย+เร์ วข้&2นมาก

อ้�างอ้�ง http://flukeloveskb.blogspot.com/2012/09/3.html

วงร์อบการ์ท(างานข้องค(าส่,�ง (machine cycle)

หน�วยควบค�ม (control unit) เป็�นหน�วยท��ท(าหน�าท��ป็ร์ะส่านงาน และควบค�มการ์ท(างานข้องคอมพิวเตอร์� ควบค�มให�อ�ป็กร์ณ์�ร์,บข้�อม+ล ส่�งข้�อม+ลไป็ท��หน�วยความจ(า ตด้ต�อก,บอ�ป็กร์ณ์�แส่ด้งผลเพิ3�อส่,�งให�น(าข้�อม+ลจากหน�วยความจ(าไป็ย,งอ�ป็กร์ณ์�แส่ด้งผล โด้ยหน�วยควบค�มข้องคอมพิวเตอร์�จะแป็ลความหมายข้องค(าส่,�งในโป็ร์แกร์มข้องผ��ใช้� และควบค�มให�อ�ป็กร์ณ์�ต�างๆ ท(างานตามค(าส่,�งน,2นๆ

หน�วยค(านวณ์และตร์ร์กะ หร์3อ เอแอลย+ (Arithmetic-Logic Unit : ALU) เป็�นหน�วยท��ท(าหน�าท��ในการ์ค(านวณ์ต�างๆ ทางคณ์ตศาส่ตร์� ได้�แก� การ์บวก ลบ ค+ณ์ หาร์ และเป็ร์�ยบเท�ยบทางตร์ร์กะ เพิ3�อท(าการ์ต,ด้ส่นใจ เช้�น การ์เป็ร์�ยบเท�ยบข้�อม+ล การ์เป็ร์�ยบเท�ยบว�าจร์งหร์3อเท จ

การ์ท(างานข้องเอแอลย+ จะร์,บข้�อม+ลจากหน�วยความจ(ามาไว�ในท��เก บช้,�วคร์าวข้องเอแอลย+ท��เร์�ยกว�า เร์จส่เตอร์� (register) เพิ3�อท(าการ์ค(านวณ์แล�วส่�งผลล,พิธ์�กล,บไป็ย,งหน�วยความจ(า

อ้�างอ้�ง http://flukeloveskb.blogspot.com/2012/09/3.html

วงร์อบการ์ท(างานข้องค(าส่,�ง (machine cycle)

หน�วยความจ(า (memory unit) เป็�นส่�วนป็ร์ะกอบท��ส่(าค,ญบนเมนบอร์�ด้ท��ท(างานร์�วมก,บซี�พิ�ย+โด้ยตร์ง หน�วยความจ(าแบ�งออกเป็�น 2 ช้นด้ ค3อ

หน�วยความจ(าแบบไม�ส่ามาร์ถลบเล3อนได้� (nonvolatile memory) เป็�นหน�วยความจ(าท��ส่ามาร์ถเก บข้�อม�ลได้� แม�ว�าไม�ม�กร์ะแส่ไฟิฟิ6าหล�อเล�2ยง ต,วอย�างข้องหน�วยความจ(าช้นด้น�2 เช้��น ร์อม และหน�วยความจ(าแบบแฟิร์ซี

ร์อม (Read Only Memory : ROM) เป็�นหน�วยความจ(าแบบอ�านได้�อย�างเด้�ยวไม�ส่ามาร์ถลบและเข้�ยนข้�อม+ลใหม�ได้�

หน�วยความจ(าแบบแฟิร์ซี (flash memory) เป็�นหน�วยความจ(าท��ส่ามาร์ถลบและเข้�ยนข้�อม+ลใหม�ได้�ในเคร์3�องคอมพิวเตอร์�ม�การ์ใช้�ร์อมในการ์เก บไบออส่ (Basic Input Output System : BIOS) ไบออส่ท(าหน�าท��เก บข้�อม+ล โป็ร์แกร์มและค(าส่,�งพิ32นฐานท��ส่(าค,ญในการ์เร์�มต�นกร์ะบวนการ์บ+ต (boot) ข้องเคร์3�องคอมพิวเตอร์� แต�ในป็=จจ�บ,นได้�เป็ล��ยนมาใช้�หน�วยความจ(าแบบแฟิร์ซีในการ์เก บไบออส่แทน

อ้�างอ้�ง http://flukeloveskb.blogspot.com/2012/09/3.html

หน�วยความจ(า และการ์จ,ด้เก บข้�อม+ล

หน�วยความจ(าแบบลบเล3อนได้� (volatile memory) เป็�นหน�วยความจ(าท��ต�องใช้�กร์ะแส่ไฟิฟิ6าหล�อเล�2ยงเพิ3�อเก บข้�อม+ล หากเกด้ไฟิฟิ6าด้,บ ข้�อม+ลและโป็ร์แกร์มค(าส่,�งจะส่+ญหายไป็ หน�วยความจ(าช้นด้น�2 เช้�น แร์ม (Random Access Memory : RAM) ส่ามาร์ถแบ�งออกเป็�น 2 ป็ร์ะเภท ค3อ

ส่แตตกแร์ม หร์3อเอส่แร์ม (Static RAM : SRAM) ม,กพิบในต,วซี�พิ�ย+ท(าหน�าท��เป็�นหน�วยความจ(าภายในซี�พิ�ย+ท��เร์�ยกว�าหน�วยความจ(าแคช้ ซี&�งจะม�ความเร์ วส่+งกว�าได้นามกแร์ม

ได้นามกแร์ม หร์3อ ด้�แร์ม (Dynamic RAM : DRAM) เป็�นหน�วยความจ(าท��ใช้�ในการ์จด้จ(าข้�อม+ลและโป็ร์แกร์มต�างๆ ท��อย+�ร์ะหว�างการ์ป็ร์ะมวลผลข้องคอมพิวเตอร์� เป็�นหน�วยความจ(าท��ม�อย+�ในเคร์3�องคอมพิวเตอร์�ส่�วนบ�คคล หร์3อพิ�ซี�มากท��ส่�ด้ เน3�องจากร์าคาไม�แพิงและม�ความจ�ส่+ง อ้�างอ้�ง

http://flukeloveskb.blogspot.com/2012/09/3.html

หน�วยความจ(า และการ์จ,ด้เก บข้�อม+ล