87

แผนการจดการเรยนรท 3 เวลาเรยน 2 คาบ

เรอง ระบบคอมพวเตอร และองคประกอบของคอมพวเตอร

วตถประสงค 1. เพอใหนกเรยนมความรความเขาใจเกยวกบระบบคอมพวเตอรและองคประกอบของคอมพวเตอร 2. เพอใหนกเรยนสามารถใชอปกรณเสรมของคอมพวเตอรในการปฏบตงานได สอ อปกรณ ใบงานท 3 หองคอมพวเตอรในระบบเครอขาย ขนตอนด ำเนนกำร 1. แบงกลมนกเรยนกลมละ 3 คน 2. ใหนกเรยนท าตามใบงานท 3 กำรประเมนผลกจกรรม 1. การเขารวมกจกรรมแลกเปลยนขอมล 2. ผลงานในใบงานท 3 แหลงทมาของใบความร : http://158.108.2.75/schoolnet/snet1/hardware/index2.htm : http://elearning.northcm.ac.th/it/lesson2.asp :http://project.cs.kku.ac.th/2545/project/g16/member/type.php

88

ชนดของคอมพวเตอร

พฒนาการทางคอมพวเตอรไดกาวหนาไปอยางรวดเรวและตอเนอง จากอดตเปนอปกรณอเลกทรอนคสทใชหลอดสญญากาศขนาดใหญ ใชพลงงานไฟฟามาก และอายการใชงานต า เปลยนมาใชทรานซสเตอรทท าจากชนซลกอนเลก ๆ ใชพลงงานไฟฟาต า และผลตไดจ านวนมาก ราคาถก ตอมาสามารถสรางทรานซสเตอรจ านวนหลายแสนตวบรรจบนชนซลกอนเลก ๆ เปนวงจรรวมทเรยกวา ไมโครชป (microchip) และใชไมโครชปเปนชนสวนหลกทประกอบอยในคอมพวเตอร ท าใหขนาดของคอมพวเตอรเลกลง ไมโครชปทมขนาดเลกนสามารถท างานไดหลายหนาท เชน ท าหนาทเปนหนวยความจ าส าหรบเกบขอมล ท าหนาทเปนหนวยควบคมอปกรณรบเขาและสงออก หรอท าหนาทเปนหนวยประมวลผลกลาง ทเรยกวา ไมโครโพรเซสเซอร ซงไมโครโพรเซสเซอร หมายถงหนวยงานหลกในการคดค านวณ การบวกลบคณหาร การเปรยบเทยบ การด าเนนการทางตรรกะ ตลอดจนการสงการเคลอนขอมลจากทหนงไปยงอกทหนง หนวยประมวลผลกลางนเรยกอกอยางวา ซพย (Central Processing Unit : CPU)

การพฒนาไมโครชปทท าหนาทเปนไมโครโพรเซสเซอรมการกระท าอยางตอเนองท าใหมคอมพวเตอรรนใหม ๆ ทดกวาเกดขนเสมอ จงเปนการยากทจะจ าแนกชนดของคอมพวเตอรออกมาอยางชดเจน เพราะเทคโนโลยไดพฒนาอยางรวดเรว ขดความสามารถของคอมพวเตอรขนาดเลกอาจมประสทธภาพสงกวาคอมพวเตอรขนาดใหญ แตอยางไรกตามพอจะจ าแนกชนดคอมพวเตอรตามสภาพการท างานของระบบเทคโนโลยทประกอบอยและสภาพการใชงานไดดงน

ไมโครคอมพวเตอร (Micro Computer) สถานงานวศวกรรม (Engineering Workstation)

89

มนคอมพวเตอร (Mini Computer) เมนเฟรมคอมพวเตอร (Mainframe Computer) ซเปอรคอมพวเตอร (Super Computer)

ไมโครคอมพวเตอร (MicroComputer)

ไมโครคอมพวเตอรเปนเครองคอมพวเตอรทมขนาดเลก บางคนเหนวาเปนเครองคอมพวเตอรทใชงานสวนบคคล หรอเรยกวา พซ (Personal Computer : PC) สามารถใชเปนเครองตอเชอมในเครอขาย หรอใชเปนเครองปลายทาง (Terminal) ซงอาจจะท าหนาทเปนเพยงอปกรณรบและแสดงผลส าหรบปอนขอมลและดผลลพธ โดยด าเนนการการประมวลผลบนเครองอนในเครอขาย อาจจะกลาวไดวาไมโครคอมพวเตอร คอเครองคอมพวเตอรทมหนวยประมวลผลกลางเปนไมโครโพรเซสเซอร ใชงานงาย ท างานในลกษณะสวนบคคลได สามารถแบงแยกไมโครคอมพวเตอรตามขนาดของเครองไดดงน คอมพวเตอรแบบตงโตะ (Desktop Computer) เปนไมโครคอมพวเตอรทมขนาดเลกถกออกแบบมาใหตงบนโตะ มการแยกชนสวนประกอบเปน ซพย จอภาพ และแผงแปงอกขระ

แลปทอปคอมพวเตอร (laptop Computer) เปนไมโครคอมพวเตอรขนาดเลกทวางใชงานบนตกได จอภาพทใชเปนแบบแบนราบชนดจอภาพผนกเหลว (Liquid Crystal Display : LCD) น าหนกของเครองประมาณ 3-8 กโลกรม

โนตบคคอมพวเตอร (Notebook Computer) เปนไมโครคอมพวเตอรทมขนาดและความหนามากกวาแลปทอป น าหนกประมาณ 1.5-3 กโลกรม จอภาพแสดงผลเปนแบบราบชนดมทงแบบแสดงผลสเดยว หรอแบบหลายส โนตบกทมขายทวไปมประสทธภาพและความสามารถเหมอน กบแลปทอป

90

ปาลมทอปคอมพวเตอร (Palmtop Computer) เปนไมโครคอมพวเตอรส าหรบท างานเฉพาะอยาง เชนเปนพจนานกรม เปนสมดจนบนทกประจ าวน บนทกการนดหมายและการเกบขอมลเฉพาะบางอยางทสามารถพกพาตดตวไปมาไดสะดวก

สถานงานวศวกรรม (Engineering Workstation)

ผใชสถานงานวศวกรรมสวนใหญเปนวศวกร นกวทยาศาสตร สถาปนก และนกออกแบบ สถานงานวศวกรรมมจดเดนในเรองกราฟก การสรางรปภาพและการท าภาพเคลอนไหว การเชอมโยงสถานงานวศวกรรมรวมกนเปนเครอขายท าใหสามารถแลกเปลยนขอมลและใชงานรวมกนอยางมประสทธภาพ บรษทพฒนาซอฟตแวรหลายบรษทไดพฒนาซอฟตแวรส าเรจส าหรบใชกบสถานงานวศวกรรมขน เชนโปรแกรมการจดท าตนฉบบหนงสอ การออกแบบวงจรอเลกทรอนคสงานจ าลองและค านวณทางวทยาศาสตร งานออกแบบทางดานวศวกรรมและการควบคมเครองจกร การซอสถานงานวศวกรรมตางจากการซอเครองไมโครคอมพวเตอร เพราะไมโครคอมพวเตอรทกเครองสามารถใชโปรแกรมส าเรจส าหรบไมโครคอมพวเตอรได และมลกษณะการใชงานเหมอนกน สวนการซอสถานงานวศวกรรมนนยงยากกวา สถานงานวศวกรรมมราคาแพงกวาไมโครคอมพวเตอรมาก การใชงานกตองการบคลากรทมการฝกหดมาอยางด หรอตองใชเวลาเรยนร สถานงานวศวกรรมสวนใหญใชระบบปฏบตการยนกซ ประสทธภาพของซพยของระบบอยในชวง 50-100 ลานค าสงตอวนาท (Million Instruction Per Second : MIPS) อยางไรกตามหลกจากทใชซพย

91

แบบรสก (Reduced Instruction Set Computer :RISC) กสามารถเพมขดความสามารถเชงค านวณของซพยสงขนไดอก ท าใหสรางสถานงานวศวกรรมใหมขดความสามารถเชงค านวณไดมากกวา 100 ลานค าสงตอวนาท

มนคอมพวเตอร (Mini Computer)

มนคอมพวเตอรเปนเครองทสามารถใชงานพรอม ๆ กนไดหลายคน จงมเครองปลายทางตอได มนคอมพวเตอรเปนคอมพวเตอรทมราคาสงกวาสถานงานวศวกรรม น ามาใชส าหรบประมวลผลในงานสารสนเทศขององคการขนาดกลาง จนถงองคการขนาดใหญทมการวางระบบเปนเครอขายเพอใชงานรวมกน เชน งานบญชและการเงน งานออกแบบทางวศวกรรม งานควบคมการผลตในโรงงานอตสาหกรรม มนคอมพวเตอรเปนอปกรณทส าคญในระบบเครอขายคอมพวเตอรขององคการทเรยกวาเครองใหบรการ (Server) มหนาทใหบรการกบผใชบรการ (Client) เชน ใหบรการแฟมขอมล ใหบรการขอมล ใหบรการชวยในการค านวณ และการสอสาร

92

เมนเฟรมคอมพวเตอร (Mainframe Computer)

เมนเฟรมคอมพวเตอรเปนเครองคอมพวเตอรขนาดใหญทมการพฒนามาตงแตเรมแรก เหตทเรยกวาเมนเฟรมคอมพวเตอรเพราะตวเครองประกอบดวยตขนาดใหญทภายในตมชนสวนและอปกรณตาง ๆอยเปนจ านวนมาก แตอยางไรกตามในปจจบนเมนเฟรมคอมพวเตอรมขนาดลดลงมาก เมนเฟรมเปนเครองคอมพวเตอรทมราคาสงมาก มกอยทศนยคอมพวเตอรหลกขององคการ และตองอยในหองทมการควบคมอณหภมและมการดแลรกษาเปนอยางด บรษทผผลตเมนเฟรมไดพฒนาขดความสามารถของเครองใหสงขน ขอเดนของการใชเมนเฟรมอยทงานทตองการใหมระบบศนยกลาง และกระจายการใชงานไปเปนจ านวนมาก เชน ระบบเอทเอมซงเชอมตอกบฐานขอมลทจดการโดยเครองเมนเฟรม อยางไรกตามขนาดของเมนเฟรมและมนคอมพวเตอร กยากทจะจ าแนกจากกนใหเหนชด ปจจบนเมนเฟรมไดรบความนยมนอยลง ทงนเพราะคอมพวเตอรขนาดเลก มประสทธภาพและความสามารถดขน ราคาถกลง ขณะเดยวกนระบบเครอขายคอมพวเตอรกดขนจนท าให การใชงานบนเครอขายกระท าไดเหมอนการใชงานบนเมนเฟรม

ซเปอรคอมพวเตอร (Super Computer)

ซเปอรคอมพวเตอรเปนเครองคอมพวเตอรทเหมาะกบงานค านวณทตองมการค านวณตวเลขจ านวนหลายลานตวภายในเวลาอนรวดเรว เชน งานพยากรณอากาศ ทตองน าขอมลตาง ๆ เกยวกบอากาศทงระดบภาคพนดน และระดบชนบรรยากาศเพอดการเคลอนไหวและการเปลยนแปลงของอากาศ งานนจ าเปนตองใชเครองคอมพวเตอรทมสมรรถนะสงมาก นอกจากนมงานอกเปนจ านวนมากทตองใชซเปอรคอมพวเตอรซงมความเรวสง เชน งานควบคมขปนาวธ งานควบคมทางอวกาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย งานดานวทยาศาสตร โดยเฉพาะทางดานเคม เภสชวทยา และงานดานวศวกรรมการออกแบบ ซเปอรคอมพวเตอรท างานไดเรว และ มประสทธภาพสงกวาคอมพวเตอรชนดอน การทซเปอรคอมพวเตอรท างานไดเรว เพราะมการพฒนาใหมโครงสรางการค านวณพเศษ เชนการค านวณแบบขนานทเรยกวา เอมพพ (Massively Parallel Processing : MPP) ซงเปนการค านวณทกระท ากบขอมลหลาย ๆ ตวในเวลาเดยวกน

93

ระบบและองคประกอบพนฐำนของคอมพวเตอร

คอมพวเตอรและฮำรดแวร (Computer and Hardware) คอมพวเตอร (Computer)หมายถง อปกรณทางอเลกทรอนคส ทสามารถก าหนดชดค าสง (Programmed) เพอใหเกดการรบขอมลจากสวนน าเขา (Input Unit) แลวน ามาท าการประมวลผล (Processing) ใหเกดเปนสารสนเทศในสวนแสดงผลลพธ (Output Unit) ทเกดประโยชนและเราเกบสารสนเทศเหลานไวในสวนส ารองขอมล (Secondary Storage) ทเราสามารถน ากลบมาใชหรอปรบแกไดตามตองการ เครองคอมพวเตอร จะท างานไดนนจะตองประกอบดวยสวนประกอบ 3 สวนใหญ ๆ ดวยกน คอ สวนแรกนนจะตองเปนตวเครองหรอทเรยกวา ฮารดแวร (Hardware) ซงประกอบดวยจอภาพ ชดซพย คยบอรด เครองพมพ และแผนดสก สวนท 2 เรยกวา ซอฟตแวร (Software) ซงหมายถงโปรแกรมตาง ๆ ทไวใชสงใหคอมพวเตอรท างานตามทเราตองการ สวนสดทายเรยกวา พเพลแวร (Peopleware) ซงสวนนจะหมายถง บคคลทมหนาทเกยวของกบคอมพวเตอร ไมวาจะเปนพนกงานปอนขอมล นกเขยนโปรแกรม

94

หรอนกวเคราะหออกแบบระบบงานตาง ๆ มหลายคนสงสยวาคอมพวเตอร เอาขอมลเขามาท างานเพอใหไดเปนสารสนเทศไดอยางไร เราดไดจากหนาทในการท างานของฮารดแวร 4 สวนน เมอเรมตน อปกรณน าเขา (Input Unit) ไดรบขอมลหรอค าสงทอยใน รปแบบทคอมพวเตอรใชไดเขามา (รปแบบขอมลทมลกษณะเปนดจตอล รหส 0 และ 1) คอมพวเตอรจะสงขอมลหรอค าสงเหลานไปยงสวนความจ าหลก (Primary Storage) ของคอมพวเตอรเพอใหสวนประมวลผล (Processing Unit) น าขอมลเหลานนไปท างานตอไปสวนประมวลผล จะมตวโปรเซสเซอร (Processor) ซงเปนแผงวงจรทางอเลกทรอนคสทเราเรยกวา "หนวยประมวลผลกลาง" (Central Processing Unit : CPU) คอยจดการขอมล หรอค าสงทเขามาเหลานใหไดผลลพธเปนสารสนเทศทคนตองการ เมอไดผลลพธมากจะน ามาแสดงในสวนแสดงผลลพธ (Output Unit) โดยผานอปกรณ เชน จอภาพ เครองพมพ เปนตน

นอกจากนเรายงสามารถเกบสารสนเทศเหลานไวได ในสวนส ารองขอมล (Secondary Storage) เพอทจะน ากลบมาใชหรอปรบแกไดตามตองการ อปกรณเหลานไดแก แผนดสกเกต (เรยกสน ๆ วา แผนดสก) ฮารดดสก ซงถาเปนขอมลทเกบไวในสวนความจ าส ารองนจะไมหายไปเมอปดเครองคอมพวเตอร ตางจากขอมลในสวนความจ าหลกทขอมลจะหายไป ตอไปเราพจารณาวาฮารดแวรทเกยวของในแตละสวนมอะไรบาง และเพอใหเราเขาใจไดงาย เราจะพจารณาจากอปกรณของเครองคอมพวเตอรสวนบคคลทมอยท วไป

อปกรณของไมโครคอมพวเตอรเปนอปกรณภายนอกซงแบงออกเปน 5 สวนดวยกน คอ 1. อปกรณส าหรบการปอนขอมล(Input device) 2. หนวยของระบบคอมพวเตอร(The system unit) 3. หนวยความจ าส ารอง (Secondary storage) 4. อปกรณส าหรบการแสดงผล (Output device) และ 5. อปกรณส าหรบการตดตอสอสารขอมล (Communication device) โดยทอปกรณส าหรบการปอนขอมล(Input device)ท าหนาทแปลขอมลและโปรแกรมขอมลทมนษยเขาใจไดไปเปนขอมลทคอมพวเตอรสามารถน าไปประมวลผลไดอปกรณส าหรบการปอนขอมลสวนใหญของไมโครคอมพวเตอร กคอ แปนพมพ(Keyboard) เมาส(Mouse)โดยแปนพมพของเครองคอมพวเตอรมลกษณะคลายแปนพมพของเครองพมพดดทวไปแตจะเพมปมพเศษเขาไปดวย สวนเมาสเปนอปกรณทใชลกกลมกลงไปบนโตะ ใชส าหรบควบคม เคอรเซอร(Cursor)ทปรากฏอยบนหนาจอคอมพวเตอร โดยเมาสจะมปมส าหรบเพอการ เลอกใชค าสงอยหนงหรอสองปมและเมาสยงใชส าหรบการวาดรปอกดวย

จากความหมายของคอมพวเตอร (Computer) หมายถง อปกรณทางอเลกทรอนคส ทสามารถก าหนดชดค าสง (Programmed) เพอใหเกดการรบขอมลจากสวนน าเขา (Input Unit) แลวน ามาท าการประมวลผล

95

(Processing) ใหเกดเปนสารสนเทศในสวนแสดงผลลพธ (Output Unit) ทเกดประโยชนและเราเกบสารสนเทศเหลานไวในสวนส ารองขอมล (Secondary Storage) ทเราสามารถน ากลบมาใชหรอปรบแกไดตามตองการ มหลายคนสงสยวาคอมพวเตอรเอา ขอมลเขามาท างานเพอใหไดเปนสารสนเทศไดอยางไร หนาทในการท างานของฮารดแวร 4 สวน ประกอบดวย 1. อปกรณน าเขา (Input Unit) ไดรบขอมลหรอค าสงทอยใน รปแบบทคอมพวเตอรใชไดเขามา (รปแบบขอมลทมลกษณะเปนดจตอล รหส 0 และ 1) คอมพวเตอรจะสงขอมลหรอค าสงเหลานไปยงสวนความจ าหลก (Primary Storage) ของคอมพวเตอรเพอใหสวนประมวลผล (Processing Unit) น าขอมลเหลานนไปท างานตอไป 2. สวนประมวลผล จะมตวโปรเซสเซอร (Processor) ซงเปนแผงวงจรทางอเลกทรอนคสทเราเรยกวา "หนวยประมวลผลกลาง" (Central Processing Unit : CPU) คอยจดการขอมล หรอค าสงทเขามาเหลานใหไดผลลพธเปนสารสนเทศทคนตองการ 3. สวนแสดงผลลพธ (Output Unit) โดยผานอปกรณ เชน จอภาพ เครองพมพ เปนตน 4. สวนส ารองขอมล (Secondary Storage) เพอทจะน ากลบมาใชหรอปรบแกไดตามตองการ อปกรณเหลานไดแก แผนดสกเกต (เรยกสน ๆ วา แผนดสก) ฮารดดสก ซงถาเปนขอมลทเกบไวในสวนความจ าส ารองนจะไมหายไปเมอปดเครองคอมพวเตอร ตางจากขอมลในสวนความจ าหลกทขอมลจะหายไป ตอไปเราพจารณาวาฮารดแวรทเกยวของในแตละสวนมอะไรบาง และเพอใหเราเขาใจไดงาย เราจะพจารณาจากอปกรณของเครองคอมพวเตอรสวนบคคลทมอยท วไป

เทคโนโลยคอมพวเตอรสวนบคคล (Personal Computer Technology) เทคโนโลยคอมพวเตอรสวนบคคล (Personal Computer Technology) ภาพรวมคอมพวเตอรสวนบคคลหรอพซ สวนส าคญหลกในเครองพซประกอบดวย

1. แผงวงจรหลก (Main Board or Mother Board) 2. ฮารดแวรทใชส าหรบการอานหรอเขยนขอมล 3. แผงวงจรไฟฟาเพอควบคมการท างานของฮารดแวรอนทมาตอพวง เดมเราเคยมองภาพของพซตามลกษณะของขอมล วาสวนไหนเปนฮารดแวรทน าขอมลเขามาหรอสวนไหนเปนสวนทน าขอมลไปท าการประมวลผล ตลอดจนถงวาสวนไหนน าเอาผลลพธมาแสดงและเราจะเกบผลลพธนนไวไดอยางไร แตถาเรามองภาพในการท างานของเครองพซแลว เราจะพบวา พซ แบงการท างานไดเปน 2 สวนทส าคญ คอ สวนทเกยวของกบตวของพซเอง จะมสวนทส าคญภายในเครอง 3 สวนคอ แผงวงจรหลก ฮารดแวรส าหรบเกบขอมลและแผงวงจรทมาเสยบเพมเตม กบอกสวนหนงจะเปนฮารดแวรหรออปกรณรอบขาง (Peripherals) ไดแก คยบอรด เมาส จอภาพ เครองพมพและสแกนเนอร

96

ภาพแสดงความส าคญของซพยกบอปกรณตาง ๆ

เมอพจารณาสวนของแผงวงจรหลก (Main Board or Mother Board) ซงถอวาเปนสวนทมฮารดแวรส าคญๆ อยหลายอยางดวยกน เชน ซพยส าหรบใชในการประมวลผล หนวยความจ ารอม (Read Only Memory- ROM) ทเกบชดค าสงทส าคญเพอใหเครองคอมพวเตอรใชในการเรมท างานไดเปนล าดบแรก หนวยความจ าหลก (Random Access Memory-RAM) ส าหรบเกบขอมลเพอสงใหซพยท างาน รวมถงเสนทางทใชในการสงขอมลทเราเรยกวา "บส" (Bus) เปนตน ในสวนของฮารดแวรทใชส าหรบการอานหรอเขยนขอมล ประกอบดวย 2 สวน คอสวนทเปนเครองอานและเขยน กบสวนทเปนสอทใชอานหรอเขยน เชนเดยวกบเครองเสยงทเราพบเหนทวไป เราจะพบวาตองมเครองเลนเทปและตลบเทป มเครองเลนซดและแผนซด ฮารดแวรทมใชในเครองคอมพวเตอร ไดแก ฮารดดสก ดสกเกตและซดรอม นอกจากนยงมแผงวงจรไฟฟาทมาเสยบบนแผงวงจรหลก หรอทเรยกวา Expansion Cards เพอท าหนาทควบคมฮารดแวรหรออปกรณอน เชน กราฟกการด (Graphics Card) ใชส าหรบควบคมการท าภาพ เนตเวรคการด (Network Card) ใชควบคมเพอการเชอมตอกบคอมพวเตอรเครองอนๆ ซาวดการด (Sound Card) ใชในการควบคมการท างานของระบบเสยง เปนตน มองภาพลกภายในเครองคอมพวเตอรสวนบคคล เมอเราไดเหนถงฮารดแวรทปรากฏอยภายนอกแลว ตอไปเรานาทจะท าความเขาใจใหมากขนตอไปวา ภายในตวเครองของคอมพวเตอรมสวนประกอบอะไรทส าคญบางและแตละสวนมหนาทอยางไร ซงการศกษาภายในเครองจะท าใหเราน าไปประกอบการพจารณาซอเครองตามทเราตองการไดอยางถกตองตอไป