บทคดยอ

เรององคประกอบคอมพวเตอรมจดมงหมายเพอสามารถเขาใจถงองคประกอบ ของระบบคอมพวเตอร และสามารถบอกถงหนาทและการทำางานของแตละสวนประกอบของคอมพวเตอรทงการทำางาน ดานฮารดแวรและซอฟทแวร เขาใจระบบวงจรลอจก วงจร ดจตอล วงจรรวม ระบบบสการสอสาร การเชอมตอ การใชสญญาณควบคมและเทคโนโลยทเกยวของและ สามารถเขาใจกระบวนการประมวลผล แบบออนไลน interactive และ batch ได

บทนำ�

การศกษาการวจยครงน มวตถประสงคเพอศกษาเพอใหเกดความรในดานคอมพวเตอร เพอใหรจกโครงสรางของคอมพวเตอรรวมถงความเขาใจในสวนตางๆของคอมพวเตอรวามลกษณะการทำางานเปนอยางไร

องคประกอบของคอมพวเตอร (Computer Organization) จะกลาวถงหนวยการทำางานและการตดตอระหวางกนของหนวยตางๆ ภายในคอมพวเตอร ซงตองใชขอกำาหนดทางสถาปตยกรรมเหมอนกน เชน ชดของคำาสง (Instruction Set) จำานวนบตทใชแทนขอมล กลไกของ I/O เทคนคการทำา addressing ของหนวยความจำา เปนตน

คำ�สำ�คญ

1.Central Processing Unit (CPU) – คอหนวยประมวลผลกลางของคอมพวเตอร

2. Control (CU) – คอสวนควบคมการลำาดบทำางานของระบบทงหมด 

4. Input (I) – คอสวนทเอาไวใหผใชสงงานได  Input-Output วา “I/O”

5. Output (O) – คอสวนสำาหรบแสดงผลคำาตอบใหผใช

6. Arithmetic and Logic Unit (ALU) - หนวยคำานวณทางคณตศาสตรและตรรกศาสตร

ง�นวจยทเกยวของ

องคประกอบของคอมพวเตอร (Computer Organization) หมายถง สวนประกอบของเครองคอมพวเตอร การเชอมตอเขาดวยกนของสวนประกอบ และลกษณะเดนของสวนประกอบนนถกนำาเสนอออกมาอยางไร ตวอยางเชน สญญาณควบคมการทำางาน, ชองทางการตดตอระหวางคอมพวเตอรและอปกรณตอพวง และเทคโนโลยทใชในการสรางหนวยความจำา

ทง architecture และ organization จะมความสมพนธกน และมกจะพจารณาควบคกนไปเสมอ เชน การทจะบอกวาคอมพวเตอรเครองนสามารถทำาการคณไดหรอไมนน เปนการกลาวถง architecture แตการคณนนจะเกดจากการสรางวงจรหรอฮารดแวรสำาหรบการคณโดยตรง หรอจะใชวงจรการบวกซำากนหลายๆ ครง นเปนการกลาวถง organization

สวนใหญแลว คอมพวเตอรทมสถาปตยกรรมเดยวกน มกจะสามารถรนบนคำาสงหรอโคดเดยวกนหรอเขากนได เชน หากเปลยนเครองทมราคาหรอประสทธภาพสงกวา (Organization ตางกน) กยงสามารถใชระบบปฏบตการหรอ OS เดมได

ซงองคประกอบพนฐานของระบบคอมพวเตอรประกอบไปดวย

1. ฮารดแวร (Hardware)

2. ซอฟตแวร (Software)

3. บคลากร (Peopleware)

4. ขอมล (Data)

5.กระบวนการทำางาน(Procedure)

ฮ�รดแวร (Hardware) หมายถง อปกรณตางๆ ทประกอบขนเปนเครองคอมพวเตอร มลกษณะเปนโครงรางสามารถมองเหนดวยตาและสมผสได (รปธรรม)

เชน จอภาพ คยบอรด เครองพมพ เมาส เปนตน ซงสามารถแบงออกเปนสวนตางๆ ตามลกษณะการทำางาน ได 4 หนวย คอ หนวยรบขอมล (Input Unit) หนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หนวยแสดงผล (Output Unit) หนวยเกบขอมลสำารอง (Secondary Storage) โดยอปกรณแตละหนวยมหนาทการทำางานแตกตางกน

ซอฟตแวร (Software) หมายถง สวนทมนษยสมผสไมไดโดยตรง (นามธรรม) เปนโปรแกรมหรอชดคำาสงทถกเขยนขนเพอสงใหเครองคอมพวเตอรทำางาน ซอฟตแวรจงเปนเหมอนตวเชอมระหวางผใชเครองคอมพวเตอรและเครองคอมพวเตอร ถาไมมซอฟตแวรเรากไมสามารถใชเครองคอมพวเตอรทำาอะไรไดเลย ซอฟตแวรสำาหรบเครองคอมพวเตอรสามารถแบงออกไดเปน

1. ซอฟตแวรสำาหรบระบบ (System Software) คอ ชดของคำาสงทเขยนไวเปนคำาสงสำาเรจรป ซงจะทำางานใกลชดกบคอมพวเตอรมากทสด เพอคอยควบคมการทำางานของฮารดแวรทกอยาง และอำานวยความสะดวกใหกบผใชในการใชงาน ซอฟตแวรหรอโปรแกรมระบบทรจกกนดกคอ DOS, Windows, Unix, Linux รวมทงโปรแกรมแปลคำาสงทเขยนในภาษาระดบสง เชน ภาษา Basic, Fortran, Pascal, Cobol, C เปนตน นอกจากนโปรแกรมทใชในการตรวจสอบระบบเชน Norton’s Utilities กนบเปนโปรแกรมสำาหรบระบบดวยเชนกน

2. ซอฟตแวรประยกต (Application Software) คอ ซอฟตแวรหรอโปรแกรมททำาใหคอมพวเตอรทำางานตางๆ ตามทผใชตองการ ไมวาจะดานเอกสาร บญช การจดเกบขอมล เปนตน ซอฟตแวรประยกตสามารถจำาแนกไดเปน 2 ประเภท คอ

2.1 ซอฟตแวรสำาหรบงานเฉพาะดาน คอ โปรแกรมซงเขยนขนเพอการทำางานเฉพาะอยางทเราตองการ บางทเรยกวา User’s Program เชน โปรแกรมการทำาบญชจายเงนเดอน โปรแกรมระบบเชาซอ โปรแกรมการทำาสนคาคงคลง เปนตน ซงแตละโปรแกรมกมกจะมเงอนไข หรอแบบฟอรมแตกตางกนออกไปตามความตองการ หรอกฏเกณฑของแตละหนวยงานทใช ซงสามารถดดแปลงแกไขเพมเตม (Modifications) ในบางสวนของโปรแกรมได เพอใหตรงกบความตองการของผใช และซอฟตแวรประยกตทเขยนขนนโดยสวนใหญมกใชภาษาระดบสงเปนตวพฒนา

2.3 ซอฟตแวรสำาหรบงานทวไป เปนโปรแกรมประยกตทมผจดทำาไว เพอใชในการทำางานประเภทตางๆ ทวไป โดยผใชคนอนๆ สามารถนำาโปรแกรมนไปประยกตใชกบขอมลของตนได แตจะไมสามารถทำาการดดแปลง หรอแกไขโปรแกรมได ผใชไมจำาเปนตองเขยนโปรแกรมเอง ซงเปนการประหยดเวลา แรงงาน และคาใชจายในการเขยนโปรแกรม นอกจากน ยงไมตองใชเวลามากในการฝกและปฏบต

บคล�กร (Peopleware)หมายถง บคลากรในงานดานคอมพวเตอร ซงมความร เกยวกบคอมพวเตอร สามารถใชงาน สงงานเพอใหคอมพวเตอรทำางานตามทตองการ แบงออกได 4 ระดบ ดงน

1. ผจดการระบบ (System Manager) คอ ผวางนโยบายการใชคอมพวเตอรใหเปนไปตามเปาหมายของหนวยงาน

2.นกวเคราะหระบบ (System Analyst)คอ ผทศกษาระบบงานเดมหรองานใหมและทำาการวเคราะหความเหมาะสม ความเปนไปไดในการใชคอมพวเตอรกบระบบงาน เพอใหโปรแกรมเมอรเปนผเขยนโปรแกรมใหกบระบบงาน

3.โปรแกรมเมอร (Programmer)คอ ผเขยนโปรแกรมสงงานเครองคอมพวเตอรเพอใหทำางานตามความตองการของผใช โดยเขยนตามแผนผงทนกวเคราะหระบบไดเขยนไว

4.ผใช (User)คอ ผใชงานคอมพวเตอรทวไป ซงตองเรยนรวธการใชเครอง และวธการใชงานโปรแกรม เพอใหโปรแกรมทมอยสามารถทำางานไดตามทตองการเนองจากเปนผกำาหนดโปรแกรมและใชงานเครองคอมพวเตอร มนษยจงเปนตวแปรสำาคญในอนทจะทำาใหผลลพธมความนาเชอถอ เนองจากคำาสงและขอมลทใชในการประมวลผลไดรบจากการกำาหนดของมนษย (Peopleware) ทงสน

ขอมล (Data) ขอมลเปนองคประกอบทสำาคญอยางหนงในระบบคอมพวเตอร เปนสงทตองปอนเขาไปในคอมพวเตอร พรอมกบโปรแกรมทนกคอมพวเตอรเขยนขนเพอผลตผลลพธทตองการออกมา ขอมลทสามารถนำามาใชกบคอมพวเตอรได ม 5 ประเภท คอ

ขอมลตวเลข (Numeric Data)

ขอมลตวอกษร (Text Data)

ขอมลเสยง (Audio Data)

ขอมลภาพ (Images Data)

ขอมลภาพเคลอนไหว (Video Data)

กระบวนก�รทำ�ง�น (Documentation/Procedure) เปนขนตอนการทำางานเพอใหได ผลลพธหรอขอสนเทศจากคอมพวเตอร ในการทำางานกบคอมพวเตอรจำาเปนทจะตองใหผใชเขาใจขนตอนการทำางาน ตองมระเบยบปฏบตใหเปนแบบเดยวกน

Structure & Function

Structure หรอ โครงสราง หมายถง วธทสวนประกอบตางๆ ของคอมพวเตอรจะเชอมตอเขาดวยกน สวน Function หรอหนาท หมายถง การทำางานหรอกระบวนการของสวนประกอบแตละชนทมาเปนสวนหนงของโครงสรางนน ซงหนาทของคอมพวเตอรนน โดยพนฐานแลว ม 4 function คอ

· ประมวลผลขอมล (Data Processing) เชน การปรบปรงขอมล การคำานวณ

· เกบบนทกขอมล (Data Storage) เชน การดาวนโหลดขอมลจากอนเทอรเนตมาเกบไวทดสก

· เคลอนยายขอมล (Data Movement) เชน การรบขอมลจากคยบอรด และนำาไปแสดงผลบนจอภาพ (echo)

· ควบคม (Control)

คอมพวเตอรจะมการเชอมตอกบอปกรณตางๆ เรามกเรยกอปกรณเหลานนวา อปกรณตอพวง (peripherals) และการตดตอกบอปกรณเหลานนทำาไดโดยตดตอผานทางสายสอสาร (communication lines)

โครงสรางภายในของคอมพวเตอรเมอมองในมมมองบนสด (Top Level) จะเหนวาคอมพวเตอรประกอบไปดวยสวนสำาคญ 4 สวนคอ

· หนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU)

· หนวยความจำาหลก (Main Memory)

· หนวยอนพตเอาทพต (Input Output)

· การเชอมตอกนของระบบ (System Interconnection)

ซงสวนทสำาคญทสดและเปนหวใจสำาคญของระบบคอมพวเตอรกคอ CPU ซงถามองลกลงไป CPU จะประกอบไปดวยสวนประกอบสำาคญ 4 สวนคอ

· หนวยควบคม (Control Unit) การทำางานของ CPU

· หนวยคำานวณทางคณตศาสตรและตรรกศาสตร (Arithmetic and Logic Unit : ALU)

· รจสเตอร (registers) หรอหนวยความจำาเลกๆ ทใชบนทกขอมลภายใน CPU

· การเชอมตอกนภายใน CPU (Internal CPU Interconnection)

หวใจสำาคญของ CPU กคอ CU ซงถามองลกลงไป CU จะประกอบไปดวยสวนประกอบสำาคญ 3 สวนคอ

· Sequencing Logic เปนฮารดแวรททำาหนาทควบคมการทำางานของ CU และสรางสญญาณควบคม (Control Signal) ซงมาจากโปรแกรมขนาดเลก (Microprogram)

ทใสไวใน Control Memory

· Control Unit Registers and Decoders เปนรจสเตอรภายใน CU ททำาหนาทเกบคำาสงทถกอานเขามา และ แปลคำาสงนน

· Control Memory จะเกบโปรแกรมขนาดเลก (mocroprogram) ทเปนคำาสง (instruction) ซงจะถกทำา กระบวนการ Fetch, decode, execute ดวย Sequencing logic

ผลลพธทไดจะสงเปน Control signal ไป ควบคมหรอสงการทำางานของ CPU

สรป

สวนประกอบคอมพวเตอร ประกอบดวยองคประกอบ 4 อยางดวยกคอ ฮารดแวร ซอฟตแวร บคลากรและขอมล

องคประกอบแตละอยางลวนมความสำาคญและเกยวของกนทงสน หากขาดอยางใดอยางหนง การทำางานจะไมมความสมบรณเตมท

พนฐานการทำางานของคอมพวเตอร ประกอบดวยหนวยทำางาน 5 หนวยดวยกน คอ หนวยประมวลผลกลาง หนวยความจำาหลก หนวยความจำาสำารอง หนวยรบ/แสดงผลขอมล และทางเดนของระบบ

การทำางานของซพยจะเปรยบเหมอนกบสมองทใชสงการของมนษย ซงทำาหนาทในการประมวลผล หนวยความจำาหลกทำาหนาทเกบขอมลและคำาสงทไดในการประมวลผล หนวยความจำาสำารองจะใชเปนทเกบและบนทกขอมลไวในคอมพวเตอรเพอสามารถ เรยกใชไดในภายหลง และมทางเดนของระบบทำางานเปนเหมอนเสนทางสงผานขอมลระหวางซพยและหนวยความจำาใหสามารถเชอมตอกนได

อ�งอง

http://innovation.kpru.ac.th/web 17/551121727/ innovation/index.php/ 4

http://patthama.blogspot.com/ 2008/07/ computer-organization.html

https://sites.google.com/site/krusahathai/home/xngkh-prakxb-khxng-khxmphiwtexr