More Related Content Similar to บทที่ 4 หลักการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์
Similar to บทที่ 4 หลักการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ (20) 6. 4.1 องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ระบบคอมพิวเตอร์ (computer system) ประกอบด้วยสองส่วนหลัก คือ ฮาร์ดแวร์
(hardware) และ ซอฟต์แวร์ (software) ดังนี้
4.1.1 ฮาร์ดแวร์ หมายถึง ส่วนประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ ซึ่ง
ประกอบด้วย 3 หน่วย ดังนี้
1) หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) ทาหน้าที่คานวณ
เปรียบเทียบ ประสานงานระหว่างหน่วยความจากับหน่วยรับเข้าและส่งออก เพื่อให้มีการ
ทางานตามคาสั่ง
2) หน่วยความจาและจัดเก็บ (memory and storage unit) ทาหน้าที่เก็บข้อมูล
คาสั่ง หรือโปรแกรม
3) หน่วยรับเข้าและส่งออก (input/output unit) รับเข้าข้อมูล/คาสั่งจาก
ภายนอกเข้าสู่การประมวลผล และส่งออกผลลัพธ์จากการประมวลผลออกสู่ภายนอก
7. 4.1.2 ซอฟต์แวร์ หมายถึง โปรแกรมหรือชุดของโปรแกรมที่ทาหน้าที่ควบคุม
การทางานของฮาร์ดแวร์เพื่อให้สามารถดาเนินการต่าง ๆ กับข้อมูลตามที่ผู้ใช้
กาหนด โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
1) ซอฟต์แวร์ระบบ (system software) แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ
❖ ระบบปฏิบัติการ (operating system) เป็นชุดของโปรแกรมที่ทาหน้าที่
จัดการ ควบคุมอานวยความสะดวกในการประมวลผลซอฟต์แวร์ประยุกต์ ผ่าน
ส่วนต่อประสานกับผู้ใช้ (user interface) โดยจัดสรรฮาร์ดแวร์ตามความต้องการ
ของซอฟต์แวร์ประยุกต์อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงให้บริการต่าง ๆ ในการใช้งาน
ฮาร์ดแวร์ ตัวอย่างของระบบปฏิบัติการสาหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น แมคโอเอส
(macOS) วินโดวส์ (windows) ลินุกซ์ (Linux) โครมโอเอส (Chrome OS) ตัวอย่าง
ระบบปฏิบัติการสาหรับอุปกรณ์พกพา เช่น แอนดรอยด์ (Android) ไอโอเอส (iOS)
8. ❖ โปรแกรมอรรถประโยชน์ (utility program) ได้แก่ โปรแกรมสนับสนุน
การทางานของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ให้ทางานได้อย่างราบรื่น รวมถึงช่วยเพิ่ม
ประสิทธิภาพในการใช้ฮาร์ดแวร์ เช่น โปรแกรมสนับสนุนการทางานผ่าน
เครือข่าย ตัวแปลภาาาโปรแกรม โปรแกรมกาจัดไวรัส โปรแกรมสารองไฟล์
โปรแกรมสารองไฟล์ โปรแกรมบีบอัดไฟล์ โปรแกรมวินิจฉัยความผิดปกติและ
บารุงรักษาฮาร์ดแวร์
9. 2) ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (application software) เป็นโปรแกรมหรือชุดของโปรแกรมที่
ผู้ใช้เรียกใช้งานหรือสั่งประมวลผล เช่น โปรแกรมคานวณด้านคณิตศาสตร์หรือ
วิทยาศาสตร์ โปรแกรมระบบัญชี โปรแกรมเกม โปรแกรมสร้างภาพเคลื่อนไหวหรือ
กราฟิก โปรแกรมประมวลผลคา โปรแกรมตารางทางาน โปรแกรมเว็บเบราว์เวอร์
โปรแกรมสื่อประสม โปรแกรมแชท โปรแกรมรับ-ส่งอีเมล ตลอดจนโปรแกรมที่ผู้ใช้
พัฒนาขึ้น
โดยทั่วไปซอฟต์แวร์ประยุกต์จะถูกติดตั้งไว้ในหน่วยจัดเก้บข้อมูลของระบบ
คอมพิวเตอร์ เมื่อผู้ใช้สั่งให้มีการประมวลผล ซอฟต์แวร์ประยุกต์จะถูกนาไปไว้ใน
หน่วยความจาเพื่อเข้าสู่กระบวนการประมวลผลต่อไป
11. 4.2 หลักการทางานของระบบคอมพิวเตอร์
4.2.1 หน่วยประมวลผลกลาง
หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู (Central Processing Unit : CPU) หรือหน่วย
ประมวลผล (processing unit) ทาหน้าที่ประมวลผลคาสั่งของผู้ใช้หรือโปรแกรมที่อยู่ใน
หน่วยความจา
ซีพียูประกอบด้วยองค์ประกอบย่อยที่ทางานร่วมกัน 3 ส่วนดังนี้
1) หน่วยคานวณและตรรกะ (Arithmetic Logic Unit : ALU) ดาเนินการคานวณทาง
คณิตศาสตร์และตรรกะกับข้อมูล
2) หน่วยควบคุม (Control Unit : CU) ประสานงานระหว่างหน่วยความจา หน่วยคานวณ
และตรรกะ หน่วยรับเข้าและส่งออก เพื่อให้มีการทางานตามคาสั่งที่กาหนดในโปรแกรม
3) รีจิสเตอร์ (register) เป็นหน่วยพักข้อมูลที่ทาหน้าที่เสมือนกระดาษทดของซีพียู เพื่อเก็บ
ผลลัพธ์หรือคาสั่งที่กาลังประมวลผลไว้ชั่วคราว
13. วงรอบของเครื่องจักร มีการดาเนินการ 3 ขั้นตอนดังนี้
1. การนาคาสั่ง (fetch) คือ ขั้นตอนการนาคาสั่งในภาาาเครื่อง 1 คาสั่งจาก
หน่วยความจามาพักไว้ในรีจิสเตอร์ พร้อมเพิ่มค่าตัวนับระบุตาแหน่งคาสั่ง
(ตัวนับระบุตาแหน่งคาสั่งใช้ระบุตาแหน่งคาสั่งที่จะประมวลผลในรอบ
เครื่องจักรถัดไป)
2. การถอดรหัส (decode) คือ ขั้นตอนการแปลคาสั่ง เพื่อตีความคาสั่งให้เป็น
ขั้นตอนการดาเนินการย่อยที่จะนาไปปฏิบัติ
3. การกระทาการ (execute) คือ ขั้นตอนการปฏิบัติตามการดาเนินการย่อย
โดยหน่วยคานวณและตรรกะ รวมทั้งนาผลลัพธ์ที่ได้ (ถ้ามี) เก็บลงในรีจิสเตอร์
หรือหน่วยความจา
14. 4.2.2 หน่วยรับเข้าและส่งออก
อุปกรณ์มาตรฐานสาหรับรับเข้าและส่งออก (standard input/output
devices) ได้แก่ คีย์บอร์ด (keyboard) และจอภาพ (monitor)
อุปกรณ์บางประเภททาหน้าที่รับเข้าหรือส่งออกอย่างใดอย่างหนึ่ง
ขณะที่
บางประเภทสามารถทาหน้าที่ได้ทั้งสองอย่างในอุปกรณ์เดียวกัน ตั้งแต่อดีต
จนถึงปัจจุบันมีการประดิษฐ์และพัฒนาอุปกรณ์รับเข้าและส่งออกอย่างต่อเนื่อง
ให้รองรับข้อมูลรูปแบบใหม่ ๆ เพื่อตอบสนองกับความต้องการของการใช้งาน
16. 2. เมาส์ (mouse) เป็นอุปกรณ์รับเข้าข้อมูลที่ใช้สาหรับชี้ตาแหน่งบนจอภาพหรือ
บนพื้นที่การทางาน จากนั้นจึงมีการคลิก (click) ดับเบิลคลิก (double click)
ลาก (drag) หรือเลื่อน (scroll) เพื่อเลือกคาสั่งกาหนดขนาดของหน้าต่าง ย้าย
ตาแหน่ง หรือเริ่มต้นการทางานของโปรแกรม ใช้กับโปรแกรมที่มีการติดต่อกับ
ผู้ใช้แบบกราฟฟิก นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ที่ทาหน้าที่แทนเมาส์ เรียกว่า แทร็
กแพด (trackpad) ซึ่งอาจอยู่บนโน้ตบุ๊ก หรือเป็นอุปกรณ์แยกต่างหาก
นอกจากเมาส์ที่ใช้งานกับคอมพิวเตอร์ หรือดน้ตบุ๊กทั่วไปแล้ว ยังมี
อุปกรณ์ในกลุ่มเดียวกันนี้ที่ใช้สาหรับควบคุมการเคื่อนย้ายตาแหน่งในทิศทาง
ต่าง ๆ แต่มีลักษณะการใช้งานเฉพาะที่มีความแตกต่าง เช่น แทร็กบอล
(trackball) ทัชแพด (touch pad) จอยสติก (joystick)
17. 3. ไมโครโฟน (microphone) เป็นอุปกรณ์รับเข้าข้อมูลที่ใช้สาหรับรับเสียงเพื่อ
นาไปประมวลผล เช่น การนาไมโครโฟนไปใช้กับระบบรู้จาเสียง (speech
recognition) เพื่อวิเคราะห์เสียงพูดของผู้ใช้แล้วแปลงเป็นข้อความเพื่อแสดงผล
หรือเป็นคาสั่งเพื่อควบคุมการทางาน หรือวิเคราะห์ความหมายเพื่อสนทนา
โต้ตอบ
4. สแกนเนอร์ (scanner) เป็นอุปกรณ์รับเข้าใช้สาหรับสแกนภาพ ข้อความ
หรือวัตถุให้อยู่ในรูปของข้อมูลดิจิทัล ที่อาจอยู่ในรูปแบบไฟล์ชนิดต่าง ๆ เช่น
joint photographic expert group (ไฟล์ JPG), bit map (ไฟล์ BMP) หรือ
graphics interchange format (ไฟล์ GIF)
18. 5. จอภาพ (monitor) เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่ใช้แสดงผล ลักษระของจอภาพจะขึ้นอยู่
กับเทคโนโลยีที่ทาให้เกิดภาพ จอภาพมีหลายชนิด เช่น จอแอลซีดี (Liquid Crystal
Display : LCD) และจอแอลอีดี (Light Emitting Diode : LED) แว่นที่ใช้เทคโนโลยีวี
อาร์ (Virtual Reality Glasses)
นอกจากนี้ยังมีจอสัมผัส (touch screen) ที่เป็นทั้งอุปกรณ์รับเข้าและ
ส่งออกได้ การสัมผัสอาจใช้นิ้วสไตลัส (stylus) หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ในการเลือกคาสั่ง
19. 6. เครื่องพิมพ์ (printer) เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่ใช้สาหรับพิมพ์ข้อความหรือ
ภาพ ออกทางสื้
่
อประเภทต่าง ๆ เช่น กระดาษ พลาสติก โลหะ ผ้า นอกจากนี้
สามารถส่งออกในรูปแบบไฟล์เอกสาร เครื่องพิมพ์บางประเภทเป็นทั้ง
อุปกรณ์รับเข้าและส่งออก โดยสามารถสแกนเป็นไฟล์หรือพิมพ์ออกเป็น
เอกสารได้ โดยทั่วไปนิยมเรียกเครื่องพิมพ์ชนิดนี้ว่า เครื่องพิมพ์มัลติฟังก์ชัน
(multifunction printer)
ในปัจจุบันมีการพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่เป็นอุปกรณืช่วยสร้าง
วัตถุ 3 มิติ จากตัวแบบ 3 มิติ ที่ได้ออกแบบไว้
20. 7. ลาโพง (speaker) เป็นอุปกรณ์ส่งออกเสียงที่ถูกแปลงจากข้อมูลดิจิทัล
8. กล้อง (camera) เป็นอุปกรณ์รับเข้าข้อมูลภาพแล้วบันทึกในรูปของ
ไฟล์ข้อมูลดิจิทัลของภาพนิ่งหรือวีดิทัศน์ เพื่อนาไปแสดงผลหรือนาไปเป็นข้อมูล
เข้าในการประมวลผล เช่น การวิเคราะห์คุณภาพของเนื้อโค การตรวจจับใบหน้า
เพื่อนับจานวนคนเข้า-ออก หรือเพื่อระบุตัวตน
21. 9. เซนเซอร์หรือตัวตรวจจับ (sensor) เป็นอุปกรณ์รับเข้าที่ทาหน้าที่
ตรวจจับสภาพแวดล้อม เช่น แสง เสียง อุณหภูมิ การสัมผัส หรือการ
เคลื่อนไหว เซนเซอร์อาจถูกใช้เพื่อติดตามตาแหน่งหรือทิศทางการเคลื่อนที่
ของร่างกาย แล้วแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัลเพื่อใช้ในการประมวลผล หรือ
ควบคุมการทางานของโปรแกรมที่เกี่ยวข้อง
23. เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things:IoT)
เป็นเทคโนโลยีที่ติดตั้งเซนเซอร์หลายชนิดไว้ในอุปกรณ์หรือสถานที่ต่าง ๆ
เพื่อรวบรวมข้อมูลสถานะจากสิ่งแวดล้อมในสภาพจริง แล้วนามา
ประมวลผลเพื่อตัดสินใจหรือตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ เช่น เซน
เวอร์ตรวจจับอุณหภูมิและความชื้นของห้อง (room temperature/humidity
sensor) แล้วปรับการทางานของเครื่องปรับอากาศให้เหมาะสมสาหรับการ
อยู่อาศัย เซนเซอร์ตรวจจับการมีอยู่หรือระยะความใกล้ชิดของวัตถุ
(proximity sensor) ในโทรศัพท์มือถือ แล้วปิดหน้าจอเมื่อมีการยกโทรศัพท์
แนบหูขณะพูดคุยเพื่อประหยัดพลังงาน เซนเซอร์ตรวจจับความเร่ง
(acceleration sensor) สามารถนาไปใช้ตรวจจับการก้าวเดินและความ
เข้มข้นของการออกกาลังกายในอุปกรณ์นับจานวนก้าว
24. 4.2.3 หน่วยความจาและจัดเก็บ
หน่วยความจาและจัดเก็บ ทาหน้าที่เก็บข้อมูลและโปรแกรมของผู้ใช้
ดังนี้
1) หน่วยความจา (memory) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า แรม (Random Access
Memory : RAM) ทาหน้าที่เก็บข้อมูล และโปรแกรมที่อยู่ระหว่างการประมวลผล
โดยสามารถเก็บรักษาได้เฉพาะเมื่อมีไฟเลี้ยงอยู่ในระบบเท่านั้น เรียกสมบัตินี้ว่า
ลบเลือนได้ (volatile)
หน่วยความจามีขนาดความจุ (capacity) น้อย เมื่อเทียบกับขนาดความ
จุของหน่วยจัดเก็บ แต่ด้วยเทคโนโลยีในการอ่านและเขียนข้อมูลแบบดีแรม
(Dynamic RAM : DRAM) ทาให้สามารถเข้าถึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
หน่วยของข้อมูลที่มีขนาดเล็กที่สุดที่จัดเก็บในหน่วยความจาคือ บิต ซึ่ง
มีค่า 0 หรือ 1 อย่างใดอย่างหนึ่ง กลุ่มของบิตขนาด 8 บิต เรียกว่า ไบต์ (byte)
25. 2) หน่วยจัดเก็บ (secondary memory) ทาหน้าที่เก็บข้อมูลและโปรแกรม โดยไม่
ต้องมีไฟเลี้ยงอยู่ในระบบเรียกสมบัตินี้ว่า ไม่ลบเลือน (non-volatile)
ข้อมูลและโปรแกรมของผู้ใช้ จะถูกจัดเก็บอยู่ในรูปของไฟล์ซึ่งมีด้วยกัน
หลายประเภท เช่น ไฟล์ที่ประมวลผลได้ (excutable file) ไฟล์ข้อความ (text file)
ไฟล์ตารางทางาน (spreadsheet file) ไฟล์เสียง (audio file) ไฟล์ภาพ (image file)
ไฟล์วีดิทัศน์ (video file) และเมื่อผู้ใช้เปิดให้เครื่องคอมพิวเตอร์เริ่มต้นทางาน
โปรแกรมระบบปฏิบัติการและโปรแกรมที่ผู้ใช้สั่งประมวลผลจะถูกนาไปไว้ใน
หน่วยความจาเพื่อใช้สาหรับการประมวลผล
นอกจากนี้เรายังสารองข้อมูล (backup) ไว้ในหน่วยจัดเก็บเพื่อเรียกใช้ใน
กรณีที่เกิดความเสียหายกับข้อมูลต้นฉบับ
26. หน่วยจัดเก็บ ประกอบด้วย สื่อบันทึก และอุปกรณ์ที่ทาหน้าที่อ่านและเขียน
ข้อมูล ประเภทของหน่วยจัดเก็บอาจแบ่งตามเทคโนโลยีของสื่อบันทึกได้ดังนี้
❖ สื่อบันทึกแม่เหล็ก (magnetic storage) เช่น ฮาร์ดดิสก์ ในการอ่านและ
เขียนข้อมูลลงในฮาร์ดดิสก์ ทาได้โดยการหมุนจานแม่เหล็กของฮาร์ดดิสก์ไป
พร้อมกับการขยับให้หัวอ่าน/เขียนเคลื่อนที่ไปตามตาแหน่งต่าง ๆ บนพื้นผิวจาน
แม่เหล็ก กระบวนการดังกล่าวนี้ทาให้ฮาร์ดดิสก์ทางานช้าเมื่อเทียบกับสื่อ
บันทึกประเภทอื่น
27. ❖ สื่อบันทึกด้วยแสง (optical storage) เช่น ซีดีรอม (CD-ROM) ซีดีอาร์
(CD-R) ซีดีอาร์ดับเบิลยู (CD-RW) ดีวีดี (DVD) บลูเรย์ (Blu-ray)
สื่อบันทึกด้วยแสงมีการแทนข้อมูลโดยใช้หลักการสะท้อนของแสงที่ตก
กระทบบนพื้นผิวที่แตกต่างกัน 2 สถานะ คือ พื้นผิวราบ (land) กับพื้นผิวที่เป็นหลุม
(pit) เพื่อแทนบิต 1 หรือบิต 0
❖ หน่วยความจาแบบแฟลช (flash memory) และสื่อบันทึกโซลิดสเตต
ไดรฟ (solid state drive) ที่เก็บข้อมูลโดยใช้วิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ในการอ่าน
และเขียนค่าจึงทางานได้เร็วกว่าฮาร์ดดิสก์ และยังมีความทนทานมากกว่าอีกด้วย
28. ❖ สื่อบันทึกด้วยแสง (optical storage) เช่น ซีดีรอม (CD-ROM) ซีดีอาร์
(CD-R) ซีดีอาร์ดับเบิลยู (CD-RW) ดีวีดี (DVD) บลูเรย์ (Blu-ray)
สื่อบันทึกด้วยแสงมีการแทนข้อมูลโดยใช้หลักการสะท้อนของแสงที่
ตกกระทบบนพื้นผิวที่แตกต่างกัน 2 สถานะ คือ พื้นผิวราบ (land) กับพื้นผิวที่
เป็นหลุม (pit) เพื่อแทนบิต 1 หรือบิต 0
❖ หน่วยความจาแบบแฟลช (flash memory) และสื่อบันทึกโซลิดสเตต
ไดรฟ (solid state drive) ที่เก็บข้อมูลโดยใช้วิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ในการ
อ่านและเขียนค่าจึงทางานได้เร็วกว่าฮาร์ดดิสก์ และยังมีความทนทานมากกว่า
อีกด้วย
30. CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo,
including icons by Flaticon, infographics & images by Freepik
Thanks!
Do you have any questions?
youremail@freepik.com
+91 620 421 838
yourcompany.com
Please keep this slide for attribution
31. Did you like the resources on this
template? Get them for free at our other
websites:
Photos
● People collage design
● Top view minimal tropical leaves
composition
● Top view minimal tropical leaves
composition
Vectors
● Tropical leaves background
● Tropical colourful leaves with copy
space
● Tropical flower and leaf collection
● Tropical leaves and flowers isolated
on white wallpaper
● Gradient background and tropical
leaves
Resources
