องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์

จากหลักการทำงานขั้นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ทำให้มีการพัฒนาขององค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์องค์ประกอบดังกล่าวคือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รองรับการทำงานแต่ละขั้นตอน ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีอุปกรณ์ที่สำคัญหลายอย่าง ซึ่งทำงานสัมพันธ์กันและมีการทำงานเป็นขั้นตอนตามที่โปรแกรมกำหนดไว้ ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์ประเภทใด ยี่ห้อใด รุ่นใด ต่างก็มีหลักการทำงานในลักษณะเดียวกัน คอมพิวเตอร์จะทำงานได้เป็นระบบนั้นจะต้องอาศัยองค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ ดังนี้

     1.หน่วยรับเข้า (input unit) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการรับข้อมูลจากอุปกรณ์ต่างๆ ส่งเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อนำไปทำตามคำสั่งที่ต้องการอุปกรณ์หน่วยรับข้อมูลที่มีในปัจจุบัน เช่น เมาส์ แป้นพิมพ์ เครื่องสแกนเนอร์  อุปกรณ์รับเสียง เป็นต้น

     2.หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit : CPU) ซีพียูเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ ควบคุมการทำงานและประมวลผลข้อมูลที่ได้รับจากอุปกรณ์ต่างๆ ให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ

     3.หน่วยความจำหลัก (main memory) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้จัดเก็บข้อมูลและโปรแกรมคำสั่งต่างๆ ในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์เปิดใช้งานอยู่เท่านั้น หากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์จะทำให้ข้อมูลนั้นหายไปหน่วยความจำหลักจะทำงานควบคู่ไปกับหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ช่วยให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็วขึ้นซึ่งแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ หน่วยความจำแรม และ หน่วยความจำรอม

     4.หน่วยความจำรอง (secondary storage) เป็นอุปกรณ์สำหรับจัดเก็บข้อมูลและโปรแกรมที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์อย่างถาวร ผู้ใช้สามารถเรียกข้อมูลและโปรแกรมมาใช้ในภายหลังได้ แม้จะปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ข้อมูล แต่โปรแกรมที่เก็บไว้จะไม่สูญหาย อุปกรณ์หน่วยความจำรองที่มีในปัจจุบัน เช่น ฮาร์ดดิสก์ ออปติคัลดิสก์ เป็นต้น

      5.หน่วยส่งออก (output unit) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลที่ผู้ใช้สามารถเข้าใจได้ง่าย เป็นทั้งภาพ เสียง สี แสง ตัวอักษร รูปภาพอุปกรณ์หน่วยแสดงผลที่มีในปัจจุบัน เช่น ลำโพง เครื่องพิมพ์ จอภาพ เป็นต้น

การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ จะมีองค์ประกอบที่ทำหน้าที่รองรับการทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ในแต่ละขั้นตอน ซึ่งสามารถสรุปได้ดังตาราง

หน้าที่การทำงานพื้นฐาน	องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
รับข้อมูลเข้า(Input)	หน่วยรับเข้า (input unit)
ประมวลผลข้อมูล (Process)	หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit : CPU)
จัดเก็บข้อมูล (storage)	หน่วยความจำหลัก (main memory) หน่วยความจำรอง (secondary storage)
แสดงผลข้อมูล (output)	หน่วยส่งออก (output unit)

หน่วยรับเข้า

หน่วยรับเข้า ( input unit ) เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่หน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์ และแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบสัญญาณไฟฟ้าที่คอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลได้

       ข้อมูลเข้า (input) ประกอบด้วยข้อมูล (data) และคำสั่ง (program) โดยข้อมูลอาจอยู่ในรูปแบบตัวอักษร ตัวเลข สัญลักษณ์ รูปภาพ ภาพเคลื่อนไหว และเสียง ซึ่งข้อมูลจะถูกนำเข้าเมื่อผู้ใช้เปิดโปรแกรม เช่น เมื่อผู้ใช้เปิดโปรแกรม Microsoft Office Word ผู้ใช้ต้องป้อนข้อมูลในรูปแบบตัวอักษรและสัญลักษณ์ รวมทั้งรับคำสั่งเพื่อจัดเก็บข้อมูล เป็นต้น หน่วยรับเข้าจึงมีอุปกรณ์มากมายที่มีความสามารถในการรับข้อมูลเข้าที่มีรูปแบบแตกต่างกัน

     อุปกรณ์หน่วยรับเข้าที่นิยมใช้ในปัจจุบัน แบ่งออกได้เป็น 7 กลุ่ม ดังนี้

           1.อุปกรณ์แบบกด (keyed device) เป็นอุปกรณ์ที่เต็มไปด้วยปุ่มสำหรับกด เพื่อป้อนข้อมูลในรูปแบบตัวอักษร ตัวเลข และสัญลักษณ์พิเศษเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์แบบกดที่นิยมมากที่สุดได้แก่ แป้นพิมพ์ ซึ่งแป้นพิมพ์นี้ประกอบไปด้วยปุ่มสำหรับพิมพ์อักขระ พิมพ์ตัวเลข การเรียกใช้ฟังก์ชันของซอฟต์แวร์ และการควบคุมการทำงานร่วมกับปุ่มอื่นๆ

           ในปัจจุบันแป้นพิมพ์ที่วางจำหน่ายมีการพัฒนาระบบต่างๆเพิ่มขึ้นมากมายทั้งนี้เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้ ได้แก่ ระบบการเชื่อมต่อแบบมีสายกับไร้สาย ออกแบบตัวแป้นและปุ่มควบคุมการใช้งานมัลติมีเดีย แป้นพิมพ์จึงมีความหลากหลายสำหรับสนับสนุนการทำงานของคอมพิวเตอร์ ดังนี้

1.1                      แป้นพิมพ์ไร้สาย (cordless keyboard) แป้นพิมพ์ที่ออกแบบเพื่อส่งข้อมูลโดยเทคโนโลยีไร้สาย และทำงานโดยพลังงานแบตเตอรี่ต่ำ ทำให้เกิดความสะดวกในการเคลื่อนย้าย

1.2                      แป้นพิมพ์ที่ออกแบบตามหลักการยศาสตร์ (ergonomics keyboard) เป็นแป้นพิมพ์ที่มีการออกแบบโดยคำนึงถึงความเสี่ยงกับการได้รับบาดเจ็บของผู้ใช้จากการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นเวลานาน

1.3                      แป้นพิมพ์พกพา (portable keyboard) เป็นแป้นพิมพ์ที่ออกแบบสำหรับเครื่องพีดีเอ มีทั้งแบบพับและแบบที่ทำจากยางซึ่งสามารถม้วนเก็บได้ ทำให้ใช้งานได้สะดวก

แป้นพิมพ์เสมือน (virtual keyboard) เป็นแป้นพิมพ์ที่ออกแบบสำหรับใช้ร่วมกับเครื่องพีดีเอ ซึ่งใช้เลเซอร์ในการจำลองภาพให้เสมือนแป้นพิมพ์จริง

เกร็ด IT เจ้าค่า!

การใช้แป้นพิมพ์ที่ถูกต้อง

การใช้แป้นพิมพ์ที่ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงอาการปวดเมื่อยหรืออาการบาดเจ็บของมือ ข้อมือ และแขน มีดังนี้

๑.      วางแป้นพิมพ์ให้อยู่ตรงกลางด้านหน้าและวางในระดับข้อศอกของผู้ใช้

๒.     ผู้ใช้ควรวางมือและข้อมือให้ลอยอยู่เหนือแป้นพิมพ์ ปล่อยแขนทั้งสองข้างไว้ขนานกับลำตัว ไม่ต้องเกร็ง

๓.     ขณะพิมพ์ผู้ใช้ควรรักษาระดับข้อมือให้ตรง และกดปุ่มบนแป้นพิมพ์เบาๆ

๔.     หลีกเลี่ยงการพักฝ่ามือหรือข้อมือบนพื้นใดๆในขณะพิมพ์ หากต้องการพักฝ่ามือให้หยุดพิมพ์ก่อน แล้ววางมือบนที่พักฝ่ามือ

มุมเทคโนโลยีนะเออ!

ความรู้เกี่ยวกับแป้นพิมพ์

แป้นพิมพ์  เป็นอุปกรณ์หน่วยรับข้อมูลขั้นพื้นฐานที่ต้องมีในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ซึ่งจะรับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยนเป็นรหัสเพื่อส่งเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์แป้นพิมพ์ที่ใช้ป้อนข้อมูลจะมีประมาณ 101-104แป้น สามารถแบ่งกลุ่มแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ออกเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

1.     กลุ่มแป้นพิมพ์ที่ใช้พิมพ์ตัวอักษร หรือเรียกว่า แป้นตัวอักษร ใช้พิมพ์ตัวอักษร a-zและตัวอักษร ก-ฮ รวมทั้งสระและวรรณยุกต์ต่างๆในภาษาไทยด้วย

2.     กลุ่มแป้นพิมพ์ที่ใช้แสดงหน้าที่พิเศษ หรืออาจเรียกว่าเป็นกลุ่ม function key มีตัวอักษร F1-F12  กำกับสำหรับเป็นแป้นทางลัดเพื่อเรียกใช้คำสั่งโปรแกรมที่กำลังใช้งาน ซึ่งอาจแตกต่างกันไปในแต่ละโปรแกรม  เช่น F1คือ คำสั่งช่วยเหลือ ของโปรแกรม เป็นต้น

3.      กลุ่มแป้นพิมพ์ที่ใช้พิมพ์ตัวเลข หรือเรียกว่า numeric key  ใช้พิมพ์ตัวเลขและดำเนินการทางคณิตศาสตร์ ได้แก่ บวก ลบ คูณ หาร

 นอกจากนี้ยังมีปุ่มที่ทำหน้าที่เสมือนแป้นพิมพ์คำสั่งเพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ดังตาราง

ปุ่มกด	การทำงาน
Escape	เพื่อยกเลิกการทำงานเดิมหรือจบการเล่นเกม และย้อนกลับไปที่คำสั่งก่อนหน้า
Print Screen	เพื่อพิมพ์ข้อความที่เห็นบนจอภาพออกทางเครื่องพิมพ์
Caps Lock	สำหรับยกแคร่ค้างไว้เพื่อพิมพ์อักษรแบบตัวพิมพ์ใหญ่
Shift	แป้นยกแคร่ ถ้าเป็นภาษาไทย กดค้างไว้เพื่อพิมพ์ตัวอักษรด้านบน ถ้าเป็นภาษาอังกฤษ กดค้างไว้เพื่อพิมพ์อักษรพิมพ์ใหญ่
Ctrl	กดค้างไว้แล้วกดอักษรตัวอื่นเพื่อให้เกิดการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น Ctrl+Alt+Delete เป็นการรีเซ็ตเครื่องใหม่ เป็นต้น
Alternate	กดคู่กับแป้นอื่นๆเพื่อทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น Alt+F4 เพื่อเปิดโปรแกรม
Backspace	แป้นเลื่อนถอยหลัง กดเพื่อลบตัวอักษรทางซ้าย
Space bar	เพื่อเว้นวรรค
Enter	กดเพื่อให้คอมพิวเตอร์รับคำสั่งไปปฏิบัติตามที่ต้องการ และเพื่อขึ้นบรรทัดใหม่
Num Lock	กดเพื่อใช้แป้นตัวเลขทางขวา
Scroll Lock	กดเพื่อล็อกบรรทัดที่กำลังพิมพ์ไม่ให้เลื่อนบรรทัด ถึงแม้จะกดแป้น Enter ก็ไม่มีผล

๒) อุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง (pointing device) หรือเมาส์(mouse) อุปกรณ์ชี้ตำแหน่งเป็นอุปกรณ์สำหรับเลื่อนตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพไปยังตำแหน่งที่ต้องการ ทำให้มีการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์รวดเร็วกว่าแป้นพิมพ์ อุปกรณ์ชี้ตำแหน่งจะรับข้อมูลจากการชี้ คลิก ดับเบิลคลิก ลากและวาง จากนั้นข้อมูลจะถูกแปลงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าที่เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ ปกติตัวชี้ตำแหน่งของเมาส์จะเป็นรูปลูกศร และมีกลไกภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามรถจับได้ว่าเมาส์เลื่อนตำแหน่งไปมากน้อยแค่ไหนและในทิศทางใด อุปกรณ์ชี้ตำแหน่งที่นิยมใช้มีดังนี้
                ๒.๑) เมาส์แบบทั่วไป (mechanical mouse) เป็นเมาส์ที่ได้รับการออกแบบให้ใช้ลูกบอลเป็นตัวจับทิศทางที่เมาส์เลื่อนไป
                ๒.๒) เมาส์แบบแสง (optical mouse) เป็นเมาส์ที่ออกแบบโดยใช้ส่องแสงไปกระทบพื้นผิวด้านล่าง โดยวงจรภายในเมาส์จะวิเคราะห์แสงสะท้อนที่เปลี่ยนไปเมื่อเลื่อนเมาส์และแปลงทิศทางเป็นการชี้ตำแหน่ง
                ๒.๓) เมาส์แบบไร้สาย (wireless mouse) เมาส์ที่ใช้คลื่นวิทยุหรือแสงอินฟราเรดในการติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำให้มีการเคลื่อนไหวที่สะดวก
                นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์สมัยใหม่ที่ใช้หลักการทำงานของอุปกรณ์ชี้ตำแหน่งที่อำนวยความสะดวกในการใช้งานมากมาย ได้แก่
                - ลูกกลมควบคุม (track ball) เป็นอุปกรณ์ที่มีลูกบอลขนาดเล็กวางอยู่ด้านบน ผู้ใช้สามารถหมุนลูกบอลเพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ
                - แท่งชี้ควบคุม (track point) เป็นแท่งพลาสติกเล็กๆอยู่ตรงกลางแป้นพิมพ์ ผู้ใช้สามารถเลื่อนตำแหน่งตัวชี้บนจอภาพได้โดยใช้นิ้วหัวแม่มือกดและเลื่อน
                - แผ่นรองสัมผัส (touch pad) เป็นแผ่นสี่เหลี่ยมที่วางอยู่หน้าแป้นพิมพ์ของโน๊ตบุ๊กคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถใช้นิ้วมือเคลื่อนที่ผ่านไปยังตำแหน่งต่างๆ เพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ
                - จอยสติ๊ก (joystick) เป็นก้านสำหรับใช้โยกไปตามทิศทางที่ต้องการ เพื่อย้ายตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ และมีแป้นกดสำหรับสั่งงานพิเศษ นิยมใช้กับการเล่นเกมคอมพิวเตอร์
                - เมาส์ที่ควบคุมด้วยเท้า (foot mouse) เป็นเมาส์ที่ออกแบบมาสำหรับผู้ที่ไม่สามารถใช้มือในการควบคุมเมาส์แบบปกติได้ โดยเมาส์ชนิดนี้จะเลื่อนตัวชี้ตำแหน่งและคลิกได้ด้วยเท้า
                - เมาส์ที่ควบคุมด้วยตา (eye tracking) เป็นเมาส์ที่ออกแบบมาสำหรับการควบคุมตัวชี้ตำแหน่งด้วยสายตาหรือเรตินา
                - ไจโรสโคปิก เมาส์ (gyroscopic mouse) เป็นเมาส์ที่ควบคุมตัวชี้ตำแหน่งโดยไม่ต้องใช้พื้นผิวสัมผัส ผู้ใช้สามารถเคลื่อนไหวเมาส์ในอากาศ เพื่อควบคุมตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพได้ดี

                ๓) จอภาพระบบไวต่อการสัมผัส (touch sensitive screen) เป็นหน้าจอที่รองรับการทำงานแบบสัมผัส ไม่ว่าจะเป็นการสัมผัสด้วยนิ้วมือหรือปากกาแสง ทำงานได้เพียงแค่ผู้ใช้สัมผัสนิ้วมือหรือปากกาลงบนจอภาพในตำแหน่งที่โปรแกรมกำหนดไว้ โปรแกรมจะทำการรับข้อมูลและทำงานตามคำสั่งที่ผู้ใช้เลือก การใช้งานลักษณะนี้นิยมใช้กับผู้ที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ไม่คล่อง ซึ่งช่วยให้ใช้งานได้อย่างรวดเร็ว
                ปัจจุบัน มีจอภาพระบบไวต่อการสัมผัสที่สามารถรับข้อมูลจากการสัมผัสได้หลายจุดพร้อมๆกัน เรียกว่า               มัลติทัช (multitouch) ส่วนใหญ่ประยุกต์ใช้ในงานธุรกิจบริการ เช่น ร้านอาหาร โรงแรม ธนาคาร เป็นต้น

                ๔) ระบบปากกา (pen-based system) ระบบปากกาเป็นการใช้อุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายปากกาป้อนข้อมูลที่เป็นทั้งลายมือเขียนและภาพวาดลงบนจอภาพระบบไวต่อการสัมผัส ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ปากกาป้อนข้อมูลต้องมีระบบรู้ลายมือ (hand writing recognition) เพื่อวิเคราะห์ลายมือเขียนให้เป็นตัวอักษรได้ ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวมักเกิดปัญหาเกี่ยวกับการตีความตัวอักษรที่เขียนโดยผู้ใช้แต่ละบุคคล ระบบปากกาที่นิยมใช้ มีดังนี้
                ๔.๑) สไตลัส (stylus) มีลักษณะเป็นปากกาหัวเล็กแหลม ใช้สำหรับป้อนข้อมูลลงบนจอภาพระบบไวต่อการสัมผัสซึ่งนิยมใช้กับเครื่องอ่านพิกัด (tablet) เครื่องพีดีเอ และสมาร์ตโฟน
                ๔.๒) ปากกาแสง (light pen) เป็นอุปกรณ์ที่มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับสไตลัส แต่ปลายปากกาจะมีความไวต่อแสงมีสายที่ใช้เชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ การใช้ทำงานได้โดยการแตะปากกาแสงไปบนจอภาพตามตำแหน่งที่ต้องการ นิยมใช้กับคอมพิวเตอร์สำหรับงานด้านกราฟิก เช่น การออกแบบ(computer aided design : CAD) การวาดภาพ เป็นต้น

                ๕) อุปกรณ์กราดข้อมูล (data scanning devices) เป็นอุปกรณ์ที่รับข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์โดยการใช้แสงส่องผ่านข้อความ ภาพ หรือสัญลักษณ์ต่างๆ เพื่อช่วยอำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้งาน อุปกรณ์กราดข้อมูลที่นิยมใช้งาน มีดังนี้
                ๕.๑) สแกนเนอร์ (scanner) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการส่องแสงไปยังข้อความ สัญลักษณ์ หรือภาพที่ต้องการเพื่อทำสำเนาภาพ จากนั้นข้อมูลที่สแกนเนอร์อ่าน จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า และเก็บเป็นไฟล์ภาพ  สแกนเนอร์แบ่งออกเป็น ๓ ประเภท ดังนี้
                - สแกนเนอร์มือถือ(handheld scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่มีขนาดเล็ก สามารถถือและพกพาติดตัวได้สะดวก การใช้สแกนเนอร์มือถือนี้ ผู้ใช้ต้องถือตัวสแกนเนอร์เลื่อนผ่านบนภาพต้นฉบับที่ต้องการ
                - สแกนเนอร์แบบสอดกระดาษ(sheet scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่ผู้ใช้ต้องสอดภาพ หรือเอกสารเข้าไปยังช่องสำหรับอ่านข้อมูล เครื่องสแกนเนอร์ชนิดนี้เหมาะสำหรับการอ่านเอกสารที่เป็นแผ่นกระดาษ แต่ไม่สามารถอ่านเอกสารที่เย็บเป็นเล่มได้
                - สแกนเนอร์แบบแท่น(flatbed scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน มีขั้นตอนการทำงานโดยการวางกระดาษเอกสารต้นฉบับที่ต้องการไปบนเครื่องสแกนเนอร์ ทำให้ใช้ได้ง่าย
                ๕.๒) เครื่องอ่านรหัสบาร์โค้ด(barcode reader) รหัสบาร์โค้ดเป็นสัญลักษณ์รหัสแท่ง ใช้แถบสีขาวสลับสีดำ แถบมีขนาดความหนาบางที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับตัวเลขที่กำกับอยู่ด้านล่างของรหัสบาร์โค้ด ส่วนใหญ่นิยมใช้แทนการพิมพ์รหัสสินค้าในระบบการขายสินค้า การนำเข้าข้อมูลจากรหัสบาร์โค้ดเป็นวิธีที่รวดเร็ว และลดความผิดพลาดจากการพิมพ์ข้อมูล รวมทั้งให้ความสะดวกแก่ผู้ใช้งานได้เป็นอย่างดี

                การอ่านรหัสบาร์โค้ดต้องอาศัยเครื่องอ่านรหัสบาร์โค้ด ซึ่งมีหลักการทำงานโดยการสะท้อนแสง เพื่ออ่านข้อมูลสินค้าจากฐานข้อมูลโดยไม่ต้องผ่านการกดปุ่มที่แป้นพิมพ์โดยจะมีการแสดงรายละเอียดสินค้า ได้แก่ ชื่อสินค้า ราคาสินค้า จำนวนที่เหลืออยู่ในคลังสินค้า แล้วจึงทำการประมวลผลข้อมูลรายการนั้น ระบบนี้เป็นมาตรฐานสากลที่นิยมใช้กันทั่วโลก
                ๕.๓) เครื่องอ่านอักขระด้วยแสง (optical character reader : OCR) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงข้อมูลจากภาพของตัวอักขระลายมือเขียน หรือตัวอักษร (text) ที่แก้ไขได้ด้วยโปรแกรมประมวลผลคำ เช่น Microsoft Office Word , Adobe PageMaker เป็นต้น เครื่องอ่านอักขระด้วยแสงมี ๒ ลักษณะ คือ ฮาร์ดแวร์หรืออุปกรณ์เฉพาะสำหรับแปลงเอกสารเข้าสู่คอมพิวเตอร์ และซอฟต์แวร์สำหรับวิเคราะห์ตัวอักษรจากภาพที่ได้จากสแกนเนอร์
                ๕.๔) เครื่องอ่านสัญลักษณ์ด้วยแสง (optical mark reader : OMR) เครื่องอ่านสัญลักษณ์ด้วยแสงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการอ่านสัญลักษณ์หรือเครื่องหมายที่มีการระบายหรือฝนบนเอกสารหรือแบบฟอร์ม ส่วนใหญ่จะใช้กับการตรวจกระดาษคำตอบที่มีการระบายหรือฝนสัญลักษณ์วงกลมด้วยดินสอ 2B เครื่องโอเอ็มอาร์จะอ่านข้อมูลตามเครื่องหมายวงกลมที่ระบายด้วยดินสอดำบนกระดาษคำตอบแล้วเปรียบเทียบตำแหน่งของคำตอบที่ถูกต้องช่วยให้ประมวลผลคะแนนได้อย่างรวดเร็ว
                ๕.๕) กล้องบันทึกภาพดิจิทัล (digital camera) กล้องบันทึกภาพดิจิทัลมีรูปร่างและการทำงานคล้ายกล้องถ่ายภาพสามารถถ่ายภาพได้ทั้งภาพเคลื่อนไหวและภาพนิ่ง โดยภาพที่ถ่ายได้จากกล้องดิจิทัลจะบันทึกเป็นไฟล์ในหน่วยความจำของกล้องแทนฟิล์ม ซึ่งผู้ใช้สามารถดูภาพจากกล้องได้ทันทีทำให้เกิดความสะดวก และง่ายต่อการถ่ายภาพ
                ๕.๖) กล้องบันทึกวิดีโอดิจิทัล (digital video camera) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับบันทึกภาพเคลื่อนไหวและบันทึกเป็นข้อมูลแบบดิจิทัล ซึ่งผู้ใช้สามารถดูภาพจากกล้องได้ทันที นิยมใช้ในการประชุมทางไกลผ่านวิดีโอ ซึ่งเป็นการประชุมแบบกลุ่มผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์

                ๖) อุปกรณ์รับข้อมูลเสียง (audio input) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณเสียงของมนุษย์ซึ่งเป็นสัญญาณแอนะล็อกและแปลงให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณดิจิทัล เพื่อเก็บเป็นไฟล์ข้อมูลเสียงในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีอุปกรณ์รับข้อมูลเสียงที่สำคัญ ได้แก่ ไมโครโฟน และ แผ่นวงจรเสียง (sound card)

                ๗) อุปกรณ์รับข้อมูลผ่านร่างกายมนุษย์ (haptic device)อุปกรณ์ผ่านร่างกายมนุษย์ถูฏออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูล ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ หรือใช้กับผู้พิการในการควบคุมอุปกรณ์หรือเครื่องจักรต่างๆ โดยใช้หลักการสำผัสทางกายภาพที่เป็นธรรมชาติของมนุษย์

                อุปกรณ์รับข้อมูลผ่านทางร่างกายมนุษย์ที่มีใช้ในปัจจุบัน เช่น เสื้อผ้า ถุงมือ รองเท้า เป็นต้นอุปกรณืเหล่านี้นิยมนำมาประยุกต์ใช้กับความเป็น จริงเสมือน (virtual reality : VR) ซึ่งเป็นการใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกกับอุปกรณ์รับข้อมูลผ่านร่างกายมนุษย์ ที่จะทำให้ผู้ใช้รู้สึกเหมือนเข้าไปอยู่ในสิ่งแวดล้อมสามมิติที่ถูกสร้างโดยคอมพิวเตอร์ที่ผู้ใช้ได้เห็นหรือได้ยิน เช่น การฝึกเครื่องบินจำลอง การจำลองการทำงาน เกมคอมพิวเตอร์ เป็นต้น

หน่วยประมวลผลกลาง

       

หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit) เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ซีพียู (CPU) เป็นอุปกรณ์หลักในการประมวลผล เพื่อหาผลลัพธ์หรือสารสนเทศตามที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น การคำนวณ การเปรียบเทียบ การเรียงลำดับ การจัดกลุ่ม เป็นต้น ดังนั้นการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์จึงเปรียบเสมือนสมองของมนุษย์ที่สามารถคิดวิเคราะห์ เพื่อหาผลลัพธ์ หรือสารสนเทศที่ต้องการได้ ซีพียูของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะถูกบรรจุในชิปที่เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor)

                ซีพียูทำหน้าที่ควบคุมการทำงานและประมวลผลข้อมูลนำเข้า (input device) เพื่อให้สามารถเก็บหรืออ่านผลลัพธ์ได้ ถ้าซีพียูมีความเร็วมากการประมวลผลก็จะทำได้เร็วขึ้น

                ความเร็วของซีพีจะถูกควบคุมโดยสัญญาณนาฬิกา (clock signal) ซึ่งเป็นตัวให้จังหวะการทำงานเหมือนกับจังหวะการเล่นดนตรี หน่วยวัดความเร็วของสัญญาณนาฬิกาดังกล่าว เรียกว่า เฮิรตซ์ (hertz : Hz) เทียบเท่ากับ ๑ ครั้งต่อวินาที โดยปกติ ซีพียูจะมีการทำงานที่เร็วมาก ขึ้นอยู่กับรุ่นของซีพียูและสถาปัตยกรรมที่ออกแบบมาสำหรับแต่ละรุ่น หน่วยวัดความเร็วของซีพียูที่พบเห็น เช่น

๑,๐๐๐,๐๐๐ ครั้งต่อวินาที หรือ 1 Megahertz (1 MHz)

๑,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐ ครั้งต่อวินาที หรือ 1 Megahertz (1 MHz)

                หน่วยประมวลผลกลางแบ่งออกเป็น ๒ หน่วย คือ หน่วยควบคุม และหน่วยคำนวณและตรรกะ

๑)      หน่วยควบคุม (control unit) ทำหน้าที่ควบคุมการปฏิบัติงานของหน่วยอื่นๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ ให้ทำตามชุดคำสั่งที่ป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์

๒)     หน่วยคำนวณและตรรกะ (arithmetic – logic  unit) ทำหน้าที่เปรียบเทียบคำนวณและปฏิบัติการทางตรรกะ

  

        นอกจากนี้ ซีพียูยังมีองค์ประกอบสำคัญ ๒ องค์ประกอบคือ เรจิสเตอร์ และบัส

 เรจิสเตอร์ (register) เป็นหน่วยจัดเก็บข้อมูลความเร็วสูง ทำหน้าที่จัดเก็บข้อมูลหรือชุดคำสั่งไว้ชั่วคราวในระหว่างการประมวลผลของซีพียู เรจสเตอร์ในซีพียูมีหน้าที่การทำงานที่แตกต่างกันไป เช่น ตัวนับระบุตำแหน่งคำสั่ง (program counter :PC)เก็บตำแหน่งที่อยู่ของคำสั่งถัดไปที่จะนำมาประมวลผล (instruction register :IR)เก็บคำสั่งก่อนการกระทำการประมวลผลคำสั่ง(execute) และเก็บข้อมูลชั่วคราว (accumulator) เป็นต้น

บัส (bus) คือ เส้นทางการรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยต่างๆของเครื่องคอมพิวเตอร์

หน่วยความจำหลัก

                    หน่วยความจำหลัก (main memory)   เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเก็บข้อมูลและคำสั่งที่ได้รับจากหน่วยรับข้อมูลและลัพธ์ที่ผ่านการประมวลผลแล้ว ขณะที่เปิดเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งาน บางครั้งอาจเรียกว่า หน่วยเก็บข้อมูลหลัก (primary storage)

                    หน่วยความจำหลักทำงานควบคู่ไปกับซีพียูและช่วยให้การทงานของซีพียูมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ซึ่งซีพียูจะทำหน้าที่นำคำสั่งจากหน่วยความจำหลักมาแปลงความหมายแล้วกระทำตาม เมื่อทำเสร็จก็จะนำผลลัพธ์มาเก็บไว้ในหน่วยความจำหลัก โดยซีพียูจะกระทำตามขั้นตอนเช่นนี้เป็นวงรอบเรื่อยไปอย่างรวดเร็ว เรียกการทำงานลักษณะนี้ว่า วงรอบคำสั่ง (execution cycle) โดยวงรอบการทำงานของ    ซีพียูนั้นทำงานเร็วหากไม่มีที่เก็บหรือพักข้อมูลและความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลที่มีขนาดเพียงพอ จะทำให้การประมวลผลช้าลงตามไปด้วย



 

เกร็ด IT เจ้าค่า!

สถาปัตยกรรมของหน่วยประมวลผลกลาง

ปัจจุบันสถาปัตยกรรมของหน่วยประมวลผลกลางที่นิยมมี ๒ ชนิด คือ CISC และ RISC

   CISC หรือ complex instruction set computing เป็นสถาปัตยกรรมที่ประกอบด้วยชุดคำสั่งพื้นฐานและชุดคำสั่งที่ซับซ้อนจำนวนมาก ทำให้โปรแกรมต่างๆที่ออกแบบสำหรับซีพียูนี้ จะสามารถใช้คำสั่งที่บรรจุภายในซีพียูได้

ทันที ซีพียูที่ใช้สถาปัตยกรรมนี้ ได้แก่ ยี่ห้อ Intel, AMD และ Cyrix ซึ่งใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทั่วไป

    RISC หรือ reduced instruction set computing เป็นสถาปัตยกรรมที่บรรจุชุดคำสั่งภายในซีพียูจำนวนน้อย

เป็นคำสั่งพื้นฐานที่ถูกใช้งานประจำ คำสั่งซับซ้อนจะเป็นหน้าที่ของระบบปฏิบัติการที่นคสั่งพื้นฐานมาประกอบกัน ซีพียู

ที่ใช้สถาปัตยกรรมนี้ ได้แก่ ยี่ห้อ PowerPC, Silicon Graphic และ DEC Alpha

๑) หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้ (random access memory :RAM)

เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า แรม เป็นหน่วยความจำที่จัดเก็บข้อมูลในขณะที่ซีพียูกำลังประมวลผล หรือเมื่อเปิดเรื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้น หน่วยความจำประเภทนี้ต้องอาศัยกระแสไฟฟ้าในการทำงานเพื่อไม่ให้ข้อมูลสูญหาย ซึ่งอาจเรียกว่า หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (volatile memory) หากเกิดกระแสไฟฟ้าดับ หรือปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่อยู่ในความจำจะถูกลบไป แรมจะสามารถแบ่งออกได้เป็น ๒ ชนิด ดังนี้

                            ๑.๑) แรมหลัก (main RAM) ใช้เก็บข้อมูลและคำสั่ง หรือโปรแกรมในระหว่างการทำงานของซีพียู โดยซีพียูสามารถเข้าถึงข้อมูลและคำสั่งในแรมแบบรวดเร็ว ซึ่งหากผู้ใช้ต้องการใช้ข้อมูลในภายหลัง ผู้ใช้ต้องย้ายข้อมูลจากแรมไปเก็บไว้ที่หน่วยงามจำรอง เช่น ฮาร์ดดิสก์ ออคัลดิสก์ แฟลชไดรฟ์ เป็นต้น โดยการสั่งคำบันทึกจากโปรแกรมที่ใช้งาน

                            ๑.๒) แรมวีดีทัศน์ (video RAM) ใช้เก็บข้อมูลสำหรับจอภาพ ทำให้สามารถส่งภาพไปที่จอได้เร็วขึ้น นิยมใช้กับการเล่นเกมและงานด้านกราฟิก เพื่อช่วยให้ภาพปรากฏที่หน้าจอได้อย่างรวดเร็ว โดยปกติแล้วการวัดขนาดของหน่วยความจำ นิยมวัดโดยใช้หน่วยเป็นไบต์ (Byte) ซึ่งอาจเทียบได้เท่ากับตัวอักษร ๑ ตัว โดยคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดหน่วยความจำที่ใหญ่มากจะทำงานได้เร็วมากขึ้น ซึ่งหน่วยวัดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น มีดังนี้  

1 Byte (ไบต์)         =  ๑                             ตัวอักษร    1 KB (กิโลไบต์)   =  ๑๐๒๔                    ตัวอักษร (ประมาณ ๑ พันตัวอักษร)    1 MB (เมกะไบต์)  =  ๑๐๔๘๕๗๖           ตัวอักษร (ประมาณ ๑ ล้านตัวอักษร)    1 GB (กิกะไบต์)    =   ๑๐๗๓๗๔๑๘๒๔ ตัวอักษร (ประมาณ ๑ พันล้านตัวอักษร)

ปัจจุบันขนาดหน่วยความจำหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมีขนาดตั้งแต่ 256 MB 512 MB 1GB 2GB 4 GB เป็นต้น

๒) หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว (read only memory :ROM)

เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า รอม เป็นหน่วยความจำที่บริษัทผู้ผลิตติดตั้งชุดคำสั่งที่ใช้ในการเริ่มต้นการทำงานหรือชุดคำสั่งที่สำคัญของระบบคอมพิวเตอร์ โดยรอมมีคุณสมบัติในการเก็บข้อมูลไว้ตลอดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าเลี้ยง นั่นคือ เมื่อเปิดเรื่องใหม่ข้อมูลในรอมก็ยังอยู่เหมือนเดิม แต่ผู้ใช้จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงหรือเพิ่มเติมชุดคำสั่งในรอมได้ ชุดคำสั่งที่ติดตั้งในรอมอย่างถาวรมาตั้งแต่การผลิตของบริษัทเรียกว่า เฟิร์มแวร์ (firmware) ปัจจุบันรอมมีอยู่หลายชนิด บางชนิดมีความสามารถเพิ่มเติมด้วยชุดคำสั่งด้วยโปรแกรมพิเศษได้ ชนิดของรอมที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ Mark ROM, PROM EPROM และ EEPROM