องค์ประกอบเบื้องต้น 1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware) คือลักษณะทางกายของเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งหมายถึงตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ และ อุปกรณ์รอบ ข้าง (peripheral) ที่เกี่ยวข้อง เช่น ฮาร์ดดิสก์ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น ฮาร์ดแวร์ประกอบด้วย หน่วยรับข้อมูล ( input unit ) หน่วยประมวลผลกลาง ( central processor unit ) หรือ CPU หน่วยความจาหลัก หน่วยแสดงผลลัพธ์ (output unit ) หน่วยเก็บข้อมูลสารอง (secondary storage unit 2. ซอฟต์แวร์ (Software) คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ที่ประกอบออกมาจากโรงงานจะยังไม่สามารถทางานใดๆ เนื่องจากต้องมี ซอฟต์แวร์ (Software) ซึ่งเป็นชุดคาสั่งหรือโปรแกรมที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทางานต่าง ๆ ตาม ต้องการ โดยชุดคาสั่งหรือโปรแกรมนั้นจะเขียนขึ้นมาจาก ภาษาคอมพิวเตอร์ (Programming Language) ภาษาใดภาษาหนึ่ง และมี โปรแกรมเมอร์ (Programmer) หรือนักเขียนโปรแกรมเป็น ผู้ใช้ภาษาคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเขียนซอฟต์แวร์ต่าง ๆ ขึ้นมา 3. บุคลากร (Peopleware) ผู้เชี่ยวชาญทางด้านคอมพิวเตอร์ (computer professional) หมายถึงผู้ที่ได้ศึกษาวิชาการทางด้าน คอมพิวเตอร์ ทั้งในระดับกลางและระดับสูง ผู้เชี่ยวชาญทางด้านนี้จะนาความรู้ที่ได้ศึกษามา ประยุกต์และพัฒนาใช้งาน และประสิทธิภาพของระบบคอมพิวเตอร์ให้ทางานในขั้นสูงขึ้นไป ได้อีก นักเขียนโปรแกรม (programmer) ก็ถือว่าเป็นผู้เชียวชาญทางคอมพิวเตอร์เช่นกัน เพราะ สามารถสร้างโปรแกรมใหม่ ๆ ได้ และเป็นเส้นทางหนึ่งที่จะนาไปสู่การเป็นผู้เชี่ยวชาญทาง คอมพิวเตอร์ต่อไป 4. ข้อมูลและสารสนเทศ (Data / Information
สารสนเทศเป็นสิ่งที่ผู้บริหาารนาไปใช้ช่วยในการตัดสินใจ โดยที่สารสนเทศที่มีประโยชน์นั้น จะมีคุณสมบัติ ดังตาราง มีความสัมพันธ์กัน (relevant) สามารถนามาประยุกต์ใช้ได้อย่างเหมาะสมกับสถานการณ์ ปัจจุบัน มีความทันสมัย (timely) ต้องมีความทันสมัยและพร้อมที่จะใช้งานได้ทันทีเมื่อต้องการ มีความถูกต้องแม่นยา (accurate) เมื่อป้อนข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์และผลลัพธ์ที่ได้จะต้อง ถูกต้องในทุกส่วน มีความกระชับรัดกุม (concise) ข้อมูลจะต้องถูกย่นให้มีความยาวที่พอเหมาะ มีความสมบูรณ์ในตัวเอง (complete) ต้องรวบรวมข้อมูลที่สาคัญไว้อย่างครบถ้วน 5. ข้อมูลและสารสนเทศ (Data / Information) กระบวนการทางาน (Procedure) กระบวนการทางานหรือโพรซีเยอร์ หมายถึง ขั้นตอนที่ผู้ใช้จะต้องทาตาม เพื่อให้ได้งานเฉพาะ อย่างจากคอมพิวเตอร์ซึ่งผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทุกคนต้องรู้การทางานพื้นฐานของเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อที่จะสามารถใช้งานได้อย่างถูกต้อง ตัวอย่างเช่น การใช้เครื่อง ฝาก-ถอนเงินอัตโนมัติ ถ้า ต้องการถอนเงินจะต้องผ่านกระบวนการต่าง ๆ ดังนี้ 1.จอภาพแสดงข้อความเตรียมพร้อมที่จะทางาน 2.สอดบัตร และพิมพ์รหัสผู้ใช้ 3.เลือกรายการ 4.ใส่จานวนเงินที่ต้องการ 5.รับเงิน 6.รับใบบันทึกรายการ และบัตร
หลักการทางานของคอมพิวเตอร์
ที่มา www.thaigoodview.com/node/60318 คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่ทางานตามชุดคาสั่งอย่างอัตโนมัติและให้ผลลัพธ์ออกมาตาม ต้องการ ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ตลอดจนอุปกรณ์ต่างๆ รวมเรียกว่า ฮาร์ดแวร์ (Hardware) การทางานของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยสาคัญ 5 หน่วย คือ 1.หน่วยรับข้อมูล คือ เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ทาหน้าที่รับข้อมูลรับข้อมูลหรือคาสั่ง จากผู้ใช้เข้าสู่เครื่อง คอมพิวเตอร์ โดยแปลงข้อมูลหรือคาสั่งนั้นให้อยู่ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อทาการ ประมวลผลต่อไป 2.หน่วยประมวลผลกลาง คือ ส่วนที่ทาหน้าที่ปฏิบัติตามคาสั่งที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล และควบคุมการปฏิบัติงาน ของเครื่องคอมพิวเตอร์ หน่วยประมวลผลกลางประกอบด้วยส่วนสาคัญ 2 ส่วน คือ
2.1หน่วยควบคุม (Control Unit) ทาหน้าที่ควบคุมการทางานของอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบทั้งหมด ให้ทางานอย่างถูกต้อง 2.2หน่วยคานวณ (Arithmetic Logic Unit) ทา หน้าที่ประมวลผลข้อมูลทางคณิตศาสตร์และทาง ตรรกะ 3.หน่วยความจาหลัก เป็นหน่วยความจาที่อยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ 3.1 รอม (ROM : Read Only Memory) เป็นหน่วยความจาหลักที่ใช้บรรจุโปรแกรมสาคัญ ที่ใช้ ในการสตาร์ทอัพเครื่อง 3.2 แรม (RAM : Random Access Memory) ทาหน้าที่เก็บข้อมูลที่รับเข้ามาจากหน่วยรับ ข้อมูล เพื่อนาไปประมวลผล 4.หน่วยความจาสารอง เป็นหน่วยความจาที่ใช้เก็บข้อมูล และโปรแกรมที่ต้องการใช้งานในคราวต่อไปได้ ซึ่งสามารถ บรรจุข้อมูลและโปรแกรมได้เป็นจานวนมาก อุปกรณ์ที่เป็นหน่วยความจาสารอง ได้แก่ 4.1 จานแม่เหล็ก สามารถเข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง 4.2 เทปแม่เหล็ก สามารถบันทึกและเข้าถึงข้อมูลแบบเรียงลาดับ 4.3 จานแสง สามารถอ่านและบันทึกข้อมูลด้วยแสงเลเซอร์ เช่น CD-ROM 5.หน่วยแสดงผล คือ อุปกรณ์ที่ทาหน้าที่แสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล การแสดงผลลัพธ์ แบ่งเป็น 2 แบบ
5.1 แสดงผลทางบนจอภาพ จะแสดงผลลัพธ์ขณะที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ อุปกรณ์คือ จอภาพ คอมพิวเตอร์ทั่วไป 5.2 แสดงผลทางเครื่องพิมพ์ ไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าเลี้ยง อุปกรณ์ที่ใช้ คือ Printer
แทนที่ด้วย floppy ขนาด 3.5 นิ้ว บริษัท Shugart Associates ได้ร่วมมือกับ บริษัท Dysan Corporation ให้ผลิตแผ่น floppy disk 5.25 นิ้วจาหน่าย ในปี ค.ศ. 1977 เริ่มมี Microcomputer ที่มีแป้นพิมพ์ และ จอภาพ ออกสู่ท้องตลาด โดยบริษัท Tandy ผลิตเครื่อง Radio Shack TRS 80 ราคา $599.9 ใช้ CPU Z80 มี RAM ขนาด 4Kbyte พร้อม ภาษา BASIC ออกขาย 1 เดือนแรกมียอดขาย กว่า 10,000 เครื่อง เครื่อง Commodore Pet ใช้ CPU เบอร์ 6502 มี RAM ขนาด 4K หรือ 8 K พร้อมเทป (สาหรับเก็บโปรแกรมและข้อมูล) และ ภาษา BASIC ราคา $700
Stephen G Wozniak กับ Steven Job ได้ทดลองดัดแปลงเครื่อง Altair แต่ ภายหลังเลือก Microprocessor 6502 จากบริษัท MOS Technology ซึ่งมี ราคาถูกกว่า และได้สร้าง Apple I ปรับปรุงเป็น Apple II ตั้งบริษัท Apple และจัด จาหน่ายเครื่อง Apple II เครื่อง ประกอบด้วย คีย์บอด จอภาพ มีหน่วยความจา 16K ROM และ 4K RAM ใช้ภาษา Basic ได้ (พัฒนาเอง แต่ภายหลัง ซื้อจาก Microsoft) ขายในราคา $1,300-$2600 (ขึ้นกับขนาดหน่วยความจา) ในปี ค.ศ. 1977 มียอดขาย $700,000 ปีต่อมามียอดขายกว่า 7 ล้านเหรียญ ถือว่าเป็น คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ที่ได้รับความสาเร็จทางการตลาด
Gary Kildall ได้พัฒนาระบบปฏิบัติการ CP/M และสร้าง floppy disk controller ให้ใช้กับ floppy disk drive และได้ขาย license ให้กับบริษัท IMSAI ในปี ค.ศ. 1977 บริษัทอื่นๆ ทาตาม ทาให้ CP/M เป็นมาตรฐานสาหรับเครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้ 8080 หรือ Z80 เป็น CPU จนกระทั่งยุคของ IBM PC และทา ให้เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เริ่มใช้ floppy disk drive กันมากขึ้น ในปี ค.ศ. 1978 บริษัท Microsoft มียอดขายกว่า 1 ล้านเหรียญ บริษัท Intel ได้ผลิต 8086-8088 Microprocessor ออกสู่ตลาด เป็น microprocessor ขนาด 16 บิท บริษัท Apple ได้ผลิต floppy disk controller ทาให้เครื่อง Apple สามารถใช้ได้กับเครื่องอ่านเขียน floppy diskได้ และได้สร้าง DOS (Disk operating system) เพื่อให้สามารถใช้งาน floppy disk ได้ Apple ขาย controller card พร้อม floppy drive และ Apple DOS 3.1 ในราคา $595 โดย floppy drive ซื้อจากบริษัท Shugart Associates ต่อมาส่งให้บริษัทในญี่ปุ่น ผลิตเพื่อลดต้นทุน VisiCalc ในช่วงเวลาปี ค.ศ. 1979 เริ่มได้มีการพัฒนาโปรแกรมสาเร็จรูปออกขาย เช่น VisiCalc เป็นโปรแกรม spreadsheet ที่ใช้กับ Apple DOS โดย Don Bricklin และ Bob Franston เป็นโปรแกรมที่ทาให้ยอดของของ Apple สูงขึ้นมาก ในขณะเดียวกัน บริษัท MicroPro ได้ผลิตโปรแกรม Word Processing ชื่อ WordStar ออกจาหน่าย โดยทางานบน CP/M ในปี ค.ศ. 1980 Microsoft ผลิต Softcard ซึ่งเป็น card ที่มี Z80 CPU ใช้ต่อใน เครื่อง Apple ซึ่งใช้ 6502 CPU แล้วทาให้เครื่องไปใช้งาน Z80 CPU ใน card ทาให้ เครื่อง apple สามารถ ทางานกับระบบปฎิบัติการ CP/M ได้ Microsoft ผลิต card
ขายพร้อมกับ CP/M และทาให้ Microsoft สามารถ ขาย Microsoft FORTRAN และ COBOL compiler สาหรับผู้ที่ใช้ Apple ได้ บริษัท Seagate Technology ก่อตั้งโดย Alan Shugart (ซึ่งเป็นคนเดียวกันกับผู้ ก่อตั้งบริษัท Shugart Associates ที่ผลิต floppy disk drive แต่ถูกให้ออก) ในปี ค.ศ. 1979 ผลิต Hard disk ขนาด 5.25 นิ้ว เท่ากับ floppy disk drive ออกจาหน่าย รุ่นแรก ST 506 มีความจุ 5 Mbyte ในปี ค.ศ. 1980 บริษัทขายได้เป็น พันเครื่องให้กับ IBM ใช้กับเครื่องเมนเฟรม ซึ่งต่อมาใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ในปี ค.ศ. 1980 บริษัท IBM เห็นว่า ตลาดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นตลาดใหญ่ จึง สร้างเครื่อง IBM PC ออกขาย ในปีค.ศ. 1981 ทาให้มีการนาเอาคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล มาใช้ในทางธุรกิจมากขึ้น IBM ได้ซื้อระบบปฏิบัตการ MSDOS และ ภาษา Basic จาก Microsoft เครื่อง IBM PC ใช้ Intel 8088 microprocessor เป็น microprocessor ขนาด 16 บิท หน่วยความจา 64Kbyte floppy disk drive ขนาด160K ราคาเริ่มต้นที่ $1,565 – $2,880 IBM ขายได้ กว่า 13,500 เครื่อง ใน 4 เดือนแรก และต้องมีการจอง เนื่องจาก IBM ผลิตไม่ทัน Sony created the 3.5 inch micro floppy disk (foreground) and the disk drive (back) from scratch. ในปีค.ศ.1981 บริษัท Sony ผลิต floppy drive ขนาด 3.5 นิว้ และ diskette และกลายเป็น มาตรฐานของ floppy drive ในเครื่อง PC จนถึงปัจจุบัน diskette มีความจุ 720Kbye และ 1.44 Mbyte Osbone I ออกสู่ตลาดในปี ค.ศ. 1981 เป็นเครื่อง Portable เครื่องแรก หนัก 23.5
ปอนด์ (กว่า 10 กิโลกรัม) ใช้ Z80A CPU (8 บิท) มีจอภาพขนาด 8.75 x 6.6 ซ.ม. floppy disk 2 ตัว ใช้ CP/M ราคา $1,795 บริษัทมียอดขาย ถึง $100 ล้าน ใน 2 ปี บริษัทล้มละลายในปี 1983 (เนื่องจาก IBM PC และ Compaq) ในปี ค.ศ. 1982 บริษัท Intel เริ่มผลิต 80286 microprocessor ในช่วงเวลา 6 ปี ของการผลิต มีเครื่อง PC ประมาณ 15 ล้านเครื่อง ที่ใช้ CPU ตัวนี้ทั่วโลก โดย 80286 สามารถทางานกับโปรแกรมที่เขียนให้กับ 8088 ได้ ในปี ค.ศ. 1982 เนื่องจาก IBM PC ขายดี และเป็นที่ยอมรับของตลาด และ IBM สร้าง PC จากอุปกรณ์ที่มีขายอยู่ทั่วไปในขณะนั้น ทาให้เกิด การสร้าง IBM PC “clone” บริษัท Columbia Data Products ผลิต IBM PC clone รุ่นแรก แต่ไม่ประสบ ความสาเร็จมากนัก บริษัท Compaq สร้าง IBM PC clone ตามมา อย่างไรก็ตาม IBM มี copy right ใน BIOS ซึ่งถ้าคัดลอก IBM สามารถฟ้องร้องได้ (ซึ่งมีหลาย บริษัททาและถูก IBM ฟ้อง) แต่ถ้าจะให้ทางานเหมือน IBM ต้องมี BIOS เหมือนกัน บริษัท Compaq ลงทุนกว่า ล้านเหรียญ ทาการ Reverse-engineer โดยจ้าง โปรแกรมเมอร์ สองกลุ่ม กลุ่มแรก เคยได้ยินเกี่ยวกับ IBM BIOS ให้ดู code ของ IBM แล้วเขียนคุณลักษณะการทางาน (specification) กลุ่มที่สอง ที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับ IBM BIOS ให้เขียนโปรแกรมตาม คุณลักษณะการทางาน จากกลุ่มที่หนึ่ง บริษัท Compaq ได้ BIOS ที่ทางานเหมือน IBM BIOS โดยไม่ผิดกฎหมาย copyright จากนั้น บริษัท ผลิตคอมพิวเตอร์ Compaq Portable ที่ 100 % compatible กับ IBM PC ในราคา $3,590 ขายได้ 53,000 เครื่องและมียอดขาย $111 ล้านเหรียญ ในปีแรก ในปี ค.ศ. 1984 บริษัท Phoenix Software Associate ใช้วิธีเดียวกัน กับบริษัท Compaq แต่ Phoenix ไม่ได้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์เอง บริษัทขาย BIOS
ให้กับบริษัทอื่นๆ เพื่อผลิต IBM PC clone ทาให้มีเครื่องที่ทางานได้เหมือน IBM PC ใช้ ซอฟแวร์ร่วมกันได้ แต่มีราคาถูกกว่า IBM PC ออกสู่ท้องตลาดเป็นจานวนมาก ในปี ค.ศ. 1982 บริษัท Hewlett-Packard ซึ่งขณะนั้นผลิตเครื่องคิดเลข ได้ผลิต เครื่องคิดเลข รุ่น HP-75C โปรแกรมได้ ด้วยภาษา BASIC ถือได้ว่าเป็น handheld portable computer เครื่องแรก มี นาฬิกา พร้อม appointment alarm ในปี ค.ศ. 1983 บริษัท Apple ได้ผลิต Apple Lisa ออกจาหน่าย เป็นเครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกที่ใช้ Graphical User Interface ราคา $9,995 ใช้ CPU 68000 ของ Motorola โดย Apple ได้รูปแบบ GUI มาจาก Xerox Palo Alto Research Center ไม่ประสบความสาเร็จในการตลาด ยกเลิกการผลิตในสองปี ถัดมา ในปี ค.ศ. 1984 Apple ได้ออกคอมพิวเตอร์ รุ่น Macintosh ใช้ CPU ตัวเดียวกันกับ Lisa ราคาถูกกว่า $2,495 (128KRAM) จอภาพ 9 นิ้ว ขาวดา 9 เดือนต่อมา ผลิตรุ่น 512KRAM ในราคา $3,195 เครื่อง Apple เป็นเครื่องที่จดลิกสิทธ์ ในเรื่องของ hardware ไว้ ทาให้ไม่มี Apple clone และเครื่อง Macintosh รุ่นแรกๆไม่เหมาะ กับการใช้งานทางธุรกิจ ทาให้ไม่สามารถทาตลาดได้มากเท่า IBM PC ต่อมา Apple มุ่ง ไปที่ตลาด Desktop Publishing และ ผลิต Apple Laser Printer ออกจาหน่าย พร้อม เสนอ โปรแกรม PageMaker บริษัท Microsoft เขียนโปรแกรม ให้ Macintosh คือ Microsoft Word 1.0 และ Microsoft Excel 1.0 ในปี ค.ศ. 1985 บริษัท Apple เริ่มมีปัญหาภายใน บริษัทได้จ้างผู้จัดการจากภายนอกเข้า บริหารงาน Steve Wozniak และ Steve Job ผู้ก่อตั้งบริษัท ลาออกในปีนั้น
ในปี ค.ศ. 1983 บริษัท Sony และ Philips เปิดตัว CD-ROM บริษัทผลิตซอฟแวร์ ได้ ตกลงมาตราฐานการจัดเก็บข้อมูลใน แผ่น CD ในปี ค.ศ. 1985 และเป็น มาตรฐาน ISO9660 ในที่สุด ทาให้สามารถใช้ CD ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกประเภท แผ่น CD มี ความจุ 650 Mbyte หรือสามารถบันทึกเพลงได้ 74 นาที (ในรูปแบบ digital) ต่อมา ภายหลังจากเครื่องเล่น CD ราคาถูกลง CD-ROM จึงเป็นที่นิยมใช้ในเครื่อง PC ในปีเดียวกัน IBM เปิดตัว IBM XT ใช้ Intel 8080 CPU 128KRAM 360 Kfloppy disk drive และ Hardisk 10 Mbyte ในราคา $4,995 บริษัท Kyocera (Kyoto Ceramics) (ญี่ปุ่น) ได้ออกแบบคอมพิวเตอร์ ที่เรียกได้ว่าเป็น labtop เครื่องแรก บริษัท Tandy, NEC, และ Olivetti ได้ซื้อลิกสิทธิ์แบบ ไปผลิต เครื่องจาหน่าย โดยเครื่องใช้ถ่าน “AA” สี่ก้อน มีแป้นพิมพ์ขนาดมาตรฐาน ไม่มี floppy disk หน่วยความจามีแบบตารี backup มีโปรแกรมพร้อมอยู่ภายในเครื่อง ประกอบด้วย Microsoft BASIC, โปรแกรม Text editor และ โปรแกรมสื่อสารข้อมูล ในปี ค.ศ. 1984 IBM เปิดตัว IBM AT ใช้ Intel 80286 512KRAM 1.2 Mbyte floppy disk drive 20 Mbyte Hard disk ในราคา $5,795 คาดการว่าในปี ค.ศ. 1984 เครื่องคอมพิวเตอร์ขายได้กว่า 5 ล้านเครื่องเฉพาะในสหรัฐ Microsoft มีรายได้กว่า 97 ล้านเหรียญจากการขาย BASIC, Mutiplan (spreadsheet ของ Microsoft) และ MS-DOS เป็นส่วนใหญ่ ในปี ค.ศ. 1985 บริษัท Intel ผลิต Intel386™ Microprocessor (80386) ออกจาหน่าย ภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ กว่า 275,000 ตัว มากกว่า 100 เท่า ของ 4004 เป็น microprocessor แบบ 32 บิท และสามารถทางานแบบ "multi
tasking" ได้ ในปี ค.ศ. 1986 บริษัท Compaq ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ Compaq Deskpro 386 เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นแรกที่ใช้ Intel 80386 ก่อนหน้า IBM จะผลิตเครื่องที่ใช้ CPU 80386 ในปี ค.ศ. 1987 IBM เปิดตัว IBM PS/2 รุ่นต่างๆ ราคาจาก $1,395 – $6,995 ใช้ CPU Intel 8080, 80286 และ 80386 แล้วแต่รุ่น ทั้งนี้ โครงสร้างภายของ PS/2 ไม่เปิดเผย และจดลิกสิทธ์ ทั้งนี้เพื่อแย่งส่วนแบ่งตลาดคืนจาก IBM clone และ IBM เปิดตัว OS/2 version 1.0 ปลายปี ซึ่งยังเป็น Text mode ปีถัดมา version 1.1 พร้อมกับโปรแกรม Presentation Manager ซึ่งเป็น GUI ในปี ค.ศ. 1987 ส่วนแบ่งการตลาดของ IBM ในตลาด PC ลดลงจาก 44% เหลือ 39% ขณะที่บริษัท Compaq มีส่วนแบ่งในตลาดเพิ่มขึ้น จาก 16% เป็น 23% ในช่วงทศวรรษ ต่อมา IBM ไม่ได้เป็นผู้ชี้นาตลาดของ PC คอมพิวเตอร์อีกเลย ในปี ค.ศ. 1989 Tim Berners-Lee เสนอโครงการสร้าง World Wide Web กับ CERN (European Council for Nuclear Research) ได้รับอนุมัติ และ สร้างต้นแบบในปี ค.ศ. 1990 โดยสร้างมาตรฐาน URLs, HTML, and HTTP NEC Ultralite ในปี ค.ศ. 1989 บริษัท NEC ได้เปิดตัว NEC UltraLite เป็น notebook คอมพิวเตอร์เครื่องแรก ซึ่งเป็นรูปแบบให้เครื่อง notebook ในสมัยต่อมา เป็นเครื่องที่ไม่มี harddisk ใช้ ROM card สาหรับใส่โปรแกรม มีที่ต่อกับ floppy disk drive ได้
โครงการ ARPANET สิ้นสุดโครงการในปี ค.ศ. 1990 NSFnet/Internet เข้ามา ทดแทน โดยต่อมหาวิทยาลัยต่างเข้าด้วยกัน ในปี ค.ศ. 1991 สหรัฐได้อนุญาตให้ใช้ Internet ในการทาการค้าได้ Thinkpad หลังจากที่ล้าช้าในการสร้าง และไม่ประสบความสาเร็จใน Window 1.0 และ Window 2.0 บริษัท Microsoft เปิดตัว Windows 3.0 ออกสู่ท้องตลาดใน ปี ค.ศ. 1990 ผลิตภัณฑ์ Window ของ Microsoft ทาให้เครื่องที่ใช้ CPU ของ Intel มีระบบปฏิบัติการที่เป็น GUI ในปี ค.ศ. 1992 IBM เปิดตัว ThinkPad 700C เครื่อง Notebook ใช้ 25 MHz Intel 486 processor 4MB RAM และ 80MB hard drive เป็น notebook ที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในเวลานั้น ในปี ค.ศ. 1992 Microsoft ส่ง Microsoft Window 3.1 ซึ่งมีปรับปรุง Window 3.0 กว่า 1,000 รายการ มีการสั่งซื้อล่วงหน้ากว่า ล้านชุด ทั่วโลก IBM เปิดตัว OS/2 version 2.0 ตามมา ไม่ประสบความสาเร็จในการขาย ในปี ค.ศ. 1993 Apple เปิดตัว Newton เป็น personal digital assistant รุ่นแรกที่ได้รับความนิยม ใช้การเขียนบนหน้าจอ ในปีเดียวกัน นักศึกษาที่ University of Illinois’ National Center for Supercomputing Applications สร้าง NCSA Mosaic เป็น GUI Web browser บน Window และพัฒนาให้ทางาน ได้กับ Macintosh และ X-Window บน Unix ทาให้ WWW เป็นที่นิยม ภายหลัง ผู้พัฒนา ตั้งบริษัท Netscape
Usage share of Netscape Navigator over time ในปี ค.ศ. 1995 Microsoft เปิดตัว Windows 95 และมี Internet Explore ซึ่งเป็น Web browser อยู่ด้วย ในปี ค.ศ. 1996 บริษทั Netscape ฟ้องร้องต่อศาล ในกรณีที่ Microsoft ควบรวม ระบบปฏิบัติการ และ Internet Explore เข้าด้วยกันในปี ค.ศ. 1997 มีผู้ใช้ Netscape Web browser กว่า 75% ในขณะที่ใช้ Internet Explore เพียง 18% Microsoft เปิดตัว IE4 ในปีนั้น ในปี ค.ศ. 1999 บริษัท Netscape ถูกซื้อโดย AOL ในปี ค.ศ. 2003 Microsoft จ่าย 750 ล้านเหรียญ เพื่อยุติการฟ้องร้อง ในปี ค.ศ. 2004 มีผู้ใช้ IE กว่า 95% ตัวโปรแกรมสาหรับ Web browser เผยแพร่เป็น Open source ในชื่อของ Mozilla ซึ่งในปีปัจจุบัน ได้มีการ นาโปรแกรมไปปรับปรุง และ สร้าง Web browser อืน่ เช่น Firefox photo of PalmPilot organizer ในปี 1994 Jeff Hawkin ออกแบบ และ สร้าง PalmPilot organizer และตั้งบริษัท Palm Computing บริษัทถูกซื้อโดย บริษัท US Robotic ในปีถัดมา PalmPilot ได้ปรับปรุงเป็นรุ่น PalmPilot 1000 ในปี 1996 มียอดขายกว่า 350,000 เครื่องในปีแรกที่ออกขาย ปีถัดมาบริษัท 3Com ซื้อบริษัท US Robotic และได้ บริษัท Palm Computing ด้วย Jaff Hawkin ลาออก แล้วตั้งบริษัทใหม่ ผลิตเครื่อง HandSpring Visor และใช้ Palm OS ในปี 1999 บริษัท Palm Computing ควบรวมกับบริษัท HandSpring เป็น บริษัท Palm One ในปี 2003 Palm เป็น PDA ที่ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน ข้อมูลจาก Computer Industry Almanac ในปี ค.ศ. 2004 มี PC ใช้กันอยู่ทั่ว โลก กว่า 820 ล้านเครื่อง โดย 24% เป็นเครื่อง Notebook และมีผู้ใช้ Internet กว่า 935 ล้านคน ข้อมูลจากปี 2003 ประมาณยอดขายของ PDA กว่า 18 ล้านเครื่อง
แต่ยอดขายของ PDA เริ่มลดลงโดยสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นจาก PDA-Phone และ Smart Phone จาก 10% ในปี 2002 เพิ่มเป็น 20% ในปี 2003 ในปัจจุบัน เทคโลโนยี่คอมพิวเตอร์ ยังคงพัฒนาอยู่อย่างต่อเนื่อง มีการสร้าง เครื่องในรูปแบบ Tablet PC มีการใช้เครื่อง PDA อย่างแพร่หลาย ได้มีการพัฒนา Smart Phone โดย เป็นการรวม โทรศัพท์มือถือ และ PDA เข้าด้วยกัน มีการสร้างระบบ Embedded system เป็นการเพิ่มความสามารถในการประมวลผลให้กับอุปกรณ์หลากหลายประเภท เช่น ในรถยนต์ ตู้เย็นเป็นต้น
1.2.คอมพิวเตอร์ประเภทต่าง ๆ ในปัจจุบัน เครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ตามความสามารถที่แตกต่างกัน ได้เป็น กลุ่มดังต่อไปนี้ คือ ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์, เมนเฟรม, มินิคอมพิวเตอร์ และ ไมโครคอมพิวเตอร์ (รูปที่ 1) เครื่อง ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขีด ความสามารถสูงสุดในบรรดาคอมพิวเตอร์ที่มีการสร้างขึ้นมา ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้สาหรับ ประมวลผลข้อมูลที่มีปริมาณมาก ๆ และต้องการการคานวณจานวนมาก เช่นการสร้าง แบบจาลองทางวิทยาศาสตร์ -- ปฏิกิริยานิวเคลียร์ เพื่อได้ทราบความเป็นไปที่เกิดขึ้นทุก ๆ เวลาในปฏิกิรยิ านิวเคลียร์เพื่อได้ทราบความเป็นไปที่เกิดขึ้นทุก ๆ เวลาในปฏิกิริยาลูกโซ่ หรือ การใช้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อการตรวจสอบมลภาวะ กลุ่มซุปเปอร์คอมพิวเตอร์จะมีราคาอยู่ ในช่วง 20 ล้านเหรียญขึ้นไป ใช้ในวงการวิจัยและวิทยาศาสตร์ โดยมาก จะมีหน่วย ประมวลผล จานวนมาก เช่น เครื่อง Cray XT3 สามารถตั้งเครื่องให้มี CPU จาก 548 –
30,508 ตัว ทางานด้วยกัน ซึ่งทาให้สามารถคานวณได้ 2.6 – 147 TFLOPS, 1012 floating point operations per second เครื่อง เมนเฟรม (Mainframe Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่นิยมใช้กันใน องค์กรขนาดใหญ่ ที่มเี จ้าหน้าที่จานวนมากที่ต้องการใช้งานข้อมูลชุดเดียวกัน ซึ่งข้อมูล ดังกล่าวจะได้รับการจัดรูปให้อยู่ในระบบฐานข้อมูลขนาดใหญ่ เครื่อง Mainframe อาจจะ มีราคาตั้งแต่ 35,000 เหรียญสหรัฐจนถึงหลายล้านเหรียญ เครื่อง เมนเฟรม โดยปกติ จะมี ความสารถในการทางานกับอุปกรณ์ร่วม เช่น hard disk ได้อย่างดี โดยการออกแบบวงจร พิเศษสาหรับจัดการอุปกรณ์ร่วม เครื่อง มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถ อยู่ระหว่างเครื่อง Mainframe และเครื่อง PC ทาให้มีการเรียกเครื่อง Minicomputer ว่าเป็นเครื่อง Mid-range, เครื่องมินิคอมพิวเตอร์สามารถรองรับ การนาเข้าและส่งออกข้อมูลได้มาก ๆ เช่นเดียวกับ Mainframe เครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) หรืออาจเรียกว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer, PC) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Microprocessor เป็น CPU มีหลายแบบให้เลือกใช้งานตามความเหมาะสมได้ เช่น - เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop Models) เป็นเครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์แบบแรกที่ได้รับการสร้างขึ้น โดยปกติจะมีขนาดเล็กพอที่จะตั้งบนโต๊ะ ทางานได้จึงเรียกว่าเป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ - เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊ก (Notebook) เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ขนาด
เล็กโดยทั่วไปมีขนาด 8.5 x 11 นิ้ว (เท่ากับกระดาษ A4) บางครั้งเรียกว่า Laptop สามารถทางานได้ด้วยแบตเตอร์รี่ภายในเครื่องเองช่วงเวลาหนึ่ง มีน้าหนักเบา มีจอพร้อม แป้นพิมพ์ในตัว เคลื่อนย้ายได้สะดวก - เครื่อง Personal Digital Assistant (PDAs) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพา ที่มีขนาดเล็กที่สุดบางครั้งเรียกว่าเครื่อง Palmtops แต่ก็เป็นเครื่องที่มีขีดความสามารถ น้อยกว่าเครื่องแบบตั้งโต๊ะ และ โน้ตบุ๊ก ปกติใช้เครื่อง PDA สาหรับตารางคานวณขนาดเล็ก, แสดงหมายเลขโทรศัพท์และที่อยู่ของผู้ที่ต้องการติดต่อบ่อยๆ หรือบันทึกเตือนสั้นๆ - เครื่อง Workstation เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถค่อนข้างสูง เหมาะกับงานบางประเภท เช่นงานทางวิศวกรรมที่มีการคานวณมาก ๆ 2. ระบบคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าเราจะพูดถึงคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดและขีดความสามารถที่แตกต่างกันอย่างไรก็ตาม เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านี้จะประกอบด้วยสิ่งที่เหมือนๆ กันอยู่เสมอดังรูปที่ 2 ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 4 องค์ประกอบคือ - ฮาร์ดแวร์ (Hardware) – ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ประกอบ - ซอฟต์แวร์ (Software) – โปรแกรม - ข้อมูล (Data) - ซึ่งจะถูกคอมพิวเตอร์ประมวลผล
- บุคลากร หรือ ผู้ใช้ (People) โดยคอมพิวเตอร์ ใช้ในการประมวลผล (Processing) ข้อมูล ให้เป็น สารสนเทศ เครื่อง คอมพิวเตอร์ใช้ส่วนประกอบสองอย่างในการทาการประมวลผล คือใช้ ตัวประมวลผล และ หน่วยความจา ตัวประมวลผลเป็นส่วนที่ทาหน้าที่ในการจัดรูปและดาเนินการตามคาสั่ง หรือ โปรแกรม โดยโปรแกรม จะมีการรับข้อมูล และ คาสั่ง จาก ที่ได้รับมาจากผู้ใช้ ผ่านทางอุปกรณ์ การรับข้อมูล และ โปรแกรมจะแสดงผลทางอุปกรณ์แสดงข้อมูล ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ ส่วนมาก ต่อกับระบบเครื่อข่าย ซึ่งทาให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ สะดวกยิง่ ขึ้น ฮาร์ดแวร์ หมายถึงส่วนต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เราสามารถแตะต้องสัมผัสได้ ฮาร์ดแวร์ ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเลคทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกันที่เราสามารถใช้ ควบคุมการทางาน, ป้อน ข้อมูล และส่งข้อมูลออกได้ ซอฟต์แวร์ หมายถึง โปรแกรม และ เอกสารที่เกี่ยวข้อง โปรแกรม คือ กลุ่มคาสั่งทาง อิเล็กทรอนิกส์ ที่เป็นตัวสั่งงานให้ฮาร์ดแวร์ทางาน ข้อมูล หมายถึงข้อเท็จจริง ที่คอมพิวเตอร์จะทาการประมวลผลข้อมูล อาจหมายถึง ตัวอักษร, ตัวเลข, เสียงหรือภาพ อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลแบบใดก็ตามที่ป้อนให้กับคอมพิวเตอร์ ข้อมูลเหล่านั้นก็จะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นตัวเลข เสมอเพื่อใช้ในการทางานภายในเครื่อง คอมพิวเตอร์เองต่อไป ตัวเลขที่เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้ทางานภายในเครื่องของมันเองเป็นแบบ ดิจิตอล และภายในคอมพิวเตอร์จะมีการจัดเก็บข้อมูลเอาไว้ในไฟล์ (File) ผู้ใช้ คือบุคคลที่นาเข้าข้อมูล สั่งให้คอมพิวเตอร์ทางานตามต้องการ และนาผลที่ได้ ไป ประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ เพื่อให้เกิดประโยชน์คุ้มค่า ผู้ใช้ควรได้รับการอบรมในการใช้งาน
คอมพิวเตอร์ ทั้งทักษะเบื้องต้น และการใช้งานโปรแกรมเฉพาะงาน รวมถึงเข้าใจในข้อจากัด ของคอมพิวเตอร์ด้วย ระบบเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึงการนาคอมพิวเตอร์ มากกว่า หนึ่งตัว มาต่อเข้าด้วยกัน โดยอาศัยอุปกรณ์ ทาง ฮาร์ดแวร์ และ ใช้ ซอฟต์แวร์ในการสื่อสารข้อมูลของผู้ใช้
2.1.องค์ประกอบทางฮาร์ดแวร์ เครื่องคอมพิวเตอร์หรือฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ จานวนมาก แต่จะเป็นหนึ่งใน สี่ประเภท ดังนี้ - หน่วยประมวลผล (Processor) - หน่วยความจา (Memory) - อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Storage devices) - อุปกรณ์นาข้อมูลเข้า/ออก (Input and Output device) โดย หน่วยประมวลผลติดต่อกับส่วนอื่นโดยระบบบัส โดยมาก อุปกรณ์นาข้อมูลเข้า/ออก จะส่ง ข้อมูลผ่าน Port ซึ่งต่อกับ ระบบบัสอีกทีหนึ่ง
2.1.1. หน่วยประมวลผล
องค์ประกอบ 2 อย่างที่เป็นตัวทาให้เครื่องคอมพิวเตอร์ประมวลผลได้ คือ หน่วยประมวลผล กลาง (Central Processing Unit, CPU) และ หน่วยความจา ซึ่งทั้งสอง องค์ประกอบเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรไฟฟ้าที่เรียกว่า System board หรือ mother board หน่วยประมวลผลกลาง Central Processing Unit (CPU) เป็นที่ที่การประมวลผล ข้อมูลเกิดขึ้น CPU ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานภายในตัวมันอย่างน้อย 2 องค์ประกอบคือ หน่วยควบคุม (Control Unit) และส่วนคานวณคณิตศาสตร์และตรรก (Arithmetic Logic Unit) (รูปที่ 5) รูปที่ 5 หน่วยควบคุมและหน่วยคานวณของ CPU หน่วยควบคุม (Control Unit) ควบคุมการทางานของ CPU โดยหน่วยควบคุมถูกสร้าง ตามชุดคาสั่ง (Instruction set) ที่ออกแบบไว้ ซึ่ง CPU แต่ละตระกูลจะมีคาสั่งที่ แตกต่างกัน เมื่อ CPU อ่านคาสั่งเข้ามาจากหน่วยความจา หน่วยควบคุมจะแปลงคาสั่งนั้นให้ เป็นการทางาน บางคาสั่งถูกแปลงให้เป็นคาสั่งที่ย่อยลงไปอีกเรียกว่า microcode ซึ่งเป็น คาสั่งพื้นฐานควบคุมส่วนต่างๆภายใน CPU คาสัง่ เหล่านี้จะจัดการการไหลของข้อมูล และ การทางานของส่วนต่างๆภายในตัว CPU โดยชุดคาสั่งเหล่านี้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ในรูป ของรหัสเลขฐาน 2 หรือ เรียกว่าเป็น machine code หน่วยคานวณคณิตศาสตร์และตรรก (The Arithmetic Logic Unit หรือ ALU) เป็นส่วนที่ทาการคานวณ เป็น วงจรทางไฟฟ้าที่ทาการ การบวกลบคูณหาร เลขฐาน 2 (บางครั้งไม่มีวงจรลบเลข ในการบวกเลข Complement แทนการลบ) และมีวงจรไฟฟ้าที่
ทาการคานวณทาง logic เช่น AND, OR, NOT เปรียบเทียบตัวเลข CPU ประกอบด้วยกลุ่มของ register เป็นหน่วยความจาความเร็วสูงที่ถูกสร้างอยู่ภายใน CPU มีหน้าที่สาหรับพักหรือเก็บข้อมูลที่กาลังประมวลผล เช่น ใช้ในการเก็บข้อมูลเป็นตัวเลข 2 ตัว ที่อ่านมาจากหน่วยความจา เพื่อให้ ALU บวกทั้งสองเข้าด้วยกันแล้วเก็บผลลัพธ์ไว้ใน register อีกตัว โดยการทางานควบคุมโดย control unit เป็นต้น พื้นฐานของ CPU เป็นวงจร logic ซึ่งถูกสร้างจาก รีเลย์ หลอดสุญญากาศ ทรานซิสเตอร์ โดยประกอบกันเป็นวงจร logic gate จาก logic gate พื้นฐาน AND, OR, NOT ประกอบกันเป็น วงจรที่ซับซ้อนขึ้น เช่น วงจรบวกเลขฐาน 2 , วงจร flip flop, วงจร decoder, วงจร encoder Register ฯลฯ ปัจจุบัน วงจรทั้งหมดสามารถปัจจุบันอยู่ ใน IC หนึ่งตัว ซึ่งภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ จานวนมาก ที่เรียกว่า Microprocessor ในการทางานของคอมพิวเตอร์ เพื่อให้จังหวะการทางานของส่วนต่างๆ สอดคล้องกัน คอมพิวเตอร์ จะมีสัญญาณ นาฬิกาอยู่ภายใน โดยความเร็วของการประมวลผล จะขึ้นอยู่กับ ความถี่ของสัญญาณนาฬิกานี้ ซึ่ง CPU แต่ละรุ่น จะมีความเร็วของสัญญาณนาฬิกากาหนด ไว้ เช่น Pentium 4 2.8GHz ตัวอย่างของ CPU ที่ใช้ในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เช่น บริษัท Intel ผลิต Intel Pentium 4, Intel Celeron, Intel Itanium, Intel Xeon บริษัท AMD ผลิต AMD Athlon XP, AMD Athon 64, AMD Opteron เป็นต้น เครื่องคอมพิวเตอร์ อาจจะประกอบด้วย CPU มากกว่า 1 ตัวขึ้นไปอยู่ภายในเครื่องเดียวกัน
และใช้ระบบปฏิบัติการ (OS) พิเศษ ที่สามารถจัดสรรงานให้ CPU แต่ละตัวแบ่งงานกันทา ได้อย่างสอดคล้องกัน เรียกการทางานแบบนี้ว่า Parallel Processing เช่น เครื่อง IBM 3090 มีโพรเซสเซอร์ 2 ถึง 4 ตัว ส่วนเครื่องที่มีโปรเซสเซอร์จานวนหลายร้อยตัวหรือ เป็นพันตัวก็มีซึ่งเรียกว่า massive parallel processors (MPP) เช่นเครื่อง Blue Horizon ของ National Partnership for Advanced Computational Infrastructure ที่สหรัฐอเมริกา ประกอบด้วยโพรเซสเซอร์ 1,152 ตัว. 2.1.2. หน่วยความจา (Memory) ถึงแม้ภายใน CPU จะมีหน่วยความจาที่เรียกว่า register แต่ก็เป็นเพียงหน่วยความจา ขนาดเล็ก ไม่สามารถเก็บข้อมูลที่เป็นโปรแกรมหรือคาสั่งจานวนมากๆ ได้ CPU อาจต้องใช้ เนื้อที่หลายล้านไบท์ของหน่วยความจาเพื่อจัดเก็บคาสั่งโปรแกรมและข้อมูลที่จะต้องใช้ในการ ประมวลผล ระบบคอมพิวเตอร์ จึงต้องมีการต่อหน่วยความจา เป็น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (chip) ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจร mother board หรืออาจจะอยู่บนแผงวงจรเล็กๆ ติดตั้ง บนช่องเสียบของ mother board อีกครั้ง (รูปที่ 9) หน่วยความจาแบบ nonvolatile เป็นหน่วยความจาอิเล็กทรอนิกส์ ที่สามารถเก็บข้อมูลที่ ถูกบรรจุลงใน chip ถึงแม้ว่าจะตัดไฟเลี้ยงออก(ปิดเครื่องคอมพิวเตอร์) ส่วนหน่วยความจา แบบ volatile เป็นหน่วยความจาอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สามารถเก็บข้อมูลเมื่อไม่มีไฟเลี้ยงวงจร รูปที่ 9 หน่วยความจาในคอมพิวเตอร์ ปกติแล้วคอมพิวเตอร์ที่มีจานวนหรือขนาดของ RAM มากกว่าก็จะมีขีดความสามารถและ
ความเร็วมากกว่า ปกติหน่วยวัดขนาดของหน่วยความจาของคอมพิวเตอร์คือ byte (โดยทั่วไป 1 byte เป็นขนาดของหน่วยความจาที่ใช้จัดเก็บตัวอักษรหนึ่งตัว) Kilobyte (KB) - ประมาณ 1,000 ไบท์ (bytes) (หรือ 103 ไบท์) 1024 ไบท์ Megabyte (MB) - ประมาณ 1,000,000 ไบท์ (หรือ 106 ไบท์ ) 1024 x 1024 ไบท์ = 1,048,576 ไบท์ Gigabyte (GB) - ประมาณ 1,000,000,000 ไบท์ ( หรือ 109 ไบท์ ) 1024 x 1024 x 1024 ไบท์ = 1,073,741,824 ไบท์ ROM หรือ read-only memory เป็นหน่วยความจาที่อ่านข้อมูลออกมาได้อย่างเดียว ในขณะใช้งานปกติ การบรรจุข้อมูลลงใน ROM (เรียกว่า burning in the data) ต้องทาจากโรงงานที่ผลิต ROM หรือใช้เครื่องมือพิเศษ (chip programmer) ซึ่ง สามารถเขียนข้อมูลลงใน ROM chip ได้ ข้อมูลที่เก็บไว้ใน ROM จะคงอยู่แม้ไม่มี ไฟเลี้ยงวงจร ดังนั้น ROM จึงถูกจัดเป็นหน่วยความจาประเภท nonvolatile ROM มีหลายประเภท บางชนิดถูกออกแบบให้เขียนข้อมูลได้ครั้งเดียว บางชนิดสามารถ เขียนและลบข้อมูลได้หลายครั้ง การลบข้อมูลใน ROM นั้นมีทั้งการใช้แสงอัลตร้าไวโอเล็ต (ROM ชนิด erasable-prommable ROM หรือ EPROM) และการใช้ไฟฟ้า
(ROM ชนิด electrically erasable-programmable ROM หรือ EEPROM และชนิด flash memory) คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะมีการใช้ ROM ชนิด flash memory (รูปที่ 10) ทาให้สามารถลบและเขียนข้อมูลโดยใช้ไฟฟ้าได้หลาย ครั้ง ROM ในคอมพิวเตอร์จะเก็บโปรแกรมที่คอมพิวเตอร์จะต้องทาในขณะเริ่มต้นทางาน และโปรแกรมที่ใช้ติดต่อกับฮาร์ดแวร์ที่อยู่บน mainboard หน่วยความจาที่เราสามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลภายในของมันได้ในขณะที่เราใช้งานเครื่อง คอมพิวเตอร์นั้น เรียกว่า random-access memory (RAM) ดังนั้นเราจึงใช้ หน่วยความจาแบบนี้ในการเก็บข้อมูลและโปรแกรมในขณะที่มีการใช้งานคอมพิวเตอร์ เมื่อปิด เครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่อยู่ใน RAM จะหายไป ดังนั้น RAM จึงเป็นหน่วยความจา ประเภท volatile RAM มักจะถูกผลิตโดยติดตั้งบนแผงวงจรไฟฟ้าที่เรียกว่า DIMM หรือ ในรูปแบบที่ เรียกว่า SIMM เพื่อใช้เสียบลงในแผง mother board ของเครื่องคอมพิวเตอร์ (รูปที่ 11) ในปัจจุบัน RAM มีให้เลือกหลายประเภท ซึ่งขึ้นอยู่กับ main board ว่ารองรับ RAM แบบใดได้บ้าง ตัวอย่างของ RAM ที่พบเห็นคือ - Fast Page Mode (FPM) RAM ใช้ใน PC รุ่นเก่า สามารถส่งข้อมูลเป็นชุด (page)โดยส่ง Address ครั้งเดียว - Extended Data Output (EDO) RAM ใช้วิธีเดียวกันกับ FPM ปรับปรุงให้ อ่านค่าตัวถัดไปให้เร็วขึ้นด้วยเทคนิค pipelining ที่มีความเร็วมากกว่า RAM แบบ FPM ประมาณ 5%
- Synchronous Dynamic RAM (SDRAM) มีการทางานแบบ Synchronous กับสัญญาณนาฬิกา ทาให้ทา pipelining ได้มากขึ้น สามารถอ่าน เขียนข้อมูลได้เร็วกว่า EDO - Double Data-Rate Synchronous DRAM (DDR SDRAM or DDR) เป็น SDRAM ที่ปรับปรุง โดยเพิ่มการส่งข้อมูลเป็น 2 เท่า โดยทางานที่สัญญาณนาฬิกา ทั้ง ด้านขึ้นและด้านลง ในขณะที่ SDRAM ทางานกับสัญญาณนาฬิกา ที่ด้านหนึ่งเท่านั้น
CPU จะ อ่าน หรือ เขียนข้อมูล ใน หน่วยความจา โดยการส่งตาแหน่งที่อยู่ของข้อมูลใน หน่วยความจา (memory address) และ คาสั่ง (อ่าน/เขียน) ในกรณีการอ่านข้อมูล หน่วยความจาจะส่งข้อมูลที่เก็บไว้ให้ CPU และ ในกรณีของการเขียนข้อมูล หน่วยความจา จะรับข้อมูลบันทึกไว้ ณ. ตาแหน่งที่กาหนด โดยคาสั่งเหล่านี้คือโปรแกรมที่อยู่ในหน่วยความจา อีกส่วนหนึ่ง (รูปที่ 12) รูปที่ 12 CPU ส่งตาแหน่งหน่วยความจาที่ต้องการข้อมูลให้ RAM ตาแหน่งหน่วยความจาเริ่มจากตาแหน่งหมายเลขศูนย์ (0) และเพิ่มขึ้นไปเรื่อยๆ หน่วยความจาแบบนี้เรียกว่า random-access memory ก็เพราะว่าเราสามารถ เข้าถึงตาแหน่งหน่วยความจาตาแหน่งใดๆ ได้โดยตรง โดยไม่ต้องไล่เรียงจากตาแหน่งแรกขึ้น ไป การเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่าง RAM และ Register ของ CPU เป็นการทางานที่ต้องใช้ เวลามากที่สุดในการทางานของ CPU ทั้งนี้เนื่องจากว่าโดยปกติ RAM มีความเร็วในการ
ทางานช้ากว่า CPU มาก เพื่อแก้ไขปัญหาข้างบนนี้ (ได้บางส่วน) จึงได้มีการสร้าง CPU ที่มี หน่วยความจาแบบแคชภายในตัว CPU หรือ สร้างวงจรหน่วยความจาแคช ระหว่าง หน่วยความจาหลัก กับ CPU หน่วยความจาแคชเป็นหน่วยความจาที่คล้ายกับ RAM แต่ หน่วยความจาแคชเป็นอุปกรณ์ที่มีความเร็วสูงมาก โดยในขณะทางาน ถ้า CPU ต้องการอ่านคาสั่งหรือข้อมูลใน RAM ตัว CPU จะทาการ ตรวจดูสิ่งที่ต้องการจากภายในหน่วยความจาแคชก่อน ถ้าไม่พบ มันก็จะไปอ่านจาก RAM เข้ามายัง register ของมันและในเวลาเดียวกันนั้นก็จะเอาไปเก็บไว้ในหน่วยความจาแคช ด้วย ในคราวต่อไปถ้า CPU ต้องการชุดคาสั่งหรือข้อมูลชุดเดิม ก็จะสามารถอ่านได้จาก หน่วยความจาแคชอย่างรวดเร็ว
2.1.3. ระบบบัส (Bus) คาว่า บัส (Bus) ภายในคอมพิวเตอร์หมายถึง เส้นทางระหว่างอุปกรณ์ประกอบต่างๆ ภายใน เครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นกลุ่มของเส้นทางนาไฟฟ้าที่ขนานกันอยู่หลายๆ เส้น บัสภายใน คอมพิวเตอร์มีอยู่ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ บัสข้อมูล (data bus) และ บัสแอดเดรส (address bus) ดังรูปที่ รูปที่ 13 บัสข้อมูล (Databus) คือเส้นทางเดินของ กระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่ระหว่าง CPU, หน่วยความจา และอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์อื่นๆ บน แผงวงจร mother board ใช้ส่งข้อมูล บัสแอ็ดเดรส (Address Bus) เป็นกลุ่ม เส้นทางนาไฟฟ้าที่เชื่อมระหว่าง CPU และหน่วยความจาและใช้เป็นสัญญาณบ่งบอก ตาแหน่งของหน่วยความจาที่ต้องการเข้าถึง(อ่านหรือเขียน) ในการต่อ Mainboard กับอุปกรณ์ร่วมในเครื่อง PC มีการกาหนดมาตรฐานของระบบบัส
(ทั้ง data bus, address bus และสัญญาณควบคุม) ที่ใช้หลายรูปแบบ เช่น - Industry Standard Architecture (ISA) bus เป็นระบบ bus แบบ 16 บิต - Extended Industry Standard Architecture (EISA) bus เป็นระบบ bus แบบ 32 บิต - Peripheral Component Interconnect (PCI) bus เป็น bus ที่ใช้ใน เครื่อง PC ในปัจจุบัน เป็นระบบ bus แบบ 32 และ 64 บิต (เลือกออกแบบ อุปกรณ์ได้) และ มีการทางานแบบ Plug and play กล่าวคือ มีส่วนของการระบุประเภท รุ่น ของ อุปกรณ์ได้
2.1.4. อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูลและโปรแกรม เพื่อให้ข้อมูลยังคงอยู่หลังจากปิดเครื่องแล้วก็ ตาม อุปกรณ์จัดเก็บที่เป็นที่นิยม ได้แก่ floppy disk, hard disk, CD แตกต่างจาก หน่วยความจา คือ อุปกรณ์จัดเก็บมีขนาดพื้นที่มากกว่าหน่วยความจามาก สิ่งที่จัดเก็บใน อุปกรณ์จัดเก็บจะยังคงอยู่ถึงแม้ว่าเราจะปิดเครื่องคอมพิวเ ตอร์แล้วก็ตามแต่สิ่งที่จัดเก็บใน หน่วยความจา (RAM) จะหายไปหมดเมื่อเราปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์จัดเก็บมีราคา ถูกกว่าหน่วยความจามากเมื่อเทียบจากขนาดที่สามารถเก็บข้อมูลได้ Floppy disk และ Hard disk เขียนข้อมูลโดย ใช้หลักการเปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้า
ให้เป็นสนามแม่เหล็ก เพื่อเหนี่ยวนาสารแม่เหล็ก ที่ฉาบอยู่บนแผ่นรอง ให้เกิดขั้วแม่เหล็ก และ อ่านข้อมูลโดยแปลงสถาพขั้วแม่เหล็กที่บันทึกอยู่ ให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า แผ่นรองของ floppy disk ทาจากพลาสติก อ่อน อยู่ในซอง ซึ่งถอดเข้า-ออกจากเครื่องอ่านเขียนได้ ในขณะที่แผ่นรองของ hard disk จะทาจากโลหะแข็ง มีทั้งชนิดที่ประกอบกับเครื่องอ่าน เขียน และ ชนิดที่ถอดจากเครื่องอ่านเขียนได้ (removable hard disk) เครื่องอ่าน เขียน จะประกอบด้วย มอเตอร์เพื่อหมุนแผ่นรองนี้ และจะมีหัวอ่านซึ่งเลื่อนได้ในแนวรัศมีของ แผ่น (รูปที่ 14) ทาให้อ่านเขียนข้อมูล ณ. ตาแหน่งใดๆ บนแผ่น การที่แผ่น disk อยู่ในเครื่อง อ่านเขียน ทาให้การหมุน และ การ เลื่อนหัวอ่าน มีความละเอียดสูงได้ ทาให้ hard disk ปกติ มีความจุสูงกว่า removable hard disk และ floppy disk ปัจจุบัน ความจุ ของ hard disk สูงขึ้นทุกปี และมีรูปแบบใหม่ๆ ออกมาเช่น Micro drive มีขนาด 40 x 30 x 5 mm Optical Disk คือแผ่น disk ที่ใช้หลักการทางแสงในการอ่านและเขียน เช่น CD (Compact disk) และ DVD (digital versatile disk) ถ้าเขียนข้อมูลมาแล้ว เรียก CD หรือ DVD ถ้าเป็นแผ่นที่สามารถเขียนข้อมูลได้ ครั้งแรกโดยเครื่องเขียน เรียก CD-R, DVD-R, DVD+R สาหรับแผ่นที่เขียนอ่านได้หลายครั้ง จะเรียก CD-RW, DVD-RW แผ่น CD และ DVD จะเป็นแผ่น พลาสติก ที่ฉาบโลหะสะท้อนแสง และ ฉาบพลาสติดใส ป้องกันการขีดข่วน การเขียนข้อมูลลงบน แผ่น CD ทาได้โดย สร้าง รูลงบน พื้นผิวโลหะ การ อ่านข้อมูล จะใช้แสง laser สะท้อนผิวโลหะ ซึ่ง บริเวณที่เป็นรูจะให้แสงสะท้อนต่างจาก บริเวณที่ไม่เป็นรู สาหรับแผ่น CD-RW นั้น โลหะที่เคลือบจะเป็นโลหะผสมแบบพิเศษ ที่จะมีคุณสมบัติทาง
แสงต่างกัน หลังจากเย็นลงแล้ว เมื่อให้ความร้อนไม่เท่ากัน กล่าวคือ ถ้าให้ความร้อนสูง โลหะ เย็นลงในสถาวะ amorphous ในขณะที่ให้ความร้อนต่า โลหะจะเย็นลงในรูปของผลึก ซึ่ง จะมีผลให้ เกิด phase shift ของ แสงต่างกัน การเขียนจะทาได้โดยใช้ laser ให้ความ ร้อนแก่ชั้นโลหะ โดยมีพลังงานไม่เท่ากันในจุด ข้อมูล 0 กับ จุดข้อมูล 1 การอ่านกลับ อาศัย การตรวจจับ ความต่าง phase ของแสงที่สะท้อน โดย เครื่องอ่านเขียน CD จะมีมอเตอร์ หมุนแผ่น CD และ มอเตอร์เลื่อนหัวอ่านในแนวรัศมี คล้ายกับใน Hard disk เช่นกัน เพื่อให้อ่านเขียนได้ทุกตาแหน่งของแผ่น DVD ใช้หลักการทางานเช่นเดียวกันกับ CD แต่มาตรฐานการเก็บข้อมูลต่างกัน จาก ความก้าวหน้าในเทคโลโนยี่ของการผลิต และ การควบคุมความละเอียด โดยความต้องการที่ จะให้ ภาพยนตร์สามารถเก็บอยู่ในแผ่นเดียวได้ แผ่น DVD มีวิธีการผลิตต่างจากแผ่น CD และ เครื่องอ่านเขียน มีความละเอียดสูงกว่า โดย ระยะห่างระหว่างจุด และ ขนาดของจุด บน แผ่น DVD มีขนาดเล็กกว่า CD ทาให้เก็บข้อมูลได้มากกว่า โดย DVD สามารถเก็บข้อมูล ได้ 4.7 Gbyte ต่อแผ่น ในขณะที่ CD มีความจุ 680 Mbyte ต่อแผ่น Flash Memory เป็นหน่วยความจาที่สามารถยังคงเก็บข้อมูลที่เราเขียนเอาไว้ได้อยู่ ถึงแม้ว่าจะตัดไฟเลี้ยงออกแล้วก็ตาม Flash memory ซึ่งสามารถเขียนและลบข้อมูลได้ โดยใช้ไฟฟ้า นอกจากจะใช้ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วยังมีการนามาใช้ เป็น อุปกรณ์ จัดเก็บข้อมูลด้วย โดยใช้ Flash Memory กับวงจรติดต่อแบบ USB เรียกกันหลายชื่อ เช่น keydrives, pen drives, thumb drives, flash drives, USB keys, USB memory keys, USB sticks, jump drives หรือ ออกแบบต่างออกไป โดยต้องมีอุปกรณ์ต่อ ต่างหาก เช่น Memory Stick, SmartMedia Card, Multi Media Card ซึ่งมักใช้ร่วมกับ อุปกรณ์เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์แบบอื่นๆ เช่น
กล้องถ่ายรูปดิจิตอล 2.1.5. ช่องเชื่อมต่ออุปกรณ์ (Port) อุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ ที่นามาต่อพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทาได้โดยผ่านทาง ระบบบัส ในบางกรณีเราสามารถต่ออุปกรณ์เข้ากับ ช่องเชื่อมต่อ ที่มีอยู่ด้านหลังเครื่อง คอมพิวเตอร์ได้ โดยผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ และผู้ผลิตอุปกรณ์ ตกลงกันในมาตรฐานของช่อง เชื่อมต่อเหล่านี้ ปกติเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งประกอบด้วย ช่องเชื่อมต่อ ต่างๆ สาหรับ การเชื่อมต่อที่มีความสามารถและการใช้งานหลายชนิดด้วยกัน โดยแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ใหญ่คือ ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม (Serial port) และ แบบขนาน (Parallel port) ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม (Serial port) เป็นช่องทางติดต่อสื่อสารที่สามารถส่งผ่าน สัญญาณข้อมูลได้หนึ่งบิต ณ เวลาหนึ่ง ปกติจะใช้สายนาสัญญาณเพียงสองเส้น อย่างไรก็ ตามสายตัวนาที่ใช้เชื่อมต่อแบบอนุกรมนี้ก็ประกอบด้วยตัวนาสัญญาณอื่นๆ เช่น สัญญาณ ควบคุมต่างๆ ด้วย ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์จะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า universal asynchronous receiver transmitter (UART) เป็นตัวแปลง สัญญาณแบบขนานของ data bus ให้เป็นแบบอนุกรมเพื่อส่งต่อไปยังสายนาสัญญาณ แบบอนุกรม ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรมที่ใช้กันในคอมพิวเตอร์ได้แก่ Keyboard port และ mouse port โดยปกติ จะมี ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม ตามมาตรฐาน RS-252C อีกด้วย Universal Serial Bus (USB) เป็นการเชื่อมต่อแบบอนุกรมแบบหนึ่งที่มีความเร็วสูง ถึง 12 Mbps และยังสามารถต่อเชื่อมอุปกรณ์ได้ถึง 127 ชิน้ ในช่องติดต่อเพียงช่องเดียว
(ต่อกับอุปกรณ์เรียก USB Hub เพื่อเพิ่มจานวนช่อง) เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน จะมีช่อง USB 2 ช่องเป็นมาตรฐาน ช่องเชื่อมต่อแบบขนาน (parallel port) ม ีลกั ษณะการส่งผ่านข้อมูลได้หลายๆ บิต ณ เวลาหนึ่งๆ โดยอาศัยสายหลายเส้น เหมือนกับการส่งผ่านข้อมูลภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่าน ทางระบบบัสข้อมูลมาตร ฐานการเชื่อมต่อแบบขนาน ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนี้กาหนดให้มีขนาด 8 บิต และ สัญญาณควบคุม นิยมใช้ต่อกับเครื่องพิมพ์ ช่องเชื่อมต่อแบบ ขนาน ตาม มาตรฐาน SCSI (Small Computer System Interface) ปกติแล้วการจะใช้การเชื่อมต่อ SCSI ในเครื่องคอมพิวเตอร์ได้นั้น เราจะต้อง ใช้แผงวงจรที่เรียกว่า SCSI Adapter ใส่ลงใน slot ของเครื่องคอมพิวเตอร์ และใช้สาย เคเบิลต่อออกจาก SCSI adapter เข้าไปยังอุปกรณ์ภายนอกอีกทอดหนึ่ง ระบบ SCSI สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกต่อกันเป็นลูกโซ่ได้ ดังรูปที่ 22 มาตรฐานใหม่ของ SCSI คือ SCSI-3 สามารถต่อเชื่อมอุปกรณ์ภายนอกเป็นลูกโซ่ได้ถึง 127 ชิ้น และสามารถส่งผ่าน สัญญาณได้ด้วยความเร็ว 160 Mbps รูปที่ 22 การเชื่อมต่อของ SCSI รูปที่ 23 ช่องเชื่อมต่ออุปกรณ์ของไมโครคอมพิวเตอร์ทั่วไป
2.1.6. อุปกรณ์นาข้อมูลเข้า/ออก (Input/Output Devices) อุปกรณ์นาข้อมูลเข้า ส่วนมาก มีหลักการคือเปลี่ยน การกระทาเชิงกล ให้เป็นสัญญาณ ทาง
ไฟฟ้า เช่น การกดคียร์ การเลื่อน ซึ่งอาจจะเป็น การบันทึกการเปลี่ยนแปลง หรือ ค่าโดยตรง จากนั้นสัญญาณไฟฟ้า จะถูกเข้ารหัส เป็นสัญญาณ digital และนาเข้าไปประมวลผลต่อไป อุปกรณ์นาข้อมูลออก เป็นการแสดงผล ในรูป ภาพ แสง สี เสียง หรือ ภาพบนกระดาษ โดยการ นาข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ โดยมากส่งออกทาง ช่องเชื่อมต่อมาตรฐาน อุปกรณ์จะรับข้อมูล แล้วแสดงข้อมูลนั้นๆ อุปกรณ์นาข้อมูลเข้า-ออก มีหลากหลาย เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ จอภาพ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น แป้นพิมพ์ (Keyboard) เป็นอุปกรณ์รับข้อมูล โดยการเปลี่ยนจากการกด สวิตช์ ให้เป็น รหัส ส่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยมาก ในแป้นพิมพ์ จะมี microcontroller ควบคุมการ ทางาน เนื่องจาก แป้นพิมพ์ ต้องมีจานวนสวิตช์มาก (80 ตัวในรุ่นเก่า 101 ตัวตาม มาตราฐาน IBM PC) เพื่อให้ครอบคลุมทุกตัวอักษร แทนที่สวิตช์จะต่อตรง เข้ากับ microcontroller การออกแบบวงจรใช้วิธีต่อเป็นลักษณะตารางแทน โดย microcontroller จะตรวจหาว่า แถวใด คอลัมใด ถูกกด และ ถูกกดพร้อม คีย์ พิเศษ หรือไม่ แล้วแปลงเป็นรหัส ส่งแบบอนุกรม ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ การจัดวางตัวหนังสือของแป้นพิมพ์ ได้เลียนแบบ เครื่อง พิมพ์ดีด แป้นพิมพ์แบบ IBM 101 คีย์ ได้เพิ่มส่วนของการพิมพ์ตัวเลข และ ส่วนของการเลื่อน cursor อุปกรณ์ชี้ตาแหน่ง (Pointer Devices) เป็นอุปกรณ์ ที่ใช้ชี้ตาแหน่งบนจอภาพ มีหลาย ประเภท เช่น เมาส์, Track ball, Touch pad และ Point stick เป็นต้น เมาส์ เป็นอุปกรณ์ ที่เลื่อน แล้วให้ค่า ทิศทาง และ ความเร็วในการเลื่อนกับโปรแกรม เมาส์ตัว แรกที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ จดลิกสิทธ์ในปี 1970 โดย Englebart ในงานวิจัยที่ Xerox
PARC ในปัจจุบัน เมาส์ที่ใช้ลูกบอล เป็นที่นิยมมากกว่า เมาส์ที่ใช้ลูกบอลแบบสองแกน ทางานโดย เมื่อเลื่อน mouse ลูกบอล จะหมุน พร้อมกับ หมุนแกน ที่ต่อกับ วงล้อเป็นซี่ จะมีวงจรส่งแสง (LED) และรับแสง (Photo diode) โดย วงล้อซี่ จะบังแสง และ ยอมให้แสงผ่าน สลับกันไป โดยจะมี ตัวรับ แสง 2 ตัวอยู่ชิดกัน จะเกิด ลาดับของ การบังแสง/มีแสง, 0/1, ของตัวที่ 1,2 ตามลาดับดังนี้ (0,0), (0,1),(1,1),(1,0) และจะเกิดลาดับกลับกัน ถ้าหมุนในอีกทิศทางหนึ่ง ทั้งนี้ มีแกนต่อวง ล้อซี่สองตัวตั้งฉากกัน จะเกิดสัญญาณ สี่ลาดับ ซึ่งจะทาให้ทราบถึงทิศทางและความเร็ว (สัญญาณถี่มีความเร็วสูง) (รูปที่ 27) ในการเลื่อน mouse ซึ่งจะส่งให้คอมพิวเตอร์ แสดงผล (ใน GUI จะเปลี่ยนตาแหน่งของ Cursor ที่หน้าจอเป็นต้น ในเกมส์ อาจใช้เปลี่ยน มุมมองของผู้เล่น) เมาส์ที่ใช้แสง มีสองลักษณะ คือ เมาส์ที่ต้องใช้ที่รองแบบพิเศษ กับ เมาส์ที่ใช้การจับภาพ เมาส์ ที่ใช้แสงแบบที่ใช้ที่รองพิเศษ ภายในจะมีอุปกรณ์ตรวจรับแสงสะท้อน ที่ส่งออกจากตัวเมาส์ สะท้อนกับ ที่รอง ที่รองจะออกแบบเป็นเส้นตารางสีเข้ม บนพื้นสะท้อนแสง เมื่อเลือนเมาส์ จะ เกิด แสงสะท้อนที่มีความเข้มต่างกันไป ปัจจุบัน เมาส์แบบนี้ไม่เป็นที่นิยม เพราะถ้ามีรอยขูด ขีดที่ ที่รอง จะทาให้เมาส์ทางานผิดพลาดได้ เมาส์ใช้แสงแบบจับภาพ พัฒนาโดย Agilent Technologies และขายสู่ท้องตลาดในปี 1999 โดยใช้การจับภาพ กว่า 1,500 รูปต่อ วินาที จากนั้นจะวิเคราะห์รูป โดยวงจร digital signal processing (DSP) เปรียบเทียบรูปเก่า กับรูปใหม่ หาความแตกต่าง เพื่อจะได้ ทิศทาง และ ระยะการเคลื่อนที่ Trackball คือ เมาส์ที่ใช้ลูกบอล แล้วหงายขึ้น ในนิ้วหมุนลูกบอล แทนการเลื่อนตัวเมาส์ให้
ลูกบอลหมุน Touchpad เป็นอุปกรณ์ที่ใช้มากกับ laptop โดยเป็นแผ่น ที่จับค่า capacitance ระหว่างแผ่นกับนิ้ว หรือ ระหว่างตัวแผ่นสองแผ่น ของตัว touchpad เมื่อใช้นิ้วกด จะทาให้ ค่า capacitance เปลี่ยนไป โดยตัวจักค่า capacitance จะทาเป็นในรูปตาราง แนวตั้งและแนวนอน อุปกรณ์ควบคุมสแกนหาตาแหน่งที่มีค่า capacitance เปลี่ยนไป จะ ได้ตาแหน่งที่ถูกกด Point stick หรือที่จดทะเบียนการค้าของ IBM เรียก TrackPoint ประดิษฐ์ขึ้นโดย Ted Selker โดยเริ่มใช้ใน เครื่อง laptop ThinkPad โดย pointing stick จะ ตรวจจับแรงที่ดัน ตัวมัน โดยการวัดความต้านทานที่เปลี่ยนไปของวัสดุเมื่อรับแรง แล้ว เปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า ดิจิไทเซอร์ (digitizer tablet หรือ graphic tablet) เป็นอุปกรณ์ที่ ให้ค่า X-Y ของ ตาแหน่งตัวชี้ เข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยแผ่นรองจะเป็นตารางของตัวนาอาศัยการกด หรือ สัญญาณจากตัวปากกาหรือตัวชี้ และ ระบุตาแหน่งที่ ชี้ ใช้ในการคัดลอก แบบ ในทาง สถาปัตยกรรม และ วิศวกรรม รวมถึง ใช้ในการวาดรูป จอยสติก (Joystick) จะเป็น ความต้านทานปรับค่าได้ 2 ตัว ซึ่งค่าความต่างศักดิ์ จะเปลี่ยน ค่าไปตามตาแหน่งที่โยกคันโยกในแนว X และ Y โดยมากจะมีปุ่มกด เป็น สวิตช์ จานวนหนึ่ง ใช้มากในการเล่นเกมส์ จอภาพเป็นอุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลที่นิยมกันมาก ในปัจจุบัน มีจอภาพ แบบ Cathode-ray tube (CRT), แบบจอแบน Liquid crystal display (LCD) และ จอ Plasma
ในการแสดงผลขนาดใหญ่นิยมใช้เครื่อง Projector จอ CRT ใช้หลักการเดียวกันกับ TV โดยมีหลอดสุญญากาศ ภายในจะมี แหล่งกาเนิด อิเลคตรอน (ไส้หลอด) อิเลคตรอนที่เกิดขึ้น วิ่งโดยการใช้ไฟฟ้าแรงสูงเหนี่ยวนาให้ ไปกระทบ กับ ผิวหลอดภาพด้านใน ซึ่งฉาบด้วยสารเรืองแสง สารเรืองแสงจะเปล่งแสงชั่วขณะ เมื่อ มีอิเลคตรอนมากระทบ โดยลาอิเลคตรอน จะถูกบังคับให้เลี้ยงเบนโดย ป้อนไฟฟ้า ที่ Horizontal และ Vertical Deflection Plates โดยจะป้อนสัญญาณให้ลา อิเลคตรอน กวาดในแนวนอน เป็นเส้น และ ขยับในแนวตั้ง แล้วกวาดในแนวนอน ใหม่ พร้อม กันนั้น ป้อนสัญญาณ ควบคุมความเข้มของลาอิเลคตรอน ซึ่งจะมีผลต่อความสว่างของจุดที่ ปรากฏบนจอภาพ จอภาพ LCD แบ่งเป็นสองชนิดคือ passive matrix และ active matrix จอ LCD จะเป็นแผ่นแก้วสองแผ่น ที่มีผลึกเหลวอยู่ระหว่างกลาง โดยเมื่อมี ความต่างศักดิ์ไฟฟ้าที่ ต่างกัน ผลึกเหลว จะมีการหักเห polarize ของแสงต่างกัน บนแผ่นแก้ว จะมีตัวนา ในรูป ตาราง เพื่อควบคุมความต่างศักดิ์ของแต่ละจุด ทาให้แสดงภาพออกมาได้ จอภาพ LCD แบบ active matrix แต่ละจุดจะมี ทรานซิสเตอร์ ขนาดเล็ก โดยเทคโลโนยี่ Thin-film Transistor เพื่อเก็บประจุ ควบคุมความต่างศักดิ์ ให้คงค่าไว้ได้ระยะเวลาที่นานกว่า ทั้งนี้ จอ LCD จะมีแหล่งกาเนิดแสงอยู่ด้านหลัง และ มี polarize film อยู่ด้านหน้า ผลของ polarize file ทาให้มุมมองของจอ LCD ค่อนข้างจากัด จอ Plasma เป็นจอภาพที่แต่ละจุด เปล่งแสงออกมา ด้วยการกระตุ้นด้วยความต่างศักดิ์ ให้กับ neon/xenon ที่อยู่ระหว่างแผ่นแก้ว จะเกิด ionized plasma ซึ่งทาให้เกิด แสง UV เพื่อไปกระทบกับ สารเรืองแสง ที่ฉาบไว้บนแผ่นแก้วด้านหน้า จะเกิดแสงที่มอง เป็นได้ ในแต่ละจุด
เครื่องพิมพ์ (Printer) Daisy wheel print head ในยุคเริ่มแรกของคอมพิวเตอร์ การนาผลลัพธ์ พิมพ์ ลงบน กระดาษ ใช้เครื่องพิมพ์ดีดไฟฟ้าที่ดัดแปลงให้รับข้อมูลได้ โดยเครื่องพิมพ์ จะมีวงจรควบคุมซึ่ง เลือกตัวอักษรตามรหัสที่ส่งมา แล้วพิมพ์ โดยมีหัวโซลินอย กดให้ก้านตัวอักษร กระทบกับผ้า หมึก เพื่อให้หมึก ติดกับกระดาษ เครื่องพิมพ์ในลักษณะนี้ จะพิมพ์ได้เฉพาะตัวอักษร เท่านั้น เครื่องพิมพ์ แบบ Dot matrix ใช้การยิงหัวเข็ม(ลวดแข็ง ต่อกับโซลินอย) ลงบนผ้าหมึก เพื่อให้เกิดจุดบนกระดาษ โดยหัวพิมพ์ จะมีหลายเข็มเรียงกันในแนวตั้ง และ จะเลื่อนใน แนวนอน เพื่อพิมพ์ ตัวอักษร หรือรูปภาพ ในจุดต่อไป และจะมีที่เลื่อนกระดาษ เพื่อพิมพ์ บรรทัดต่อไป เครื่องพิมพ์ แบบThermal ใช้หลักการเดียวกันแต่เปลี่ยนเข็มเป็นที่สร้างความ ร้อนแทน ผ้าพิมพ์ เป็นผ้าพิมพ์ที่ใช้ความร้อน หรือ ไม่ใช้ผ้าพิมพ์ แต่ใช้กระดาษพิเศษ ที่เคลือบ สาร ที่จะมีสีเมื่อถูกความร้อน เครื่องพิมพ์ แบบ Ink Jet ก็เป็นการพิมพ์ข้อมูลทีละจุด แต่ใช้ การยิงหมึก ลงบนกระดาษโดยตรง โดยการใช้อุปกรณ์ให้ความร้อนทาให้หมึกเป็นฟอง (bubble ทาให้เรียกว่า bubble jet ในบางรุ่น) แล้วหมึกจะหยดติดกระดาษ ในบางรุ่น ใช้ piezo ที่หัว เมื่อป้อนสัญญาณ จะทาให้เกิดการสั่นอย่างรวดเร็ว หมึกจะถูกยิงลงบน กระดาษเช่นกัน เครื่องพิมพ์แบบ Laser ใช้หลักการเดียวกันกับเครื่องถ่ายเอกสาร โดย จะมีหัว Laser ยิง แสง ทีละจุดข้อมูล ทีละเส้นในการกวาดในแนวนอน ลงบน ผิวของ drum ทรงกระบอกที่ เคลือบสารพิเศษ drum จะถูกให้ประจุโดยลวด ที่ต่อกับไฟแรงสูง แสง laser จะทาให้ ประจุคลายออก จากผิว โดย ทรงกระบอก จะหมุน แล้วดูดผงหมึก ณ ตาแหน่วที่มีประจุ และ ทาบกับกระดาษ กระดาษที่ติดผงหมึก จะถูกรีดด้วยความร้อน หมึกจะติดกับกระดาษ เป็นรูป
ตามต้องการ
เครื่อง Plotter เป็นอุปกรณ์วาดรูป ลายเส้น โดยมีหัวปากกา ที่ควบคุมการยกขึ้นลง และ อุปกรณ์การเลื่อนหัวปากกาในแนว X-Y หรือ เลื่อน กระดาษในแนว X และเลื่อนปากกา ใน แนว Y (รูปที่ 33) ในการสร้างเสียง PC คอมพิวเตอร์ จะมีวงจรสร้างเสียง ทั้งในรูปแบบ Sound card ต่ออยู่ กับบัส หรือ สร้างไว้ใน main board วงจรสร้างเสียงอย่างง่าย จะเป็นการเปลี่ยนข้อมูล ดิจิตอล ให้เป็น อนาลอก โดยวงจร Digital to Analog converter ในวงจรสร้าง เสียงบางรุ่น จะมีวงจรสร้างเสียงสังเคราะห์ในตัว เพื่อลดการทางานของ CPU โดย โปรแกรม เลือกเสียง และ วงจรสร้างเสียงจะสร้างเสียงขึ้นมาเอง
2.2.ซอฟต์แวร์ (Software) คอมพิวเตอร์จะทางานได้ก็ต่อเมื่อมีโปรแกรมที่ทาให้เครื่องทางานตามชุดคาสั่งเหล่านั้น ในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทางานตามคาสั่งของโปรแกรมเรียกว่ามันกาลัง run หรือ execute โปรแกรมนั้น ๆ ซอฟแวร์มีความหมายรวมของโปรแกรม หลายโปรแกรม รวมเป็น การใช้งานหนึ่งๆ และ เอกสารประกอบการใช้งานของโปรแกรมเหล่านั้น ซอฟแวร์แบ่งได้เป็น สองประเภทใหญ่ คือ ซอฟแวร์ระบบ และ ซอฟแวร์ประยุกต์
2.2.1. ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)
เป็นซอฟต์แวร์ ที่ควบคุมการทางานคอมพิวเตอร์ และ ใช้ในการพัฒนา ซอฟต์แวร์ประยุกต์ ประกอบด้วย ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ ซอฟต์แวร์เครื่องมือ ซอฟต์แวร์แปลงภาษา ทั้งนี้ ใน ปัจจุบัน มีซอฟต์แวร์ ประยุกต์ หลายตัวที่ทาหน้าที่เหมือนกับ ซอฟต์แวร์ระบบ ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ (Operating System) เมื่อเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ จะมีการทางานตามโปรแกรม ที่เก็บอยู่ใน ROM ของเครื่อง โดย โปรแกรมจะตรวจสอบตัวเอง (Seft-test) เป็นขั้นตอนที่จะจาแนกอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ต่อเชื่อม กับคอมพิวเตอร์ ตรวจสอบขนาดหน่วยความจาและตรวจสภาพของตัวเครื่อง จากนั้นโปรแกรม จะหา ระบบปฏิบัติการ โดยการเรียกดู floppy disk หรือ hard disk เพื่อค้นหา ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ เมือ่ ค้นพบโปรแกรมระบบปฏิบัติการแล้ว ระบบปฏิบัติการจะถูก อ่านเข้ามาเก็บ (Load) ไว้ในหน่วยความจา และ โปรแกรมใน ROM จะยกการทางานให้ ระบบปฏิบัติ คอมพิวเตอร์ก็พร้อมที่จะรับคาสั่งการทางานจากอุปกรณ์นาเข้าข้อมูล (input devices) เช่น คีย์บอร์ดหรือเมาส์ จากจุดนี้ไป ผู้ใช้ก็สามารถสั่งคาสั่งให้คอมพิวเตอร์ทางาน ตามที่ต้องการได้ ระบบปฏิบัติการเป็นโปรแกรมที่เป็นตัวบอกให้คอมพิวเตอร์รู้ว่าจะติดต่อสื่อ สา รกับผู้ใช้อย่างไรและจะใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ได้อย่างไร (เช่นคีย์บอร์ด, เครื่องขับจาน แม่เหล็ก) และ จะยังคงทางานอยู่เบื้องหลังตลอดเวลาที่เราเปิดใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์ ซอฟต์เแวร์ระบบปฏิบัติการ มีหน้าที่ ควบคุมการทางานของคอมพิวเตอร์ โดยเป็นโปรแกรม ระหว่าง ซอฟแวร์ประยุกต์ และ hardware โดย ซอฟแวร์ประยุกต์จะเรียกใช้ hardware ผ่าน OS Application Programming Interface (API) เพื่อ ความสะดวกในการพัฒนา โดยไม่ต้องโปรแกรมกับ Hardware โดยตรง ซึ่ง hardware แต่ละรุ่น อาจจะมีชุดคาสั่งในการทางานที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ ผู้ผลิต hardware จะเขียน โปรแกรม device driver ที่ทาให้ ระบบปฏิบัติการเรียกใช้การทางานของ hardware
นั้นๆได้ ระบบปฏิบัติการ มีหน้าที่ จัดการ ทรัพยากรของระบบ ให้แก่โปรแกรมต่างๆ เช่น เวลาในการใช้ งานหน่วยประมวลผล, เนื้อที่หน่วยความจาสาหรับแต่ละโปรแกรม, จัดการข้อมูลที่ได้รับเข้า จากอุปกรณ์รับข้อมูล และ ข้อมูลที่ส่งไปยังอุปกรณ์แสดงผล ในปัจจุบัน ระบบปฏิบัติการที่ใช้ อยู่ เป็นระบบที่สามารถทางานเสมือนว่าพร้อมกันได้ หลายโปรแกรม ระบบปฏิบัตการจะให้แต่ ละโปรแกรม ประมวลผลเป็น ระยะเวลาหนึ่ง แล้ว สลับไปทาอีกโปรแกรม เนื่องการการสลับ การทางานเป็นไปอย่างรวดเร็ว ทาให้ผู้ใช้รู้สึกเหมือนว่าโปรแกรมทางานตลอดเวลาพร้อมกัน เช่น โปรแกรมสาหรับฟังเพลง มีเสียงต่อเนื่อง ขณะผู้ใช้พิมพ์งานในโปรแกรม word เป็นต้น ระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ Microsoft window, Linux สาหรับ เครื่อง PC, และ Unix สาหรับเครื่อง Workstation Microsoft Window เป็นระบบปฏิบัติการ พร้อมกับ Graphic User Interface (GUI) โดยมีหลายรุ่น ตั้งแต่ Windows 3.1, Window 95, Window 98, Window NT, Window 2000, Window XP และ จะมีรุ่น สาหรับเครื่อง Server เช่น Window NT server, Window 2000 Server และ Window 2003 Server เป็นต้น Linux เป็นระบบปฏิบัติการที่เหมือนกับ unix โดยเขียนขึ้น เพื่อทางานกับเครื่อง PC Linux มีการแสดงผลแบบตัวหนังสือ สามารถใช้งานกับโปรแกรม X-Window เพื่อให้มี การแสดงผลแบบ GUI Linux เป็น Free ware คือไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซื้อ โปรแกรม มีผู้จัดชุดโปรแกรม Linux รวมกับโปรแกรมอื่นที่ทางานได้บน Linux เพื่อให้ง่าย ต่อการติดตัง้ อยู่หลายที่ เช่น Red Hat, SuSE, Debian เป็นต้น ภายหลัง ได้มีการปรับ
Linux ให้สามารถทางานได้กับ Microprocessor หลายรุ่น รวมไปถึง Workstation และ PDA ซอฟต์แวร์เครื่องมือ โดยปกติจะมีมาพร้อมกับระบบปฏิบัติการเพื่อให้สามารถใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ ในระบบ Command line interface ระบบปฏิบตั ิการ จะเรียกใช้งานโปรแกรมเครื่องมือ ที่ เรียกว่า Command line interpreter ซึ่ง ทาหน้าที่รับข้อมูลจากแป้นพิมพ์ แล้ว แสดงตัวหนังสือที่หน้าจอ และ ตีความคาสั่ง ว่าให้ทางานอะไร ซึ่งอาจจะเป็นการเรียกใช้ โปรแกรมอื่นๆ หรือเป็นคาสั่งที่ Command line interpreter รู้จัก แล้วทางานไป ตามนั้น โปรแกรม Command line interpreter ใน MS DOS คือ โปรแกรม command.com ในระบบ Unix จะมีหลายตัวเช่น Bourne Shell, C Shell, Korn Shell, Bash เป็นต้น เครื่องมือพื้นฐานที่โดยมาก ที่มาพร้อมกับระบบปฏิบัติการ คือ โปรแกรมสาหรับ format disk โปรแกรมสาหรับดูว่า ใน disk มีแฟ้มข้อมูลอะไรบ้าง โปรแกรมลบแฟ้มข้อมูล เป็นต้น
2.2.2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทาให้ผู้ใช้สามารถใช้คอมพิวเตอร์ทางาน บางอย่างที่ตนเองต้องการเราสามารถจัดกลุ่มของ ซอฟต์แวร์ประยุกต์ออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ ดังนี้
- ซอฟต์แวร์ประมวลผลคา (Word Processing) - ซอฟต์แวร์ตารางคานวณ (Spreadsheets) - ซอฟต์แวร์จัดการฐานข้อมูล (Database management) - ซอฟต์แวร์นาเสนอ (Presentation) - กราฟฟิกส์ (Graphics), มัลติมิเดีย (Multimedia) - ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาและการบันเทิง - ซอฟต์แวร์สื่อสาร ระบบงานที่ต้องการนาคอมพิวเตอร์ไปใช้ อาจจะมีการทางานที่ไม่เหมือนกับซอฟต์แวร์ สาเร็จรูป ดังนั้นผู้ใช้ อาจจะเลือกที่จะเขียนโปรแกรมขึ้นมาใช้เอง โดยการจ้างเขียนโปรแกรม หรือ พัฒนาขึ้นเองในองค์กร โดยการจ้างโปรแกรมเมอร์ การพัฒนาซอฟแวร์ อาจใช้เวลาเป็นปี และเสียค่าใช้จ่ายมาก ซอฟต์แวร์สาเร็จรูปมีขายทั่วไป ซึ่งมีหลากหลายมาก ทั้งที่ใช้งานทางธุรกิจ เช่นโปรแกรมบัญชี งานทางวิศวกรรม เช่น AutoCAD ซอฟต์แวร์สาเร็จรูป บางชุด เป็น shareware กล่าวคือ ใช้ได้ฟรีในบางส่วน หรือ เฉพาะช่วงเวลา เช่น 15 วัน ถ้าต้องการใช้ ต้องซี้อจาก ผู้ขาย ซอฟต์แวร์แบบ freeware เป็นซอฟต์แวร์ที่ให้ใช้ได้ฟรี แต่มี freeware หลายชุด ที่เป็น adware กล่าวคือ จะมีส่วนของการโฆษณาขายสินค้าติดมาด้วย
ซอฟต์แวร์ Word Processing เป็นซอฟต์แวร์ ที่รับตัวหนังสือจากแป้นพิมพ์ แล้ว แสดงผลทางจอภาพ สามารถบันทึกข้อมูลดังกล่าวไว้ใน แฟ้มข้อมูลได้ และ นาข้อมูลจาก แฟ้มข้อมูลนั้น มาแก้ไขได้ ต่อมาได้มีการพัฒนาความสามารถให้เปลี่ยนรูปร่าง ของตัวหนังสือ ได้ (font, type face) ความสามารถในการจัดหน้ากระดาษในการพิมพ์ การตรวจคา ฯลฯ เมื่อระบบปฏิบัติการเป็นแบบ GUI ซอฟต์แวร์ด้าน Word Processing ได้ใช้ หลักการ What you see, What you get (WYSWYG) กล่าวคือ สิ่งที่พิมพ์ จะ เหมือนกับที่ปรากฏหน้าจอภาพ และ เมื่อมีการพัฒนาเครื่องพิมพ์แบบ dot matrix และ 2.1.5 เครือข่ายท้องถิ่น(Local Area Network, LAN) เครือข่ายท้องถิ่นหรือ LAN เป็นการรวมคอมพิวเตอร์ซึ่งปกติมักจะใช้คอมพิวเตอร์มาต่อเชื่อม กันเพื่อใช้ทัพยากรในระบบ เช่น ฮาร์ดแวร์, ซอฟต์แวร์, หรือโปรแกรม/ข้อมูลร่วมกัน การ เชื่อมต่อเป็น LAN เป็นการเชื่อมต่อในระยะทางที่ไม่ไกลมาก เช่น ระหว่างคอมพิวเตอร์ใน สานักงานเดียวกัน หรือระหว่างสานักงานภายในอาคารเดียวกัน หรือระหว่างอาคารที่อยู่ใกล้ กัน
องค์ประกอบของ LAN ระบบ LAN ประกอบด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ ประกอบเข้าด้วยกัน ดังนี้ - ระบบ LAN ใช้สื่อกลางของตนเองซึ่งอาจจะเป็นสายเคเบิล, หรือสาย twisted pairs หรืออาจใช้สาย Coaxial หรือสายใยแก้วนาแสงก็ได้ อย่างไรก็ตาม ระบบ LAN อาจจะใช้ ระบบสื่อสารแบบไร้สายก็ได้ กล่าวคือ ใช้การส่งคลื่นวิทยุหรืออินฟาเรด
- ระบบ LAN ต้องใช้แผงวงจรเครือข่าย (Network Interface Card) หรือ NIC แผงวงจรอิเลคโทรนิคส์ ที่เสียบเข้าภายในช่องเสียบของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยจะมีสายส่งของ ระบบเครือข่ายต่ออยู่กับแผงวงจร NIC อีกครั้งหนึ่ง - เครือข่ายหลาย ๆ เครือข่ายที่มีการใช้โปรโตคอลการสื่อสารแบบเดียวกันสามารถต่อเชื่อม เพื่อสื่อสารกันได้ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า Bridge ซึ่งเป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่ ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์เพื่อใช้ในการจาแนกตาแหน่งของ Node ในอีกเครือข่ายหนึ่ง เช่น เครือข่ายของแผนกขายจะติดต่อกับเครือข่ายของแผนกผลิตได้ด้วยการใช้ Bridge - Router เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์พิเศษที่ใช้ในการเชื่อมต่อเพื่อจัดการการติดต่อระหว่าง เครือข่ายหลาย ๆ เครือข่ายเช่นเดียวกับ bridge แต่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า bridge มาก Router จะเป็นตัวค้นหาช่องทางการติดต่อที่เหมาะสมและเป็นไปได้ระหว่างเครือข่าย อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีการนาอุปกรณ์ที่เรียกว่า IP Switch มาใช้แทน Router กัน มากขึ้นเนื่องจากมีความเร็วสูงกว่าและราคาถูกกว่า - Gateway เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่ควบคุมด้วยซอฟท์แวร์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายคน ละประเภทกัน ภาระหน้าที่อย่างหนึ่งของ gateway คือการเปลี่ยน Protocol ให้ เหมาะสมกับเครือข่ายแต่ละประเภทที่ติดต่อกันอยู่ระหว่างเครือข่าย
เครือข่าย Client/Server (Clients /Server Network) ระบบ Client/Server ประกอบด้วยตัวคอมพิวเตอร์ที่เป็นตัวควบคุมเครือข่ายเรียกว่า
Server ที่ตัว Server ประกอบด้วยฮาร์ดดิสก์ที่เก็บไฟล์หรือข้อมูล, เครื่องพิมพ์ความเร็ว สูงและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะใช้ร่วมกันได้ เครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ที่กล่าวถึงนี้เรียกว่า Client ภายใต้สภาแวดล้อมแบบ Client/Server นี้ การประมวล ผลต่าง ๆ บังเกิดขึ้นที่ตัว Server แล้วส่งผลให้กับตัว Client แต่ก็เป็นได้ที่ตัว Client จะ นาผลที่ได้รับจาก Server มาประมวลผลด้วยตัวมันเองต่อไป
เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer (Peer-to-Peer Network) คอมพิวเตอร์ที่นามาต่อกันในระบบ pear-to-pear มีสถานะเท่าเทียมกันทั้งหมดไม่มี เครื่องคอมพิวเตอร์ตัวใดทาหน้าที่ในการควบคุมเครือข่าย ผู้ใช้คอมพิวเตอร์จะสามารถใช้ ทรัพยากรอื่น ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ได้ตามที่ต้องการ ข้อเสียของระบบแบบนี้ คือมี ความล่าช้าในการทางานภายใต้ภาวะที่มีการใช้งานที่มีการติดต่อสื่อสารกันมาก ๆ
โปรโตคอลของ LAN ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่าการใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีโปรโตคอลเป็นตัวกาหนดการ สื่อสารหรือการรับส่งข้อมูลข่าวสาร โปรโตคอลที่ใช้กันมากในปัจจุบันมีสองโปรโตคอลคือ Ethernet เดิม Ethernet ได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับโทโปโลยี่แบบ Bus ที่ใช้สายส่งแบบ thick coaxial cable แต่ในปัจจุบันระบบเครือข่าย Ethernet ใช้โทโปโลยี่แบบ star (logical topology ยังเป็นแบบ bus) ที่ใช้ twisted-pair หรือใยแก้วนาแสงเป็น
สื่อนาสัญญาณ Ethernet เป็นระบบที่มีราคาถูกและติดตั้งง่าย เนื่องจากคอมพิวเตอร์ใน ระบบนี้มีการรับ-ส่งข้อมูลภายในสายส่งเส้นเดียวกัน ดังนั้นจึงมีการกาหนดข้อกาหนดของเวลา หรือช่วงจังหวะในการส่งข้อมูลเพื่อไม่ให้เกิดภาวะ การส่งข้อมูลผ่านสายส่งในเวลาเดียวกัน (ซึ่ง เรียกว่าเกิดการชนกันของข้อมูล) ก่อนที่คอมพิวเตอร์จะส่งข้อมูลเข้าระบบสายส่งคอมพิวเตอร์ จะต้องทาการตรวจสอบดูว่าสายส่งว่างจากข้อมูลอื่น ๆ หรือไม่ ถ้าพบว่าสายส่งมีข้อมูลอื่น ส่งผ่านอยู่ก็จะต้องรอจนกว่าสายส่งจะว่างจึงจะส่งข้อมูลของตนเองออกได้ กรรมวิธีการส่ง ข้อมูลแบบนี้เรียกว่า Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection หรือ CSMA/CD ในกรณีที่มีคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องส่งข้อมูลเข้าสายส่ง เครือข่ายพร้อมกันในเวลาเดียวกันข้อมูลทั้งสองก็จะเกิดการชนกัน ในกรณีเช่นนี้คอมพิวเตอร์ ในระบบเครือข่ายก็จะหยุดการส่งข้อมูลออกชั่วคราวเป็นเวลาชั่วขณะหนึ่งจึงจะเริ่มทาการส่ง ข้อมูลออกครั้งใหม่
2.1.6 ระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ Wide Area Network (WAN) เป็นการเชื่อมต่อระบบ LAN เข้าด้วยกัน โดยระบบ LAN อยู่ห่างกัน เช่นการต่อระบบ LAN ของสานักงานใหญ่ที่กรุงเทพ เข้ากับระบบ LAN ของสานักงานสาขาที่ต่างจังหวัด ซึ่งต้องอาศัยระบบโทรศัพท์ โดยการเช่าคู่สายระหว่าง สานักงาน หรือ อาจต่อเข้ากับระบบ Internet อินเตอร์เน็ต (Internet) เป็นระบบเครือข่ายที่มีความสลับซับซ้อน เป็นระบบที่ประกอบด้วย เครือข่ายและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องเชื่อมต่อถึงกันจานวนมาก ทาให้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในทุก มุมโลกที่อยู่ในเครือข่ายนี้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ เครือข่ายของอินเตอร์เน็ต จะใช้ TCP/IP โปรโตคอล และต่อเข้าด้วยกันโดยไม่มีการควบคุมการต่อเครือข่ายจากหน่วยงาน
ใดๆ (แต่ทั้งนี้ หมายเลขเครื่อง หรือ IP Address จะถูกควบคุมโดย InterNIC ไม่ให้ซ้า กัน) ทั้งนี้ การรับ/ส่งข้อมูล จะต้องทราบ IP ปลายทาง หรือชื่อของเครื่องที่จะรับ/ส่ง ข้อมูล (ทั้งนี้ จะมีการขบวนการเปลี่ยน ชื่อให้เป็น IP address โดยระบบที่เรียกว่า DNS) ข้อมูล จะถูกส่งผ่านโดยผู้รับส่ง ไม่จาเป็นต้องทราบเส้นทางการส่งข้อมูล จากโครงสร้างของอินเตอร์เน็ตนี้ ทาให้มีการพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ จานวนมาก และเป็นที่ นิยมใช้กันทั่วไป เช่น e-mail บนอินเตอร์เน็ต การส่งแฟ้มข้อมูลผ่านโปรแกรม FTP โปรแกรม Chat โปรแกรมและระบบ News group และ World Wide Web
2.1.7 การใช้งานระบบเครือข่าย ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) หรือที่เรียกว่า e-mail เป็นระบบการ แลกเปลี่ยนหรือรับ-ส่งข่าวสารที่เป็นเอกสารจากคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่อง หนึ่งผ่านทางระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ไปรษณีย์เสียง (Voice Mail) จะทาการเปลี่ยนคลื่นเสียงให้เป็นสัญญาณ digital ซึ่ง สามารถส่งผ่านทางระบบเครือข่ายได้ และคอมพิวเตอร์ที่เป็นตัวรับก็จะเปลี่ยนสัญญาณ digital ของสัญญาณเสียงกลับสู่สัญญาณเสียงเดิมอีกครั้งหนึ่ง โดยปกติสัญญาณเสียงจะ ถูกบันทึกเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ และสามารถเรียกฟังภายหลังได้ โทรสาร (Facsimile, Fax) ปกติการส่ง Fax ผ่านทางระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ต้องใช้ อุปกรณ์ที่เรียกว่า Fax modem ซึ่งมีการทางานเช่นเดียวกับเครื่อง Modem ธรรมดา
ทั่วไป การใช้ Fax Modem ทาให้เราสามารถส่งข้อความ, รูปภาพ หรือรูปกราฟไปยัง คอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งในเครือข่ายได้เช่นเดียวกับการใช้ Fax ทั่วไป การประชุมทางไกล (Teleconference) ทาให้เราสามารถประชุมร่วมกันได้โดยไม่ จาเป็นต้องอยู่ภายในห้องประชุมเดียวกั น ซึ่งจะประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินทางมาเข้าร่วม ประชุม ระบบนี้อาจจะประกอบด้วยจอภาพขนาดใหญ่และกล้องวีดีโอเป็นตัวส่งสัญญาณภาพ และส ัญญาณเสียงเข้าสู่คอมพิวเตอร์และส่งต่อเข้าระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบบริการออนไลน์ (Online Services) มีบริษัทเอกชนบางบริษัทที่ให้บริการการใช้ คอมพิวเตอร์โดยผู้ขอใช้ต้องสมัครเ ป็นสมาชิกและเสียค่าบริการให้กับบริษัทและผู้ใช้ต้องมี คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ต่อเข้ากับระบบเครือข่ายที่ต่อไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ของบริษัทผ่าน ทางสายโ ทรศัพท์ ผู้ใช้สามารถสืบค้นข้อมูลทางธุรกิจหรือสอบถามปัญหาบางอย่างที่บริษัท ให้บริก ารอยู่ เช่นข้อมูลพยากรณ์อากาศ, ข่าวประจาวัน, เกม, การศึกษา หรือข้อมูลการเงิน WWW เป็นการเผยแพร่ข้อมูล โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีโปรแกรม Web server เป็น เครื่องให้บริการในระบบ Internet โดยใช้โปรแกรม Web browser เรียกดูข้อมูล โดยมาก ข้อมูลจะอยู่ในรูป HTML ซึ่ง ใน HTML จะมี link ไปยังข้อมูลชุดอื่นได้ โดย กาหนดให้การอ้างถึงข้อมูลชุดอื่นๆ อยู่ในรูปแบบที่เรียกว่า URL จากโครงสร้างพื้นฐานนี้เอง มี ผู้สร้าง Web page และ ผู้เรียกดู Web page เป็นจานวนมาก และเข้ามาแทนที่บริการ Online Service HTML และ โปรแกรม Web browser ได้มีการพัฒนา ให้ สามารถเขียนโปรแกรมลงใน Web page เช่น Javascript และ Web server สามารถให้ข้อมูล จากการเรียกการทางานจาก URL โดยใช้โปรแกรมภาษา เช่น Java, ASP และ PHP
ที่มา : www.kku.ac.th