Issuu on Google+

หลักการทางานของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ หมายถึง เครื่องคานวณ อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทางานคานวณผลและเปรียบเทียบค่าตามชุดคาสั่งด้วย ความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ.2525 ได้ให้คาจากัดความของ คอมพิวเตอร์ไว้ค่อนข้างกะทัดรัดว่า เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทาหน้าทีเ่ สมือนสมองกล ใช้สาหรับแก้ปัญหา ต่างๆ ทัง้ ที่งา่ ยและซับซ้อน โดยวิธีทางคณิตศาสตร์

หรืออาจกล่าวได้วา่ เครื่องคอมพิวเตอร์หมายถึง เครื่องมือที่ช่วยในการคานวณและการประมวลผลข้อมูล จาก คุณสมบัตินี้ของเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งไม่ใช่เครื่องคิดเลข เครื่องคอมพิวเตอร์จึงประกอบด้วยคุณสมบัติ 3 ประการคือ 1. ความเร็ว (Speed)

เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทางานได้ด้วยความเร็วสูงมาก ซึ่งหน่วยความเร็วของการทางานของ

คอมพิวเตอร์วดั เป็น - มิลลิเซกัน (Millisecond)

ซึ่งเปรียบเทียบความเร็วเท่ากับ 1/1000 วินาที หรือ ของวินาที

- ไมโครเซกัน (Microsecond) ซึ่งเทียบความเร็วเท่ากับ 1/1,000,000 วินาที - นาโนเซกัน (Nanosecond)

หรือของวินาที

ซึ่งเปรียบเทียบความเร็วเท่ากับ 1/1,000,000,000 วินาที หรือของวินาที

ความเร็วทีต่ ่างกันนี้ขึ้นอยูก่ ับคุณสมบัติของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์แต่ละยุค ซึ่งได้มีการพัฒนาให้เครื่องคอมพิวเตอร์มี ประสิทธิภาพยิ่งขึ้น การใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ประมวลข้อมูล ได้เร็วในเวลาไม่เกิน 1 วินาที จะทาให้คอมพิวเตอร์มี บทบาทในการนามาเป็นเครื่องมือใช้งานอย่างดียิ่ง 2. หน่วยความจา (Memory)

เครื่องคอมพิวเตอร์ประกอบไปด้วยความจา ซึ่งสามารถใช้บันทึกและเก็บ

ข้อมูลได้คราวละมากๆ และสามารถเก็บคาสัง่ (Instructions) ต่อๆกันได้ที่เราเรียกว่าโปรแกรม แลนามาประมวลใน คราวเดียวกัน ซึง่ เป็นปัจจัยทาให้คอมพิวเตอร์สามารถทางานเก็บข้อมูลได้ครั้งละมากๆ เช่น การสารวจสามะโน ประชากร หรือรายงานผลการเลือกตั้งซึ่งทาให้มกี ารประมวลได้รวดเร็วและถูกต้อง จากการที่หน่วยความจาสามารถ บันทึกโปรแกรมและข้อมูลไว้ในเครื่องได้ ทาให้เครื่องคอมพิวเตอร์มีคุณสมบัติพิเศษ คือสามารถทางานได้อย่างอัตโนมัติ ในกรณีที่มงี านที่ต้องทาซ้าๆหรือบ่อยครั้งถ้าใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยในการทางานเหล่านั้นก็จะทาให้เกิดประสิทธิภาพสูงซึ่ง


จะได้ทั้งความรวดเร็ว ถูกต้องแม่นยาและประหยัดเนื่องจากการเขียนคาสั่งเพียงครั้งเดียวสามารถทางานซ้าๆได้คราวละ จานวนมากๆ 3. ความสามารถในการเปรียบเทียบ (Logical)

ในเครื่องคอมพิวเตอร์ประกอบไปด้วยหน่วยคานวณและตรรกะซึง่

นอกจากจะสามารถในการคานวณแล้วยังสามารถใช้ในการเปรียบเทียบซึง่ ความสามารถนี้เองที่ทาให้เครื่องคอมพิวเตอร์ ต่างกับเครื่องคิดเลข และคุณสมบัตินี้ทีทาให้นักคอมพิวเตอร์สร้างโปรแกรมอัตโนมัติขึ้นใช้อย่างกว้างขวาง เช่นการจัดเรียง ข้อมูลจาเป็นต้องใช้วิธีการเปรียบเทียบ การทางานซ้าๆตามเงื่อนไขที่กาหนด หรือการใช้คอมพิวเตอร์ในกิจการต่างๆซึ่ง เกิดขึ้นมากมายในปัจจุบัน และการใช้แรงงานจากคอมพิวเตอร์แทนแรงงานจากมนุษย์ทาให้รวดเร็วถูกต้อง สะดวกและ แม่นยา เป็นการผ่อนแรงมนุษย์ได้เป็นอย่างมาก

ยุคของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ยคุ ที่ 1 อยู่ระหว่างปี พ.ศ. 2488 ถึง พ.ศ. 2501 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศซึง่ ใช้กาลังไฟฟ้าสูง จึงมีปัญหาเรื่องความร้อนและไส้หลอดขาดบ่อย ถึงแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดีมาก การสั่งงานใช้ภาษาเครื่องซึง่ เป็นรหัสตัวเลขที่ยงุ่ ยากซับซ้อน เครื่องคอมพิวเตอร์ของยุคนี้มีขนาดใหญ่โต เช่น มาร์ค วัน (MARK I), อีนิแอค (ENIAC), ยูนิแวค (UNIVAC)

คอมพิวเตอร์ยคุ ที่ 2 คอมพิวเตอร์ยุคที่สอง อยู่ระหว่างปี พ.ศ. 2502 ถึง พ.ศ. 2506 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ โดยมีแกนเฟอร์ไรท์เป็นหน่วยความจา มีอุปกรณ์เก็บข้อมูลสารองในรูปของสื่อบันทึกแม่เหล็ก เช่น จานแม่เหล็ก ส่วน ทางด้านซอฟต์แวร์กม็ ีการพัฒนาดีขึ้น โดยสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษาระดับสูงซึง่ เป็นภาษาที่เขียนเป็นประโยคทีค่ น สามารถเข้าใจได้ เช่น ภาษาฟอร์แทน ภาษาโคบอล เป็นต้น ภาษาระดับสูงนี้ได้มกี ารพัฒนาและใช้งานมาจนถึงปัจจุบัน


3. คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 (พ.ศ. 2508 - 2513) คอมพิวเตอร์ในยุคนีใ้ ช้วงจรไอซี ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนาทีส ่ ามารถบรรจุวงจรกึง่

ตัวนาเอาไว้มาก แล้วพิมพ์บนแผ่นซิลิคอน เรียกว่า "ชิป" (Chip) ซึง่ มีขนาดเล็กมาก จึงทาให้เครื่องในยุคนี้มีขนาดเล็กลง เขียนชุดคาสั่งด้วยภาษาระดับสูง และเริ่มมีโปรแกรมสาเร็จรูปใช้งาน ตัวอย่างเครื่องในยุคนี้ ได้แก่ IBM360

4. คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 (พ.ศ. 2514 - 2523) คอมพิวเตอร์ในยุคนีจ้ นถึงปัจจุบัน ใช้วงจร LSI (Large-Scale Integrated Circuit) คือ การใช้เทคโนโลยีใหม่ โดยรวมวงจรไอซีจานวนมากลงในแผ่นซิลิคอนชิป 1 แผ่น ซึ่งทาให้เล็กลงไปอีกมาก

และกลายเป็นวงจร VLSI (Very Large -Scale Integrated Circuit) ซึ่งสามารถบรรจุวงจรได้มากกว่า 1 ล้านวงจร และ ด้วยเทคโนโลยีใหม่นี้ทาให้เกิดแนวคิดในการบรรจุวงจรที่สาคัญสาหรับการทางานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ลงในชิปตัว เดียว นั่นคือส่วนของ CPU (Central Processing ๊Unit) อยู่บนชิปตัวเดียวเรียกว่า "ไมโครโปรเซสเซอร์" ตัวอย่างเครื่องใน ยุคนี้ ได้แก่ IBM 370 ซึ่งเป็นเครือ่ งคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ และไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก คือ Altair 8800 , a\Apple II เป็นต้น

5. คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5 (พ.ศ. 2524 - ปัจจุบัน) ยุคของวงจร VLSI เป็นช่วงที่กาลังพัฒนาอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า

"ไมโครโปรเซสเซอร์" ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ทัง้ ทางด้านเทคโนโลยี ทางสถาปัตยกรรมโครงสร้าง และการพัฒนา ภาษาทีใ่ ช้กับระบบซอท์ฟแวร์เพือ่ ให้รับรู้ภาษาพูดของมนุษย์โดยตรง มีหน่วยความจาขนาดมหึมาพอกับการจัดการระบบ ฐานข้อมูลขนาดใหญ่ได้อย่างเพียงพอ ซึ่งต่อไปเครื่องคอมพิวเตอร์จะไม่หยุดทางานเพราะมีระบบแก้ไขข้อขัดข้องภายใน ตัวมันเอง และมีความสามารถสูงพอที่จะรับคาสั่งจากภาษาพูดของมนุษย์ได้ จนถือว่าเป็นเครื่องมือเครื่องใช้จาเป็นอย่าง หนึ่งภายในบ้าน


ชนิดของคอมพิวเตอร์

สามารถแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์ที่มีในปัจจุบันได้ 3 จาพวกใหญ่ตามลักษณะข้อมูลที่ใช้ใน การ ประมวลผลตามลักษณะการใช้งาน และตามขนาดของคอมพิวเตอร์ ได้ดังนี้ 1. แบ่งตามลักษณะข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล สามารถแบ่งได้ 3 ประเภท ดังนี้ 1.1

แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคานวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ใช้คา่ ตัวเลขเป็นหลักของการคานวณ แต่

จะใช้ค่าระดับแรงดันไฟฟ้าแทนไม้บรรทัดคานวณ อาจถือเป็นตัวอย่างหนึง่ ของแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ ที่ใช้คา่ ตัวเลขตาม แนวความยาวไม้บรรทัดเป็นหลักของการคานวณ โดยไม้บรรทัดคานวณจะ มีขีดตัวเลขกากับอยู่ เมื่อไม้บรรทัดหลายอันมาประกบรวมกัน การคานวณผล เช่น การคูณ จะเป็นการเลื่อนไม้บรรทัด หนึ่งไปตรงตามตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึง่ แล้วไปอ่านผลคูณของขีดตัวเลขอีกชุดหนึง่ แอนะล็อก คอมพิวเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้หลักการทานองเดียวกัน โดยแรงดันไฟฟ้าจะแทนขีดตัวเลขตามแนวยาวของไม้ บรรทัด แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ จะมีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทาหน้าที่เป็นตัวกระทาและเป็น ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ จึงเหมาะสาหรับงานคานวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม���ี่อยูใ่ นรูปของสมการคณิตศาสตร์ เช่น การจาลองการบิน การศึกษาการสั่งสะเทือนของตึกเนื่องจากแผ่นดินไหว ข้อมูลตัวแปรนาเข้าอาจเป็นอุณหภูมิ ความเร็วหรือความดันอากาศ ซึง่ จะต้องแปลงให้เป็นค่าแรงดันไฟฟ้า เพื่อนาเข้าแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ผลลัพธ์ที่ได้ ออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรกับเวลาซึง่ ต้องแปลงกลับไปเป็นค่าของตัวแปรที่กาลังศึกษา ในปัจจุบันไม่ค่อยพบเห็นแอนะล็อกคอมพิวเตอร์เท่าไรนักเพราะผลการคานวณมีความละเอียดน้อย ทาให้มี ขีดจากัดใช้ได้กับงานเฉพาะบางอย่างเท่านั้น สรุป คอมพิวเตอร์แบบแอนะลอก (Analog Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ในการวัดข้อมูล แบบต่อเนื่อง (Continuous Data) เช่น ข้อมูลอุณหภูมิ ความเร็ว หรือความดัน ซึ่งข้อมูลประเภทนี้จะ ไม่มีค่าที่สามารถนับได้ทีละ 1 ได้ แต่จะออกมาเป็นทศนิยม ซึง่ ไม่สามารถวัดให้ถูกต้องตรงทีเดียวได้ คอมพิวเตอร์แบบนี้จะใช้กับงานเฉพาะด้าน เช่นคอมพิวเตอร์ตรวจคลื่นสมอง หรือหัวใจ เป็นต้น


1.2

ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ที่พบเห็นทั่วไปในปัจจุบัน จัดเป็นดิจิทัลคอมพิวเตอร์แทบทั้งหมด ดิจิทัล

คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคานวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานเกี่ยวกับตัวเลข มีหลักการคานวณที่ไม่ใช่แบบไม้บรรทัดคานวณ แต่ เป็นแบบลูกคิด โดยแต่และหลักของลูกคิดคือ หลักหน่วย หลักร้อย และสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ เป็นระบบเลขฐานสินที่แทนตัวเลข จากศูนย์ถา้ เก้าไปสิบตัวตามระบบตัวเลขทีใ่ ช้ในชีวิตประจาวัน ค่าตัวเลขของการคานวณในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นหลักเช่นเดียวกัน แต่จะเป็นระบบเลขฐานสองที่ มีสัญลักษณ์ตวั เลขเพียงสองตัว คือเลขศูนย์กับเลขหนึ่งเท่านั้น โดยสัญลักษณ์ตวั เลขทั้งสองตัวนี้ จะแทนลักษณะการ ทางานภายในซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ต่างกัน การคานวณภายในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะเป็นการประมวลผลด้วยระบบ เลขฐานสองทัง้ หมด ดังนั้นเลขฐานสิบที่เราใช้และคุ้นเคยจะถูกแปลงไปเป็นระบบเลขฐานสองเพื่อการคานวณภายใน คอมพิวเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้ก็ยังเป็นเลขฐานสองอยู่ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะแปลงเป็นเลขฐานสิบเพื่อแสดงผลให้ผู้ใช้เข้าใจได้ง่าย สรุป คอมพิวเตอร์แบบดิจิตัล (Digital Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ทใี่ ช้ในการประมวลผลแบบ ไม่ ต่อเนื่อง (Discret Data) หรือ เป็นเครื่องมือทีใ่ ช้ในการนับข้อมูลที่เป็นตัวเลข โดยจะนับทีละ 1 หน่วยได้ เช่น จานวนนักศึกษาในมหาวิทยาลัยจานวนประชากรในประเทศไทยหรือใช้คานวณ ซึ่งจะได้รับความถูกต้องแม่นยา มากกว่าข้อมูลที่มาจากการวัด 1.3 ไฮบริกคอมพิวเตอร์ (Hybrid Computer)

เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่รวมเอาความสามารถของเครื่อง

คอมพิวเตอร์ 2 แบบแรกเข้าด้วยกัน ตัวอย่างของระบบประเภทนี้ ได้แก่ การใช้แอนะลอกในการวัดการทางานของหัวใจ อุณหภูมิ และความดันต่างๆของคนไข้ ข้อมูลที่ได้รับก็จะถูกแปลงออกเป็นตัวเลข เพื่อส่ง ไปให้คอมพิวเตอร์แบบดิจิตัลทาการประมวลผลและให้ผลลัพธ์ตามโปรแกรมที่กาหนดไว้ภายในคอมพิวเตอร์ เช่น ถ้าหัวใจเต้นเร็ว หรือช้ากว่าที่กาหนด ก็ให้ระบบทาการส่งสัญญาณเตือนให้ทราบ เป็นต้น 2. แบ่งตามลักษณะการใช้งานสามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ดังนี้ 2.1 คอมพิวเตอร์อเนกประสงค์ (General purpose Computer) เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ได้รับการ

ออกแบบ ให้ประยุกต์ใช้งานได้อย่างไม่ถ้วน นั่นคือ ระบบจะทางานตามคาสั่งในโปรแกรมทีเ่ ขียนขึ้นมา และยังสามารถ เก็บโปรแกรมทางด้านต่างๆไว้ในเครื่องเดียวกันได้ เช่น โปรแกรมทางด้านระบบเงินเดือน โปรแกรมทางด้านบัญชีลูกหนี้ ฯลฯ และเมื่อเราต้องการใช้เครื่องทาอะไร ก็เพียงแต่ทาการเรียกโปรแกรมทางด้านนั้นขึ้นมาทางาน 2.2 คอมพิวเตอร์เฉพาะกิจ (Special Purpose Computer) จะถูกออกแบบมาให้ทางานเฉพาะอย่าง

เท่านั้น โดยไม่สามารถนาไปใช้งานด้านอื่นได้ เช่น คอมพิวเตอร์ที่ใช้การควบคุมระบบการนาวิถีของจรวด เป็นต้น


3. แบ่งตามขนาดของเครื่องคอมพิวเตอร์

มักจะวัดกันตามขนาดความจุของหน่วยความจาหลักที่ใช้งาน (Main Memory) ซึ่งหน่วยวัดความจุ อาจอยูใ่ นเทอมของกิโลไบต์ (Kilobyte หรือ KB) โดย 1 KB จะมีค่า = ไบต์ หรือ 1024 ตัวอักขระ (1 ไบต์ มีค่าเท่ากับ 1 ตัวอักขระ) ดังนั้น ถ้าคอมพิวเตอร์มีความจุ 10 K จะมีความหมายว่าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นจะสามารถเก็บข้อมูลไว้ ในหน่วยความจาหลักได้ ไบต์ หรือเท่ากับ 10,240 ตัวอักขระ นอกจากนี้ขนาดหน่วยความจายังอาจมีหน่วยวัดอยูใ่ นเทอมของเมกะไบต์ (Megabyte หรือ MB หรือ M ) โดย 1 MB = 1024 KB = 1024 X 1024 =1,048,576 ไบต์ (ตัวอักขระ)

หรืออาจอยู่ในเทอมของจิกะไบต์ (Gigabyte หรือ GB) โดย 1 = 1024 MB = 1024

X 1024 X 1024 =

1,073,741,824 ไบต์(ตัวอักขระ) เป็นต้น 3.1

ไมโครคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็ก บางคนเห็นว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้

งานส่วนบุคคล หรือเรียกว่า พีซี (Personal Computer : PC) สามารถใช้เป็นเครื่องต่อเชื่อมในเครือข่าย หรือใช้เป็น เครื่องปลายทาง (terminal) ซึ่งอาจจะทาหน้าทีเ่ ป็นเพียงอุปกรณ์รับและแสดงผลสาหรับป้อนข้อมูลและดูผลลัพธ์ โดย ดาเนินการการประมวลผลบนเครื่องอื่นในเครือข่ายอาจจะกล่าวได้ว่าไมโครคอมพิวเตอร์ คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วย ประมวลผลกลางเป็นไมโครโพรเซสเซอร์ ใช้งานง่าย ทางานในลักษณะส่วนบุคคลได้ สามารถแบ่งแยกไมโครคอมพิวเตอร์ ตามขนาดของเครื่องได้ดงั นี้

3.1.1

คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มขี นาดเล็กถูกออกแบบมาให้ตั้งบน

โต๊ะ มีการแยกชิ้นส่วน ประกอบเป็นซีพียู จอภาพ และแผงแป้นอักขระ

3.1.2 แล็ปท็อปคอมพิวเตอร์ (Laptop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กทีว่ างใช้งานบนตักได้

เป็นแบบราบชนิดจอภาพผนึกเหลว (Liquid Crystal Display :LCD) น้าหนักของ เครื่องประมาณ 3-8 กิโลกรัม

จอภาพที่ใช้


3.1.3 โน้ตบุ๊คคอมพิวเตอร์ (notebook Computer)

เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มขี นาดและเบากว่าแล็ปท็อป นาหนัก

ประมาณ 1.5-3 กิโลกรัม จอภาพแสดงผลเป็นแบบราบชนิดมีทั้งแสดงผลสีเดียว หรือแบบหลายสี โน้ตบุ๊คที่มีขายทั่วไปมี ประสิทธิภาพและความสามารถเหมือนกับแล็ปท็อป

3.1.4 ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์ (Palmtop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์สาหรับทางานเฉพาะ อย่าง

เช่น เป็นพจนานุกรม เป็นสมุดจดบันทึกประจาวัน บันทึกการนัดหมายและการเก็บข้อมูลเฉพาะ บางอย่างที่สามารถ พกพาติดตัวไปมาได้สะดวก

--------------------------------------------------------------------------------

3.2 มินิคอมพิวเตอร์

เป็นเครื่องที่สามารถใช้งานพร้อม ๆ กันได้หลายคน จึงมีเครือ่ งปลายทางต่อได้

มินิคอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงกว่าสถานีงานวิศวกรรม นามาใช้สาหรับประมวลผลในงานสารสนเทศของ องค์การขนาดกลาง จนถึงองค์การขนาดใหญ่ที่มกี ารวางระบบเป็นเครือข่ายเพื่อใช้งานร่วมกัน เช่น งานบัญชีและการเงิน งานออกแบบทางวิศวกรรม งานควบคุมการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม มินิคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่สาคัญในระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององค์การที่เรียกว่าเครื่องให้บริการ (server) มีหน้าที่ให้บริการกับผู้ใช้บริการ (client) เช่น ให้บริการแฟ้มข้อมูล ให้บริการข้อมูล ให้บริการช่วยในการคานวณ และการสื่อสาร

3.3 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์

เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ทมี่ ีการพัฒนามาตั้งแต่เริม่ แรก เหตุทเี่ รียกว่า

เมนเฟรมคอมพิวเตอร์เพราะตัวเครื่องประกอบด้วยตู้ขนาดใหญ่ทภี่ ายในตูม้ ีชิ้นส่วนและอุปกรณ์ตา่ ง ๆ อยู่���ป็นจานวนมาก แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเมนเฟรมคอมพิวเตอร์มีขนาดลดลงมากเมนเฟรมเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงมาก มัก


อยู่ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์หลักขององค์การ และต้องอยู่ในห้องที่มีการควบคุมอุณหภูมิและมีการดูแลรักษาเป็นอย่างดี บริษัทผู้ผลิตเมนเฟรมได้พฒ ั นาขีดความสามารถของเครื่องให้สูงขึน้ ข้อเด่นของการใช้เมนเฟรมอยูท่ ี่งานที่ต้องการให้มี ระบบศูนย์กลาง และกระจายการใช้งานไปเป็นจานวนมาก เช่น ระบบเอทีเอ็มซึ่งเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลที่จัดการโดยเครื่อง เมนเฟรม อย่างไรก็ตามขนาดของเมนเฟรมและมินคิ อมพิวเตอร์กย็ ากทีจ่ ะจาแนกจากกันให้เห็นชัด ปัจจุบันเมนเฟรมได้รับ ความนิยมน้อยลงทั้งนีเ้ พราะคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กมีประสิทธิภาพและความสามารถดีขึ้นราคาถูกลงขณะเดียวกันระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็ดีขึ้นจนทาให้การใช้งานบนเครือข่ายกระทาได้เหมือนการใช้งานบนเมนเฟรม

3.4 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์

เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะกับงานคานวณที่ต้องมีการคานวณตัวเลขจานวน

หลายล้านตัวภายในเวลาอันรวดเร็ว เช่น งานพยากรณ์อากาศ ที่ตอ้ งนาข้อมูลต่าง ๆ เกี่ยวกับอากาศทั้งระดับภาคพื้นดิน และระดับชั้นบรรยากาศเพื่อดูการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงของอากาศ งานนี้จาเป็นต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มี สมรรถนะสูงมาก นอกจากนี้มงี านอีกเป็นจานวนมากทีต่ ้องใช้ซเู ปอร์คอมพิวเตอร์ซงึ่ มีความเร็วสูง เช่น งานควบคุม ขีปนาวุธ งานควบคุมทางอวกาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย์ งานด้านวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะทางด้านเคมี เภสัช วิทยา และงานด้านวิศวกรรมการออกแบบ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทางานได้เร็ว และมีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ชนิด อื่น การที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทางานได้เร็ว เพราะมีการพัฒนาให้มโี ครงสร้างการคานวณพิเศษ เช่นการคานวณแบบขนาน ที่เรียกว่า เอ็มพีพี (Massively Parallel Processing : MPP) ซึ่งเป็นการคานวณที่กระทากับข้อมูลหลาย ๆ ตัวในเวลา เดียวกัน

องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์


เครื่องคอมพิวเตอร์โดยลาพังเองแล้วมันจะไม่สามารถทางานได้ดว้ ยตนเอง จาเป็นต้องมีองค์ประกอบอยู่ดว้ ยกัน 4 อย่าง ที่มีความสาคัญเท่าเทียมกันและต้องทางานประสานกัน จึงทาให้ระบบคอมพิวเตอร์สามารถทางานได้จะกล่าวถึง องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบใดบ้าง แต่ละองค์ประกอบมีความสาคัญอย่างไร ซึ่งจะ เป็นพื้นฐานสาคัญที่จะทาให้เข้าใจเกีย่ วกับคุณลักษณะและหน้าทีข่ องอุปกรณ์ตา่ งๆภายในระบบคอมพิวเตอร์รวมไปถึง การทางานของระบบ ซึ่งพอจะสรุปถึงองค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ที่สาคัญได้ดังนี้ 1. องค์ประกอบทางด้านฮาร์ดแวร์ (Hardware)

ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึงส่วนประกอบของตัวเครื่องที่เราสามารถจับต้องได้ จะสามารถแบ่งส่วน ประกอบ ของฮาร์ดแวร์ออกได้เป็น 5 หน่วยที่สาคัญ ดังนี้ 1.1 หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) ทาหน้าทีใ่ นการรับโปรแกรม

และข้อมูลเข้าสูค่ อมพิวเตอร์ ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้

ในการรับข้อมูลเข้า ได้แก่ แป้นพิมพ์หรือคีย์บอร์ด (Keyboard) เครื่องสแกนต่างๆ เช่น เครื่อง รูดบัตร สแกนเนอร์ ฯลฯ 1.2 หน่วยความจา (Memory Unit) ทาหน้าทีเ่ ก็บโปรแกรมหรือข้อมูลที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อเตรียมส่งให้

หน่วยประมวลผลกลางทาการประมวลผล และรับผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล เพื่อเตรียมส่งออกหน่วยแสดงข้อมูล ต่อไป 1.3 หน่วยประมวลผลกลาง (CPU หรือ Central Processing Unit) ทาหน้าที่ปฏิบัติงานตามคาสั่งที่ปรากฏอยูใ่ น

โปรแกรม หน่วยนี้จะประกอบด้วยหน่วยย่อยๆ อีก 2 หน่วย ได้แก่ หน่วยคานวณเลขคณิตและตรรกวิทยา (ALU หรือ Arithmetic and Logical Unit)

และ หน่วยควบคุม (CU หรือ Control Unit)

1.4 หน่วยเก็บข้อมูลสารอง (Secondary Storge) ทาหน้าที่เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมที่จะป้อนเข้าสู่หน่วยความจา

หลักภายในเครื่องก่อนทาการประมวลผลโดย ซีพียู รวมทัง้ เป็นแหล่งเก็บผลลัพท์จากการประมวลผลด้วย เพื่อการใช้งาน ในภายหลัง 1.5 หน่วยแสดงข้อมูล (Output Unit) ทาหน้าที่แสดงผลลัพท์จากการประมวลผล

ต้น

2. องค์ประกอบทางด้านซอฟต์แวร์ (Software)

เช่น จอภาพ เครื่องพิมพ์ เป็น


ซอฟต์แวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรมหรือชุดของคาสั่งที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทางานซอฟต์แวร์นี้จงึ เปรียบเสมือนตัวเชื่อมระหว่างผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์และเครื่องคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์ สาหรับเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น 1. ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) 2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) 3. ซอฟต์แวร์สาเร็จรูป (Package) 2.1

ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) หมายถึงชุดของคาสัง่ ที่เขียนไว้เป็นคาสั่งสาเร็จรูป ซึ่งจะทางาน

ใกล้ชิดกับคอมพิวเตอร์มากที่สุด เพื่อ คอยควบคุมการทางานของฮาร์ดแวร์ทุกอย่างและอานวยความสะดวกให้กับผู้ใช้ใน การงาน ซอฟต์แวร์ระบบนี้ยังสามารถแบ่งออกได้อีกดังนี้ 1. ซอฟต์แวร์ควบคุมระบบปฏิบัติการ (Operating System --OS) 2. ซอฟต์แวร์จด ั การอุปกรณ์ต่อพ่วง (Device Driver Software) 3. ซอฟต์แวร์การสื่อสาร(Communications Software) 4. ซอฟต์แวร์ชว่ ยพัฒนาโปรแกรม (Program Development Software) 5.ซอฟต์แวร์อานวยความสะดวก (Utility Software) 2.2 ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)

คือซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อการทางานเฉพาะอย่างที่เราต้องการ เช่นงานส่วนตัว งาน ทางด้านธุรกิจ หรืองานทางด้านวิทยาศาสตร์ เราอาจเรียกโปรแกรมประเภทนี้วา่ User's Program ซอฟต์แวร์ประเภทนี้ โดยส่วนใหญ่ มักใช้ภาษาระดับสูงในการพัฒนา เช่น ภาษาซี โคบอล ปาสคาล เบสิก ฯลฯ ตัวอย่าง ของโปรแกรมที่ พัฒนาขึ้นใช้ในทางธุรกิจ เช่น โปรแกรมการทาบัญชีจ่ายเงินเดือน (Payroll Program) โปรแกรมระบบเช่าซื้อ (Hire Purchase) โปรแกรมการทาสินค้าคงคลัง (Stock Program) ฯลฯ ซึ่งแต่ละโปรแกรมก็อาจมีเงื่อนไขหรือแบบฟอร์มที่

แตกต่างกันไปตามความต้องการหรือกฏเกณฑ์ของแต่ละหน่วยงานที่ใช้ โปแกรมประเภทนี้จะสามารถดัดแปลงแก้ไข เพิ่มเติม (Modifications) ในบางส่วนของโปรแกรมเองได้ เพื่อให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้งานโปรแกรม 2.3 ซอฟต์แวร์สาเร็จรูป (Package)

เป็นซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมประยุกต์ทีมีผู้จดั ทาไว้เพื่อใช้ในการทางานประเภทต่างๆโดยผู้ใช้คนอื่นๆสามารถนา ซอฟต์แวร์ประเภทนี้ไปใช้กับข้อมูลของตนได้ แต่จะไม่สามารถทาการดัดแปลงหรือแก้ไขโปรแกรมได้ ผู้ใช้ไม่จาเป็นต้อง


เขียนโปรแกรมขึ้นมาเอง จึงเป็นการประหยัด แรงงาน และค่าใช้จ่ายในการเขียนโปรแกรม นอกจากนี้ยงั ไม่ต้องใช้เวลา มากในการเขียนโปรแกรม ดังนัน้ การใช้ซอฟต์แวร์สาเร็จรูปจึงเป็นสิ่งที่อานวยความสะดวกและเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ตัวอย่างของซอฟต์แวร์สาเร็จรูป เช่น ซอฟต์แวร์ระบบจัดการฐานข้อมูล ซอฟต์แวร์จดั พิมพ์รายงาน หรือเวิร์ดโปรเซสเซอร์ (Word Processor) ซอฟต์แวร์กระดาษทดอิเล็กทรอนิกส์หรือสเปรดชีต (Spreadsheet) เป็นต้น

3. องค์ประกอบทางด้านบุคคลากร (Personnel)ถึงแม้ระบบคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งทางด้าน

ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ แต่ระบบคอมพิวเตอร์จะไม่สามารถทางานได้ถ้าขาดอีกองค์ประกอบหนึง่ ซึ่งได้แก่ องค์ประกอบ ทางด้านบุคลากร ที่จะเป็นผู้จัดการและควบคุมระบบคอมพิวเตอร์ให้สามารถปฏิบัติงานได้อย่างราบรื่น คอยแก้ไขปัญญาหาต่างๆที่เกิด ขึ้นกับระบบคอมพิวเตอร์ พัฒนาโปรแกรมประยุกต์ตา่ งๆ รวมไปถึงการใช้งานโปรแกรมประยุกต์ทถี่ ูกพัฒนาขึ้น

เรา

สามารถแบ่งบุคลากรที่มีหน้าทีเ่ กี่ยวกับคอมพิวเตอร์ออกได้เป็น 5 ประเภทตามลักษณะของงานดังนี้ 1. หัวหน้าหน่วยงานคอมพิวเตอร์ (EDP Manager หรือ Electronic Data Processing Manager)

เป็นบุคคลที่อยู่ในตาแหน่งทางบริหาร ซึ่งจะเป็นหัวหน้าของบุคคลทางคอมพิวเตอร์ทั้งหมด จะมีหน้าที่ วางแผนงาน กาหนดนโยบายของหน่วยงาน จัดทาโครงการและแผนงานการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ จัดหาฮาร์ดแวร์และ ซอฟต์แวร์ทจี่ าเป็นจะต้องใช้ในองค์กร อานวยการฝึกอบรมความรูให้กับบุคลากรทางคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สามารถทางาน ได้อย่างมีประสิทธิภาพและนอกจากนีจ้ ะต้องเป็นผู้คอยตรวจสอบและติดตามผลงานของผู้ที่อยูใ่ ต้บังคับบัญชาว่ามี ความก้าวหน้าในการทางานเป็นอย่างไรด้วย ดังนั้นบุคลากรในตาแหน่งนี้จึงต้องเป็นผู้ที่มีความรับผิดชอบสูง มีความรู้ ความสามารถ มองเห็นการณ์ไกล และต้องหมั่นติดตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอยู่เสมอ 2. บุคคลากรทางด้านระบบ (System)

ประกอบด้วยบุคคลากรที่มตี าแหน่งดังต่อไปนี้

2.1 นักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst หรือ SA)

เป็นผู้ที่มีหน้าที่ในการวิเคราะห์และออกแบบระบบ โดยจะรวบรวมข้อมูลต่างๆที่เกีย่ วข้องกับระบบงานเดิมและ ความต้องการของผู้ใช้ เพื่อนามาทาการวิเคราะห์และออกแบบระบบงานใหม่ หรือปรับปรุงระบบงานเดิม เพื่อให้การ ทางานในระบบงานใหม่มีประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าระบบงานเดิม โดยปกติ SA จะต้องเป็นผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับระบบ คอมพิวเตอร์เป็นอย่างดีโดยเฉพาะอย่างยิง่ จะต้องเป็นผู้ที่มีประสบการณ์ทางานมาพอสมควร และควรมีพื้นฐานการเขียน โปรแกรมมาก่อน ถึงแม้ว่า SA จะไม่ได้เป็นผู้เขียนโปรแกรมเอง แต่ SA จะต้องเป็นผู้ค้นหาวิธีการและขั้นตอนต่างๆ ใน การเขียนโปรแกรมส่งให้กับนักเขียนโปรแกรมทาการเขียนอีกทีหนึง่ นอกจากนี้ SA ควรจะเป็นผู้ทมี่ ีความคิดริเริ่ม สร้างสรรค์ มีมนุษย์สัมพันธ์ดี เพราะจะต้องมีหน้าที่ติดต่อกับคนในหลายระดับ ซึง่ ในบางองค์กรอาจมีพนักงานบางคนที่


ไม่เข้าใจในระบบคอมพิวเตอร์ และต่อต้านการนาระบบคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้ ดังนั้น SA จะต้องเป็นผู้ที่มีความสามารถ ในการชี้นาให้เขาเห็นถึงประโยชน์ของการนาคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยในการทางานได้ 2.2 นักเขียนโปรแกรมระบบ (System Programmer

หรือ SP)

จะมีหน้าที่เขียนโปรแกรมระบบควบคุมเครื่อง จะคอยตรวจสอบและแก้ไขเมื่อระบบคอมพิวเตอร์มี ปัญหา บุคลากรประเภทนี้จะต้องมีความรู้ทางด้านฮาร์ดแวร์เป็นอย่างดี เพราะต้องมีหน้าที่ในการให้คาปรึกษาต่างๆ เกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์เมื่อระบบคอมพิวเตอร์มีปัญหา และต้องคอยพัฒนาโปรแกรมอานวยความสะดวกต่างๆขึ้นมา เช่น โปรแกรมที่ชว่ ยในการสารองข้อมูลในแต่ละวันหรือแต่ละสัปดาห์ เพื่อช่วยให้การทางานระบบคอมพิวเตอร์มคี วาม สะดวกมากยิ่งขึ้น 2.3 บุคคลากรทางด้านการเขียนโปรแกรม

นักเขียนโปรแกรมหรือโปรแกรมเมอร์ (Programmer) จะทาหน้าทีเ่ ขียนโปรแกรมประยุกต์ (Application Program) ทางคอมพิวเตอร์ ตามขั้นตอนวิธีที่นกั วิเคราะห์ระบบได้ออกแบบไว้ เพือ่ ให้ผู้ใช้งาน คอมพิวเตอร์สามารถใช้งานโปรแกรมประยุกต์นั้นได้ นักเขียนโปรแกรมจึงควรเป็นผู้มีความรู้เกีย่ วกับซอฟต์แวร์เป็นอย่างดี แต่อาจไม่จาเป็นต้องมีความรู้ในรายละเอียดเกี่ยวกับฮาร์แวร์ก็ได้ ควรเป็นคนมีความอดทนในการทางานสูง เนื่องจากการ เขียนโปรแกรมจะต้องพบกับข้อผิดพลาด (errors) ของโปรแกรมที่อาจเกิดขึ้นมากมาย ซึ่งจะต้องใช้เวลาในการแก้ไข ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นนั้นให้ได้นอกจากนี้ควรมีความรอบคอบและมีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ หมั่นติดตามความก้าวหน้า ของเทคโนโลยี หาความรูใ้ หม่ๆ เพิ่มเติมอยูต่ ลอดเวลา เพื่อพัฒนาเทคนิคที่เหมาะสมในการพัฒนาโปรแกรมให้มี ประสิทธิภาพยิ่งขึ้น นักเขียนโปรแกรมยังสามารถแบ่งออกได้เป็นอีก 2 แบบ ตามลักษณะงานดังนี้ - งานการสร้างโปรแกรมประยุกต์ (Application Programming)

เป็นผู้ที่มีหน้าที่ในการเขียนและพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ทั้งหมดของระบบตามที่นักวิเคราะห์ ระบบเป็นผู้ออกแบบให้ ซึง่ มักจะเป็นระบบที่เริ่มมีการพัฒนาเป็นครั้งแรก - งานการบารุงรักษาโปรแกรม (Maintenance Programming)

ระบบอาจมีการพัฒนาเสร็จแล้ว แต่ต่อมาต้องการเปลี่ยนแปลงระบบในบางจุด เช่น อาจต้องมีการ ปรับปรุงให้มีความทันสมัย ดังนัน้ นักเขียนโปรแกรมทางด้านนี้ต้องคอยตามแก้ไขโปรแกรมเก่าๆ ในระบบ ที่เขียนไว้แล้วเพื่อให้เป็นไปตามความต้องการใหม่ของระบบ 3. ดีบีเอ (DBA หรือ DataBase Administrator)


เป็นบุคลากรที่จะพบในองค์กรที่มกี ารจัดการข้อมูล ซึ่ง DBA จะเป็นผู้มีหน้าทีใ่ นการออกแบบและควบคุมกาใช้ งานฐานข้อมูล จะสามารถสร้างและแก้ไขเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของฐานข้อมูลได้ ซึ่งโดยปกติผใู้ ช้งานทัว่ ไปจะไม่สามารถ เข้าไปยุง่ หรือจัดการกับฐานข้อมูล นอกจากนี้จะต้องควบคุมดูแลฐานข้อมูลมีการเก็บข้อมูลทีถ่ ูกต้อง ทันสมัยอยู่เสมอ และยังคอยแก้ปัญหาเมื่อระบบฐานข้อมูลมีปัญหาเกิดขึ้นด้วย 4. ผู้ปฏิบัติการ (Operator)

จะเป็นเจ้าหน้าทีค่ อมพิวเตอร์ ที่มีหน้าทีค่ อยปิดและเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ และคอยเฝ้าดูระบบ เมื่อมี ปัญหาใดๆเกีย่ วกับระบบคอมพิวเตอร์ ก็จะเป็นผู้แจ้งให้กับนักเขียนโปรแกรมระบบทราบเพื่อทาการแก้ไขต่อไป และยังมี หน้าที่ส่งงานต่างๆเข้าไปประมวลผลในคอมพิวเตอร์ และคอยรับรายงานการประมวลผล เพื่อแจกจ่ายให้แก่ฝ่ายที่ เกี่ยวข้อง นอกจากนีย้ ังต้องทาหน้าที่สารอง (Backup) ข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นไปเก็บไว้ในสื่อบันทึกข้อมูล เช่น เทป ทุกสิ้นวันหรือสิ้นเดือน เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึน้ กับข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ได้ เช่น กรณีที่เครื่อง คอมพิวเตอร์ขัดข้อง หรือดิสก์เกิดความเสียหาย เป็นต้น บุคลากรทางด้านนี้ไม่จาเป็นต้องมีความรู้สูงนัก เนื่องจากลักษณะงานเป็นสิ่งทีม่ ีการกาหนดขั้นตอนไว้ตายตัว แล้ว แต่ต้องเป็นผู้ที่มีความรับผิดชอบ และใส่ใจในการทางาน 5. ผู้ใช้ (User)

เป็นผู้ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ ซึง่ จะมีความสาคัญต่อการออกแบบและพัฒนาระบบมาก เพราะผู้ใช้ระบบจะ เป็นผู้ตัดสิน และระบุความต้องการลงไปว่าต้องการให้ระบบคอมพิวเตอร์ทางานอะไรบ้าง ซึง่ บรรดานักคอมพิวเตอร์ตา่ งๆ ก็จ้องพยายามตอบสนองความต้องการของผู้ใช้นั้น

4. องค์ประกอบทางด้านข้อมูล (Data)

ข้อมูลเป็นองค์ประกอบที่สาคัญอย่างหนึ่งในระบบคอมพิวเตอร์ เป็นสิ่งที่ต้องป้อนเข้าไปในคอมพิวเตอร์พร้อมกับ โปรแกรมที่นักเขียนโปรแกรมเขียนขึ้น เพื่อนาไปใช้ในโปรแกรมและผลิตผลลัพธ์ที่ต้องการออกมา ดังนั้น ข้อมูลที่นาเข้า จะต้องมีความถูกต้องสมบูรณ์ จึงจะผลิตผลลัพธ์ที่ถูกต้องสมบูรณ์ออกมาได้


คอมพิวเตอร์