Page 1

บทที่ 1 การประมวลผลข้อมูล

คอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศทางธุรกิจ


บทที่ 1 การประมวลผลข้อมูล เนื้อหา 1.1 องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ 1.2 องค์ประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ 1.3 ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ 1.4 การทางานในระบบคอมพิวเตอร์ได้ 1.5 ส่วนประกอบของหน่วยประมวลผลกลางได้ วัตถุประสงค์ 1.1 อธิบายองค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ 1.2 อธิบายองค์ประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์ 1.3 จาแนนกประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์ 1.4 อธิบายการทางานในระบบคอมพิวเตอร์ 1.5 อธิบายส่วนประกอบของหน่วยประมวลผลกลาง


1.1 บทนำ ในปจั จุบนั คอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศได้เข้ามามีบทบาทกับมนุ ษย์เราอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็ นการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์แบบตัง้ โต๊ะ (Desktop) หรือคอมพิวเตอร์แบบพกพา (Notebook ั่ Computer หรือ Portable Computer) นัน้ ยังไม่รวมถึงการทีเ่ ราฝงคอมพิ วเตอร์ในรูปแบบต่างๆ ก็ได้แฝง อยู่ใ นอุ ป กรณ์ อิเ ล็ก ทรอนิ ก ส์ต่ า งๆ คนส่ ว นใหญ่ จ ึง มีค วามเชื่อ ว่ า การมีค วามรู้เ กี่ย วกับ การใช้ง าน คอมพิวเตอร์โดยเฉพาะคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือทีแ่ ยกกันโดยทัวไปว่ ่ า personal computer นัน้ เป็ น ความสามารถหรือความชานาญขัน้ พืน้ ฐานทีจ่ าเป็ นในการดาเนินชีวติ ประจาวั น โดยเฉพาะอย่างยิง่ การ ประกอบธุรกิจ ให้ประสบความสาเร็จ 1.1.1 องค์ประกอบของระบบคอมพิ วเตอร์ (Computer system) ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 5 องค์ประกอบหลัก คือ 1) ฮาร์ดแวร์ (Hardware) 2) ซอฟต์แวร์ (Software) 3) ข้อมูลและสารสนเทศ (Data and Information) 4) กระบวนการทางาน (Procedures) 5) บุคลากรทางสารสนเทศ (Information System Personnel) ฮำร์ดแวร์ (Hardware) ฮาร์ดแวร์ หมายถึง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ท่จี บั ต้องและสัมผัสได้อย่างเป็ นรูปธรรม หรืออาจ กล่าวได้ว่าฮาร์ดแวร์ก็คอื เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ (Peripheral) อาทิเช่น จอภาพ แป้นพิมพ์ เมาส์ เครือ่ งพิมพ์ เครือ่ งสแกนเนอร์ เป็ นต้น โดยฮาร์ดแวร์ยงั รวมถึงชิน้ ส่วนของอุปกรณ์ทอ่ี ยู่ ภายในเครือ่ งคอมพิวเตอร์ดว้ ย เช่น หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจาหลัก การ์ดแสดงผล และอื่นๆ ซอฟต์แวร์ (Software) ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรม หมายถึง ชุดคาสังที ่ ่ถูกสร้างขึน้ เพื่อควบคุมฮาร์ดแวร์หรือทางานอย่าง ใดอย่างหนึ่ง โดยวัตถุประสงค์หลักของซอฟต์แวร์ทส่ี งให้ ั ่ ฮาร์ดแวร์ทางาน คือ การประมวลผลข้อมูลให้ เป็นสารสนเทศ ซอฟต์แวร์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ 1. ซอฟต์แวร์ระบบ ทาหน้าทีค่ วบคุมหรือประสานงานระหว่างฮาร์ดแวร์และผูใ้ ช้ เช่ น Windows, Linux เป็นต้น 2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เป็นชุดคาสังที ่ ส่ ร้างขึน้ เพื่องานใดงานหนึ่ง โดยผูใ้ ช้จะทางาน ผ่านทางอินเตอร์เฟสของซอฟต์แวร์ประยุกต์เหล่านี้ เช่น Microsoft Word, Microsoft PowerPoint, Adobe Photoshop เป็นต้น


ข้อมูลและสำรสนเทศ (Data and Information) ข้อมูล (Data) หมายถึง ข้อมูลดิบหรือข้อเท็จจริงที่ได้จากการรวบรวม ซึ่งอาจจะเป็ น ตัวเลข ตัว อัก ษร อัก ขระพิเ ศษ รูป ภาพ หรือ เสีย ง ที่ส ามารถน าไปประมวลผลให้เ กิด สารสนเทศในระบบ คอมพิวเตอร์ได้ สารสนเทศ (Information) หมายถึง สิง่ ทีไ่ ด้จากการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึง่ อยู่ใน รูปของผลลัพธ์ รายงานสรุป หรือรูปแบบที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น คะแนนสอบของนักศึกษาเป็ นข้อมูล เมื่อ ผ่านกระบวนการตัดเกรด จะได้เกรดเป็นสารสนเทศ เป็นต้น กระบวนกำรทำงำน (Procedures) กระบวนการท างาน (Procedures) หมายถึง กฎหรือ แนวทางส าหรับ บุ ค ลากรในการใช้ ซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ และข้อมูล กระบวนการทางานอาจรวมถึงคู่มอื การใช้ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ ที่ผู้ ชานาญด้านคอมพิวเตอร์เขียนขึน้ ก็ได้ บุคลำกรทำงสำรสนเทศ (Information System Personnel) บุคลากร หรือ ผูใ้ ช้ (Users) หมายถึง ผูใ้ ช้ระบบคอมพิวเตอร์ทงั ้ ส่วนทีเ่ ป็ นฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และสารสนเทศ นอกจากนี้บุคลากรทางสารสนเทศ (Information System Personnel) จะมีบทบาทใน การออกแบบและพัฒ นาระบบคอมพิว เตอร์เ พื่อ สนั บ สนุ น การท างานของทุ ก คนในองค์ ก รให้ ม ี ประสิท ธิภ าพ เช่ น โปรแกรมเมอร์ นัก วิเ คราะห์แ ละออกแบบระบบ ผู้บ ริห ารฐานข้อ มูล วิศ วกร ซอฟต์แวร์ ผูบ้ ริหารเครือข่าย เว็บมาสเตอร์ เป็นต้น 1.1.2 องค์ประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์ (Hardware) ฮาร์ดแวร์ ประกอบไปด้วย 5 องค์ประกอบหลัก คือ 1) ส่วนทีท่ าหน้าทีร่ บั ข้อมูลและคาสัง่ เรียกว่า หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) 2) ส่วนทีท่ าหน้าทีแ่ สดงผลลัพธ์ เรียกว่า หน่วยแสดงผล (Output Unit) 3) ส่วนทีน่ าเอาข้อมูลและคาสังไปประมวลผล ่ เรียกว่า หน่วยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit) 4) ส่วนทีจ่ ดั เก็บข้อมูลในขณะประมวลผล เรียกว่า หน่วยความจาหลัก (Main Memory) 5) ส่วนทีท่ าหน้าทีบ่ นั ทึกคาสังและข้ ่ อมูลอย่างถาวร เรียกว่า หน่วยความจาสารอง (Secondary Storage)


CPU Arithmetic Logic Unit

Input Devices

Output Devices Control Unit

Memory

Storage

ภาพที่ 1-1 แสดงองค์ประกอบของเครือ่ งคอมพิวเตอร์ 1.1.3 ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์ เครือ่ งคอมพิวเตอร์ แบ่งได้เป็น 6 ประเภท คือ 1) ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) 2) เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer) 3) มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) 4) เซิรฟ์ เวอร์คอมพิวเตอร์ (Server Computer) 5) ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) 6) คอมพิวเตอร์แบบฝงั (Embedded Computer) ซูเปอร์คอมพิ วเตอร์ (Supercomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ทม่ี ปี ระสิทธิภาพในการทางานสูงสุด มีราคาแพงมาก เป็ นคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง (High Performance Computer) เหมาะกับงานทีต่ อ้ งมีการคานวณตัวเลขหลายล้านตัวภายในเวลา


อันรวดเร็ว เช่น งานพยากรณ์อากาศ การวิจยั นิวเคลียร์ การควบคุมทางอวกาศ งานประมวลผลภาพ ทางการแพทย์ งานทาแบบจาลองโมเลกุล งานวิเคราะห์โครงสร้างอาคารทีซ่ บั ซ้อน เป็นต้น

ภาพที ่ 1-2 เครือ่ งซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของบริษทั Cray Inc.รุน่ XT5-HE (ทีม่ า: http://www.toptenthailand.com/display.php?id=576 : พฤษภาคม 2555) เมนเฟรมคอมพิ วเตอร์ (Mainframe Computer) เป็ นคอมพิวเตอร์ทม่ี ปี ระสิทธิภาพรองจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์ สามารถรองรับการทางานจากผู้ ใช้ได้หลายร้อยคนในเวลาเดียวกัน ประมวลผลด้วยความเร็วสูง จัดเก็บข้อมูลได้เป็ นจานวนมาก นิยมใช้ ในองค์กรธุรกิจหรือหน่ วยงานที่มบี ริษทั สาขาและเกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลในปริมาณมากใน เวลาเดียวกัน เช่น งานธนาคาร การจองตั ๋วเครื่องบิน งานทะเบียนนักศึกษา งานของสานักงานทะเบียน ราษฎร์ เป็นต้น


ภาพที ่ 1-3 เครือ่ งเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (ทีม่ า: http://www.thaigoodview.com/node/10190 : พฤษภาคม 2555) มิ นิคอมพิ วเตอร์ (Minicomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดกลาง (Midrange Computer) มีสมรรถนะน้อยกว่าเครือ่ งเมนเฟรม คือ ทางานได้ชา้ กว่า และควบคุมอุปกรณ์รอบข้างได้น้อยกว่าเมนเฟรม แต่มปี ระสิทธิภาพในการทางานสูง กว่าไมโครคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์สามารถรองรับการทางานจากผูใ้ ช้ได้หลายคนในการทางานที่ แตกต่างกัน ราคาย่อมเยากว่าเมนเฟรม เหมาะกับงานหลากหลายประเภท คือใช้ได้ทงั ้ ในงานวิศวกรรม วิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม เครือ่ งทีม่ ใี ช้ตามหน่วยงานราชการระดับกรมส่วนใหญ่ มักเป็นเครือ่ งประเภท นี้ และในปจั จุบนั ธุรกิจและองค์กรหลายประเภทนิยมนามินิคอมพิวเตอร์มาใช้ในการให้บริการข้อมูลแก่ ลูกค้า เช่น การจองห้องพักของโรงแรม การทางานด้านบัญชีขององค์กรธุรกิจ เป็นต้น ภาพที ่ 1-4 มินิคอมพิวเตอร์ (ทีม่ า: http://www.tsu.ac.th/cst/course/computer_it/lesson3/lesson3-3.html : พฤษภาคม 2555) เซิ รฟ์ เวอร์คอมพิ วเตอร์ (Server Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ทส่ี นับสนุนการทางานของคอมพิวเตอร์เครือข่าย มี เครือ่ งแม่ขา่ ยเรียกว่า เซิรฟ์ เวอร์ (Server Computer) ทาหน้าที่ เชื่อมโยงเครือ่ งไมโครคอมพิวเตอร์ ทีเ่ รียกว่าเป็น เครือ่ งลูกข่าย (Client Computer) เข้าด้วยกัน ซึง่ เครือ่ งเซิรฟ์ เวอร์จะใช้ในการ จัดสรรและใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่น แฟ้มข้อมูล โปรแกรมประยุกต์

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เช่น เครือ่ งพิมพ์และอุปกรณ์อ่นื ๆ


ภาพที ่ 1-5 เครือ่ งเซิรฟ์ เวอร์คอมพิวเตอร์ IBM System x3200 M3 (ทีม่ า: http://www.bestibmdeals.com/th/servers/Tower/x3200M3-7.html : พฤษภาคม 2555) ไมโครคอมพิ วเตอร์ (Microcomputer) เป็ นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สร้างขึน้ เพื่อสนองการใช้ทางานของคนคนเดียวในช่วงเวลาเดียว จึงนิยมเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer หรือ PC) สามารถนามาใช้งาน ตามต้องการ สะดวกแก่การเลือกซือ้ ราคาไม่แพง และผูใ้ ช้สามารถเรียนรูก้ ารใช้งานได้ไม่ยากนัก ทาให้ ปจั จุบนั ไมโครคอมพิวเตอร์เป็ นคอมพิวเตอร์ทม่ี ผี นู้ ิยมใช้งานอย่างแพร่หลายในสานักงานหรือบ้านทีพ่ กั อาศัยทัวไป ่ ส่ งผลให้ก ารพัฒนาเครื่อ งไมโครคอมพิว เตอร์มลี กั ษณะและรูปแบบที่แตกต่ างกัน เช่ น คอมพิวเตอร์ตงั ้ โต๊ะ (Desktop Computer) คอมพิวเตอร์พกพา (Portable Computer) ซึง่ มีรายละเอียด ดังนี้ 1. คอมพิว เตอร์ต ัง้ โต๊ ะ (Desktop Computer) เป็ น คอมพิว เตอร์ส่ ว นบุ ค คล (Personal Computer หรือ PC) ที่มขี นาดเล็ก เหมาะกับโต๊ ะทางานในสานักงาน สถานศึกษาและที่บ้าน โดยมี รูปทรงของตัวเครื่อง (case) ทีม่ หี ลากหลายนับแต่รูปทรงตัง้ สูงขนาดใหญ่แบบ หอคอย (tower case) หรือ ทรงเล็ก (small form factor) ทีว่ างไว้หลังจอภาพได้ ซึง่ ปกติพยายามจะจัดวางโดยให้จอภาพวาง อยู่บนตัวเครื่องเพื่อประหยัดพืน้ ที่วางบนโต๊ะทางานนัน่ เอง คอมพิวเตอร์ตงั ้ โต๊ะในปจั จุบนั จะมีส่วนของ จอภาพ และแป้นพิมพ์แยกจากกัน

ภาพที ่ 1-6 เครือ่ งคอมพิวเตอร์ตงั ้ โต๊ะรุน่ HP Pavilion HPE (ทีม่ า:http://h20424.www2.hp.com/product/desktops/th/en/hp-home-desktoppc.asp#/HP_Pavilion_Elite : พฤษภาคม 2555) 2. คอมพิ วเตอร์พกพำ (Portable Computer) เป็น ไมโครคอมพิวเตอร์ทม่ี ขี นาดเล็กเหมาะแก่การพกพาไปใช้ ในสถานทีต่ ่างๆ เช่น


- โน้ ตบุก๊ (Notebook Computer) หรือแล็บทอป (Laptop computer) มีความสามารถเทียบเท่า กับเครือ่ งพีซแี ต่มขี นาดเล็กลง ใช้แป้นพิมพ์ขนาดมาตรฐาน มีเครือ่ งอ่านแผ่นซีดรี อม น้ าหนักเบา เคลื่อนย้ายสะดวก ประหยัดพลังงาน มีแบตเตอรีเ่ ป็นแหล่งพลังงานเสริมเพื่อสะดวกในการใช้งานใน สถานทีไ่ ม่สะดวกจะใช้ไฟบ้าน ภาพที ่ 1-6 โน้ตบุ๊ก Lenovo รุน่ ideapad Y Series (ทีม่ า: http://shopap.lenovo.com/SEUILibrary/controller/e/thweb/LenovoPortal/en_TH/ : พฤษภาคม 2555) - เน็ตบุก๊ (Netbook) มีขนาดเล็กและน้ าหนักเบากว่าโน้ตบุ๊ก ไม่มเี ครือ่ งอ่านแผ่นซีดรี อม กินไฟน้อย ราคาไม่แพง เพราะมี สมรรถนะไม่สงู มากนัก นามาใช้งานทีไ่ ม่ซบั ซ้อนมาก เช่น พิมพ์เอกสาร เปิดดูรปู ภาพ และเน้นใช้แอพพลิเคชันบนเว็ ่ บ ผ่านทางอินเทอร์เน็ตเป็ นหลัก ภาพที ่ 1-7 เน็ตบุ๊ก Acer รุน่ Aspire One D255 (ทีม่ า: http://www.acer.co.th/ac/th/TH/content/series/aspireoned255 : พฤษภาคม 2555) - แท็บเล็ตพีซี (Tablet PC) เป็ นคอมพิวเตอร์ท่มี คี ุณสมบัติการทางานใกล้เคียงกับโน้ ตบุ๊ก โดยทัวไป ่ แต่ มรี าคาค่ อ นข้างแพงกว่ า เนื่ อ งจากผู้ใ ช้ส ามารถป้อ นข้อ มูล เข้าไปได้โ ดยการเขียนบน จอภาพ และเพื่อ ให้มคี วามคล่ อ งตัวในการใช้งานได้ขณะที่ผู้ใ ช้ไม่ได้นัง่ ทางานกับที่ จึงออกแบบให้ สามารถหมุนจอภาพได้ 180 องศา และพับ จอภาพลงปิ ด ตัว เครื่อ ง จอภาพเป็ น แบบ สัมผัส (touch screen) ใช้รบั คาสังจากผู ่ ้ใช้ จากเขียนด้วยปากกา (stylus pen) หรือนิ้ว สัมผัส แทนการใช้แป้นพิมพ์และเมาส์ ภาพที ่ 1-8 แท็บเล็ตพีซี The new iPad (ทีม่ า: http://store.apple.com/th/browse/home/shop_ipad/family/ipad : พฤษภาคม 2555)


- พีดีเอ (PDA : Personal Digital Assistant หรือ Personal Communicator) เป็ นเครื่อง คอมพิวเตอร์มอื ถือ (Hand-held) ขนาดเท่าโทรศัพท์มอื ถือ สามารถพกพาแบบใส่กระเป๋าได้ เพื่อการใช้ งานสาหรับธุรกิจหรืออรรถประโยชน์ทวไป ั ่ เช่น - เครื่องปำล์ม (Palmtop Computer) เป็ นคอมพิวเตอร์ทน่ี ิยมใช้ จัดการเกี่ยวกับข้อมูลส่วนบุคคล ได้แก่ ปฏิทนิ นัดหมายการประชุม ทีอ่ ยู่ และหมายเลขโทรศัพท์ การบันทึกสิง่ ทีจ่ ะต้องทา เป็นต้น ภาพที ่ 1-9 เครือ่ งปาล์ม Sony Clie palm (ทีม่ า:http://4photos.net/en/image:80-10535-Sony_Clie_palm_computer_images: 2555)

พฤษภาคม

-พีดีเ ออีกกลุ่ ม เช่ น พ็อกเก็ต พี ซี (Pocket PC) ใช้ง านได้ เช่ น เดีย วกับ เครื่อ งปาล์ม เครื่อ งมีข ีด ความสามารถใกล้เ คีย งกับ พีซี แตกต่างตรงที่ใช้ระบบปฏิบตั ิการของค่ายไมโครซอฟท์เป็ นหลัก และมี อุปกรณ์เสริม เช่น GPS receivers , barcode reader, RFID reader และกล้องถ่ายรูป ภาพที ่ 1-10 พ็อกเก็ตพีซี (ทีม่ า : http://www.mobile-t-mobile.com/mobile-network/pocket-pc.html : พฤษภาคม 2555) ปจั จุบนั พีดเี อส่วนใหญ่ผผู้ ลิตพัฒนาให้มคี วามสามารถเพิม่ ขึน้ สามารถใช้เป็ นโทรศัพท์มอื ถือได้ ด้วย - สมำร์ทโฟน (Smart Phone) เป็ นกลุ่มของโทรศัพท์มอื ถือทีพ่ ฒ ั นาขีดความสามารถให้มกี าร ทางานแบบอรรถประโยชน์ สมาร์ทโฟนได้ถูกมองว่าเป็ นคอมพิวเตอร์พกพาที่ทางานในลักษณะของ โทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยที่สามารถเชื่อมต่อความสามารถหลักของโทรศัพท์มอื ถือ เข้าร่วมกับแอพพลิเค ชันของโทรศัพท์เอง ซึง่ นอกจากจะใช้เป็ นเครื่องโทรศัพท์ ได้แล้วยังเพิม่ เติมความสามารถอื่นๆเข้าไปอีกมากมาย เช่น กล้องถ่ายรูป การใช้งานอินเทอร์เน็ต บันทึกรายชื่อ เก็บข้อมูลส่วนตัว การนัดหมาย ปฏิทนิ สมุดโทรศัพท์ ดู


หนัง ฟ งั เพลง เป็ นต้น คุ ณ สมบัติต่ างๆเหล่ านี้ข้นึ อยู่กับระบบปฏิบตั ิการที่อ อกแบบขึ้นมาใช้เ ฉพาะ สาหรับโทรศัพท์ดว้ ย ภาพที ่ 1-11 สมาร์ทโฟน (ทีม่ า : http://lolzapp.com : พฤษภาคม 2555) คอมพิ วเตอร์แบบฝัง (Embedded Computer) เป็ นคอมพิวเตอร์ทฝ่ี งั ในอุปกรณ์ต่างๆ นิยมนามาใช้ ทางานเฉพาะด้าน พิจารณาจากภายนอกจะไม่เ ห็นว่าเป็ น คอมพิวเตอร์ แต่จะทาหน้าทีค่ วบคุมการทางานบางอย่างของ อุ ปกรณ์ นัน้ ๆ คอมพิว เตอร์ประเภทนี้ เช่น เครื่อ งเล่ น เกม ระบบเติมน้ามันอัตโนมัติ โทรศัพท์มอื ถือ เป็นต้น ภาพที ่ 1-12 คอมพิวเตอร์แบบฝงั (ทีม่ า : http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Embedded+computer : พฤษภาคม 2555)

1.2 การทางานในระบบคอมพิวเตอร์ ระบบคอมพิวเตอร์ทางานด้วยกระแสไฟฟ้า จึงมีการแทนทีส่ ภาวะของกระแสไฟฟ้าได้เป็ น 2 สภาวะ คือ สภาวะทีม่ กี ระแสไฟฟ้า และสภาวะทีไ่ ม่มกี ระแสไฟฟ้า และเพื่อให้สามารถสังการ ่ คอมพิวเตอร์ได้ จึงได้มกี ารสร้างระบบตัวเลขทีน่ ามาแทนสภาวะของกระแสไฟฟ้า โดยตัวเลข 0 จะแทน สภาวะไม่มกี ระแสไฟฟ้า และเลข 1 แทนสภาวะมีกระแสไฟฟ้า หรือกาหนดได้ว่ามี 2 สถานะเท่านัน้ คือ เปิด (1) และปิด (0) ซึง่ เรียกสถานะหรือรูปแบบนี้ว่า สถานะแบบดิจติ อล 1.2.1 การเก็บข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ ระบบตัวเลขทีม่ จี านวน 2 จานวน (2 ค่า) เรียกว่าระบบเลขฐานสอง (Binary Number System) ซึง่ ตัวเลข 0 กับ 1 นี้จะเรียกว่า binary digit ทาให้มกี ารเรียกย่อๆว่า บิ ต (bit) และนามาใช้ แทนข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ จึงกล่าวได้ว่า “บิตเป็นหน่วยของข้อมูลทีเ่ ล็กทีส่ ุด” และเมือ่ ต้องการ แทนตัวอักษร ตัวเลข หรืออักขระพิเศษทีต่ อ้ งการป้อนข้อมูลเข้าไปในเครือ่ งจะทาการรวมกัน 8 บิต แล้ว เรียกหน่วยจัดเก็บข้อมูลใหม่น้วี ่าเป็น ไบต์ (byte) ซึง่ การวัดความจุของข้อมูลในเครือ่ งคอมพิวเตอร์อาจ สรุปได้ดงั ตารางที่ 1-1


ชื่อหน่วยข้อมูล

ค่าทีใ่ ช้ในระบบฐาน 2

ค่าของข้อมูล (ไบต์)

Kilobyte (KB)

210

1,024

Megabyte (MB)

220

1,048,576

Gigabyte (GB)

230

1,073,741,824

Terabyte (TB)

240

1,099,511,627,776

Petabyte (PB)

250

1,125,899,906,842,624

Exabyte (EB)

260

1,152,921,504,606,846,976

Zettabyte (ZB)

270

1,180,591,620,717,411,303,424

Yotabyte (YB)

280

1,208,925,819,614,629,174,706,176

ตารางที ่ 1-1 หน่วยวัดความจุขอ้ มูล 1.2.2 รหัสภายในระบบคอมพิวเตอร์ ในชีวติ ประจาวันของคนเราจะคุน้ เคยกับตัวเลขทีม่ จี านวน 10 จานวน คือ เลข 0 – 9 ซึง่ เรียกว่าระบบเลขฐานสิบ (Decimal Number System) ดังนัน้ จึงมีการสร้างมาตรฐานทีใ่ ช้ในกาหนดรหัส ทีเ่ ป็นตัวเลขในการแทนตัวอักษร เรียกว่า รหัสแทนตัวอักษร (Text Codes) โดยมาตรฐานทีพ่ ฒ ั นาขึน้ มาและมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในปจั จุบนั ได้แก่ 1) EBCDIC รหัส EBCDIC อ่านว่า เอบซีดกิ และย่อมาจาก Extended Binary Coded Decimal Interchange Code เป็นรหัสอักขระ 8 บิต คือ การนาเสนอเป็ นเลขฐานสอง 8 บิต (8 ตัวอักษรของ 0 และ 1) ใช้แทนสัญลักษณ์ได้ 256 สัญลักษณ์ (2 ยกกาลัง 8) ได้แก่ ตัว พยัญชนะ ตัวเลข และเครือ่ งหมายพิเศษ รหัส EBCDIC ถูกพัฒนาโดยบริษทั IBM เพื่อใช้สาหรับเครือ่ งคอมพิวเตอร์ ของไอบีเอ็มเมนเฟรมและเครือ่ งมินิคอมพิวเตอร์ ใช้เป็นรหัสสาหรับไฟล์ข้อความทีใ่ ช้กบั ระบบปฏิบตั กิ ารขนาดใหญ่ และบริษทั จานวนมากใช้กบั โปรแกรมประยุกต์ legacy application และฐานข้อมูล แต่ในปจั จุบนั นิยมใช้รหัสแอสกี (ASCII) มากกว่า


2) ASCII รหัส ASCII อ่านว่า แอสกี ย่อมาจาก American Standards Code for Information Interchange ถู กพัฒนาขึ้นโดยสถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกา (American National Standard Institute : ANSI) เพื่อใช้ในเครือ่ งคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก รหัสแอสกีได้รบั การปรับปรุงจากเดิมทีม่ อี กั ขระ128 ตัว (7 บิต) ให้มอี กั ขระ ทัง้ หมด 256 ตัว (8 บิต ) ส าหรับ แสดงอักขระเพิ่ม เติม ในภาษาของแต่ ล ะท้อ งถิ่น ที่ใ ช้ เช่ น ภาษาเยอรมัน ภาษารัสเซีย เป็นต้น 3) UNICODE รหัส UNICODE อ่านว่า ยูนิโค้ด ย่อมาจาก UNICODE Worldwide Character Standard จะใช้เนื้อที่ 2 ไบต์หรือ 16 บิต ในการแทนอักขระ ทาให้สามารถแทน สัญลักษณ์ได้ถงึ 65,536 สัญลักษณ์ ซึง่ มากเพียงพอสาหรับตัวอักษรและสัญลักษณ์ทุกตัวในทุก ภาษาในโลกนี้ เช่น ภาษาจีน เกาหลี ไทย ญีป่ นุ่ เป็ นต้น ทาให้เป็ นมาตรฐานทีใ่ ช้ในระบบการ เขียนภาษาส่วนใหญ่ในโลกได้อย่างสอดคล้องกัน คือโปรแกรมจะสามารถใช้ได้หลายภาษา จึง นาไปสู่การใช้งานอย่างกว้างขวางและมีอทิ ธิพลต่อการแปลภาษาของซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ รหัสยูนิโค้ดมีชุดอักขระทีเ่ ป็ นทีร่ จู้ กั มากทีส่ ุดคือ UTF-8 และ UTF-16 และ เป็นมาตรฐานทีม่ กี ารนาไปใช้เป็นเทคโนโลยีหลักหลายอย่าง เช่น XML, ภาษาจาวา, .NET Framework และระบบปฏิบตั กิ ารสมัยใหม่

char code char code char code char code char code char code char code char code 160

161

162

163

164

168

169

170

171

172

176

177

178

179

180

184

185

186

187

192

-

193

194

195

็่

200

็้

201

็๊

202

็๋

208

209

210

216

217

218

๛ 219

165

166

167

173

174

175

181

182

183

188

189

190

191

196

197

198

็็

199

203

็์

204

205

206

207

211

212

213

214

็ื

215

222

฿

223

220

221


224

225

226

227

228

229

230

็็

231

็่

232

็้

233

็๊

234

็๋

235

็์

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

๛ 251

252

253

254

255

ตารางที ่ 1-2 ตัวอย่างการแทนรหัสยูนิโค้ด (ทีม่ า : http://www.biega.com/special-char.html : พฤษภาคม 2555) 1.2.3 กระบวนการทางานในระบบคอมพิวเตอร์ การทางานในระบบคอมพิวเตอร์ จะมีกระบวนการหรือขัน้ ตอนพืน้ ฐานอยู่ 4 ขัน้ ตอน เรียกย่อๆ ว่า IPOS Cycle (input process output storage) จะประกอบด้วย

ภาพที ่ 1-13 แสดง IPOS Cycle

1) รับข้อมูล (Input) คอมพิวเตอร์ทาหน้าทีร่ บั ข้อมูลเพื่อนาไปประมวลผล อุปกรณ์ทท่ี าหน้าทีร่ บั ข้อมูลทีน่ ิยมได้แก่ แป้นพิมพ์ และเมาส์ เป็ นต้น 2) ประมวลผล (Process) เมือ่ คอมพิวเตอร์รบั ข้อมูลเข้าสู่ระบบแล้ว จะทาการประมวลผลตามโปรแกรม หรือคาสังที ่ ก่ าหนด เช่น การคานวณภาษี การคานวณเกรดเฉลีย่ เป็นต้น


3) แสดงผล (Output) คอมพิวเตอร์จะแสดงผลทีไ่ ด้จากการประมวลผลไปยังหน่วยแสดงผล อุปกรณ์ ทีท่ าหน้าทีแ่ สดงผลทีใ่ ช้แพร่หลายในปจั จุบนั ได้แก่ จอภาพ และเครือ่ งพิมพ์ เป็ นต้น 4) จัดเก็บข้อมูล (Storage) คอมพิวเตอร์จะทาการจัดเก็บข้อมูลลงในอุปกรณ์เก็บข้อมูล เช่น ฮาร์ดดิสก์ หรือแผ่นดีวดี ี เป็นต้น

1.3 หน่วยประมวลผลกลาง คอมพิวเตอร์จะมี หน่ วยประมวลผลกลาง หรือ ซีพยี ู (CPU : Central Processing Unit) บางครัง้ เรียกว่า ไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) หรือ โปรเซสเซอร์ (Processor) ทาหน้าทีใ่ นการ ประมวลผลคาสังที ่ ไ่ ด้รบั มาว่าจะให้ทาอะไรบ้าง อาจเรียกได้ว่าเป็นสมองของระบบคอมพิวเตอร์ 1.3.1 ส่วนประกอบของหน่วยประมวลผลกลาง หน่วยประมวลผลกลาง มี 2 ส่วนประกอบสาคัญ ได้แก่ 1) หน่วยคานวณและตรรกะ (Arithmetic Logic Unit : ALU) เป็นส่วนทีท่ าหน้าทีใ่ นการคานวณทางคณิตศาสตร์ (arithmetic operations) เช่น การบวก ลบ คูณ หาร และทาการเปรียบเทียบข้อมูลทางตรรกศาสตร์ (logical operations) โดยมี ตัวปฏิบตั กิ ารพืน้ ฐานคือ มากกว่า น้อยกว่า และเท่ากับ 2) หน่วยควบคุม (Control Unit) เป็นส่วนทีท่ าหน้าทีค่ วบคุมการทางานของทุกๆหน่วยในซีพยี แู ละอุปกรณ์ อ่นื ที่ ต่อพ่วงด้วย โดยหน่วยควบคุมจะควบคุมให้หน่วยรับข้อมูลทาการรับข้อมูลเข้ามาเก็บไว้ใน หน่วยความจา มีการดึงคาสังและข้ ่ อมูลจากหน่วยความจามาแล้วแปลความหมาย เพื่อส่งไปให้หน่วย คานวณและตรรกะทาการคานวณ และตัดสินใจด้วยว่าจะให้เก็บข้อมูลไว้ทใ่ี ด ถูกต้องหรือไม่ ตลอดจน ควบคุมการแสดงผลลัพธ์ ภายใต้หน่ ว ยควบคุ มจะมีส่ว นที่เ รียกว่า รีจิส เตอร์ (Register) ซึ่งเป็ นพื้นที่ สาหรับเก็บพักข้อมูลชุดคาสัง่ ผลลัพธ์ และข้อมูลทีเ่ กิดขึน้ ขณะทีซ่ พี ยี ูประมวลผลเพียงชัวคราวเท่ ่ านัน้ จึงไม่ถือ ว่าเป็ นหน่ ว ยความจา และรีจสิ เตอร์จะรับส่ งข้อ มู ล ด้ว ยความเร็ว สูง และทางานภายใต้การ ควบคุมของหน่วยควบคุมเช่นเดียวกับส่วนอื่นๆ


1.3.2 ขัน้ ตอนการประมวลผลของซีพยี ู โดยปกติหน่วยประมวลผลกลางหรือซีพยี จู ะสามารถประมวลผลคาสังได้ ่ เพียงทีละ 1 คาสัง่ เท่านัน้ แต่ทางานได้ดว้ ยความเร็วสูงมาก เมือ่ ซีพยี ทู างานแต่ละคาสังจนหมดก็ ่ จะไปเรียกคาสังถั ่ ดไปมา ประมวลผลต่อ วนทางานแบบนี้ไปเรือ่ ยๆ จึงเรียกว่า วัฏจักรเครือ่ ง (Machine Cycle)

ภาพที ่ 1-14 แสดงวัฏจักรเครือ่ ง

ขัน้ ตอนการประมวลผลในซีพยี ู มี 4 ขัน้ ตอนหลัก ดังนี้ 1) การดึงข้อมูล (Fetch) เป็ นกระบวนการทีห่ น่ วยควบคุมไปดึงคาสังและข้ ่ อมูลทีต่ ้องการใช้ จากหน่วยความจาหลัก เพื่อเก็บเข้าสู่รจี สิ เตอร์ 2) การแปลความหมาย (Decode) หน่ วยควบคุมจะทาการถอดรหัสหรือแปลความหมาย คาสังต่ ่ างๆ เพื่อส่งไปยังหน่วยคานวณและตรรกะเพื่อดาเนินการต่อไป 3) การเอ็กซ์ควิ ต์ (Execute) หน่ วยคานวณและตรรกะจะทาการประมวลผลคาสังตามที ่ ่ได้ รับมา และจัดการส่งผลลัพธ์ทไ่ี ด้ออกไป


4) การจัด เก็บ (Store) ผลลัพ ธ์ท่ีไ ด้จ ากหน่ ว ยค านวณและตรรกะจะถู ก จัด เก็บ ไว้ใ น หน่วยความจาหรือรีจสิ เตอร์ เพื่อรอให้ส่วนอื่นๆเรียกใช้ต่อไป

สรุป การศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ในเบื้องต้นจาเป็ นต้องทราบถึงองค์ประกอบของระบบ คอมพิวเตอร์ทป่ี ระกอบด้วย 1) ฮาร์ดแวร์ 2) ซอฟต์แวร์ 3) ข้อมูลและสารสนเทศ 4) กระบวนการทางาน และ 5) บุคลากรทางสารสนเทศ และทางด้านฮาร์ดแวร์กจ็ ะมีองค์ประกอบคือ 1) หน่ วยรับข้อมูลเข้า 2) หน่วยแสดงผล 3) หน่วยประมวลผลกลาง 4) หน่วยความจาหลัก และ 5) หน่วยความจาสารอง การแบ่ ง ประเภทของเครื่ อ งคอมพิ ว เตอร์ แบ่ ง ได้ เ ป็ น 1) ซู เ ปอร์ ค อมพิ ว เตอร์ 2) เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ 3) มินิคอมพิวเตอร์ 4) เซิรฟ์ เวอร์คอมพิวเตอร์ 5) ไมโครคอมพิวเตอร์ และ 6) คอมพิวเตอร์แบบฝงั ในการประมวลผลข้อมูลของเครือ่ งคอมพิวเตอร์ จะต้องทราบถึงการทางานในระบบคอมพิวเตอร์ ทีม่ กี ารใช้รหัสแทนตัวอักษร และต้องทราบถึงส่วนประกอบของหน่ วยประมวลผลกลางทีม่ ี 2 ส่วนหลัก คือ หน่ วยคานวณและตรรกะ กับหน่ วยควบคุม นอกจากนี้ยงั มีการยกตัวอย่างหน่ วยประมวลผลกลาง แบ่งตามบริษทั ผูผ้ ลิต

Chapter 1 Processing data  

Chapter 1 Processing data

Advertisement