นาย ธนโชติ ฟ้าคะนอง ชทค.1/1 เลขที่ 5   64301280005

บทที่1 พื่นฐานระบบคอมพิวเตอร์

1.1 ความนำ 

        คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถรับขอ้มูลและชุดคำสั่ง (Program) ในรูปแบบที่เครื่องรับได้ แล้วนำมาประมวลผล (Process) ข้อมูลตาม ชุดคำสั่งเพื่อแกป้ญหา

1.2 วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

    แม้จะมีเทคโนโลยีที่ช่วยเสริมประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์มากมายเพียงใดก็ตาม แต่ลักษณะโครงสร้างพื้นฐานของระบบคอมพิวเตอร์ยงัคงเหมือนเดิมไม่เปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น  4 ยุคดังนี้ 

 
1. ยุคที่1 (ค.ศ.1945-1949) 

           เป็นยุคของหลอดสุญญากาศและปลั๊กบอร์ดหลังจากที่ชาล์ลแบบเบส ประสบผลสำเร็จในการออกแบบเครื่องคำนวณ มีการพัฒนาการสร้างคอมพิวเตอร์ไปเพียงเล็กน้อยเท่านั้นจนกระทั่งถึงช่วงสงครามโลกคร้ังที่ 2 ประมาณกลางปี ค.ศ. 1940 โฮเวิร์ด ไอเคน (Howard Aiken) แห่งมหาวิทยาลัยฮาวาร์ด และ จอห์น นิวแมน (John Newman) ได้สร้างเครื่องจักรในการคำนวณโดยใช้หลอดสุญญากาศ (Vacuum Tube) ขึ้นมาได้เป็นผลสำเร็จ ซ่ึงเป็นเครื่องที่มีขนาดใหญ่มาก ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศประมาณ 10,000 หลอด แต่มีความเร็วในการทำงานต่ำกว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในปัจจุบันมาก

        ต่อมาในปีค.ศ. 1950 ได้มีการพัฒนาบัตรเจาะรูขึ้นมาใช้งานซึ้งสามารถบันทึกข้อมูลได้ทำให้การใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์ทำได้สะดวกขึ้นการเขียนโปรแกรมกระทำได้โดยการเจาะบัตรแลว้ให้เครื่องอ่านบัตรเพื่อรับข้อมูลไปทำงาน

    2. ยุคที่2 (ค.ศ.1950-1965) 

    ยุคของทรานซิสเตอร์และการประมวลผลแบบแบตซ์ ในกลางปี ค.ศ. 1950 ได้มีการคิดค้น และประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ขึ้นเป็นผลสำเร็จทำให้วงการคอมพิวเตอร์มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากโดยได้มีการนำเอาทรานซิสเตอร์มาใช้เป็นองค์ประกอบหลักในการสร้างคอมพิวเตอร์แทนการใช้หลอดสุญญากาศแบบเดิม และเริ่มมีการนำคอมพิวเตอร์ไปใชง้านมากขึ้นโดยเฉพาะอยา่งยิ่งในวงการธุรกิจ 

    3. ยุคที่3 (ค.ศ.1965-1980) 

        เป็นยุคของไอซีและระบบหลายโปรแกรมในช่วงต้น ปีค.ศ. 1960 การใช้งานคอมพิวเตอร์ได้มีการขยายขอบเขตการใช้งานไปสู่วงการต่างๆ เพิ่มมากข้ึน โดยสามารถแบ่งกลุ่มของงาน ออกเป็ น 2 กลุ่มใหญ่คืองานทางด้านธุรกิจและงานทางด้านวิทยาศาสตร์และเพื่อสนองความต้องการการใช้คอมพิวเตอร์ในวงการธุรกิจ

    4. ยุคที่4 (ค.ศ.19801 - ปัจจุบัน) 

        เป็นยุคของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจากการที่ได้มีการคิดค้นและประดิษฐ์วีแอลเอสไอ (VLSI:Very Large Scale Integrate Circuit) ไดสำเร็จซึ่งต่อมาไดน้ำมาใชใ้นการผลิตคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลขึ้นจึงทำ ให้ขนาดของคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงจากเดิมเป็นอันมากนอกจากนั้ราคาก็ต่ำลงทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่หน่วยงานต่างๆ สามารถมีไวใ้ช้งานได้อย่าง ไม่ยากนัก

1.3 ประเภทของคอมพิวเตอร์ 

    ประเภทของคอมพิวเตอร์แบ่งเป็น 3 ประเภท ดังนี้

   1.คอมพิวเตอร์แบบอนาลอก (Analog Computer) 

        เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถรับข้อมูลเข้ามาเป็นแบบอนาลอก (Analog) มีลักษณะเป็นปริมาณหรือจำนวนซึ้งมีหน่วยวัดแบบต่อเนื่อง

    2.คอมพิวเตอร์แบบดิจิตอล(Digital Computer) 

        เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานโดยสามารถรับข้อมูลประเภทที่ไม่ต่อเนื่อง เป็นจำนวนนับที่วัดเป็นหน่วยได้โดยตรงขอ้มูลที่ใช้เก็บเป็นรหัสตัวเลขฐานสองคือ 0 และ 1 มีความแม่นยา ในการประมวลผลและการจัดเก็บขอ้มูลไม่จำกัดเวลา

    3. คอมพิวเตอร์แบบไฮบริด (Hybrid Computer) 

        เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่นำหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์แบบอนาลอกและแบบดิจิตอลมาทำงานร่วมกันลักษณะสำคัญคือสามารถรับข้อมูลประเภทที่มีหน่วยวัดต่อเนื่อง

 

1.4 ขนาดของคอมพิวเตอร์ 

    คอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาตามวิวัฒนาการทั้งสี่ยุคขนาดของคอมพิวเตอร์ก็ขึ้นอยู่กับวิวัฒนาการทางด้านอุปกรณ์และเทคโนโลยีจึงทำให้คอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 4 ขนาด ดังนี้

  1. ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) 

 

 เป็นคอมพิวเตอร์แบบที่นิยมใช้กันมากที่สุดมี 2 ชนิด คือแบบตั้งโต๊ะ

  2.มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) 

    เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลและประมวลผลด้วยความเร็วสูงกว่าเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์และมีราคาสูงกว่าเครื่องไมโคคอมพิวเตอร์สามารถใชง้านได้หลายๆคนในเวลาเดียว

   3.เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer)

        เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าซุปเปอร์คอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพการทำงานสูงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์และมินิคอมพิวเตอร์ภายในระบบงานของเครื่องเมนเฟรมควบคุมด้วยระบบอัตโนมัติเป็นส่วนใหญ่

  4.ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) 

 

        ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีกำลังมากที่สุด ราคาแพงที่สุดสามารถประมวลผลคำสั่งได้นับพันล้านคำสั่งในหนึ่งวินาทีส่วนใหญ่ใชใ้นการเก็บขอ้มูลขนาดใหญ่และใช้กับขอ้มูลที่ตอ้งการความเร็วสูง

1.5องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ 

    เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์น้ันจะประกอบไปด้วยเทคโนโลยีหลัก 2 ด้านคือ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) และซอฟต์แวร์ (Software) และ มีประสิทธิภาพแล้ว ระบบคอมพิวเตอร์จะประกอบไปด้วยองค์ประกอบ 5 ด้าน  ที่ต้องทำงานประสานกันคือ

1. HARDWARE: อุปกรณ์ทางด้านคอมพิวเตอร์ 

2. SOFTWARE: โปรแกรมหรือชุดคำสั่งคอมพิวเตอร์ 

3. DATAWARE: ข้อมูลที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ 

4. PEOPLEWARE: บุคลากรทางด้านคอมพิวเตอร์ 

 5. PROCEDUREWARE : ลำดับขั้นตอนการทำงาน

1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware) 

        ฮาร์ดแวร์เป็นองค์ประกอบของตัวเครื่องที่สามารถจับต้องได้ซึ้งก็คืออุปกรณ์ทางด้าน คอมพิวเตอร์นั่นเองได้แก่วงจรไฟฟ้าตัวเครื่อง จอภาพเครื่องพิมพ์คียบ์อร์ด เป็นต้นซั้งสามารถแบ่งส่วนพื่นฐานของฮาร์ดแวร์เป็น 4 หน่วยสำคัญดังน้ี 

        1) หน่วยรับข้อมูลหรืออินพุต (Input Unit)

            เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่รับข้อมูลและโปรแกรมสู่เครื่อง ได้แก่แป้นพิมพ์เมาส์เครื่องสแกนภาพ เครื่องรูดบัตร เครื่องอ่านรหัสแท่งเป็นต้น

        2) หน่วยประมวลผลกลำงหรือซีพยีู(CPU : Central Processing Unit)

            เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่ในการทำงานตามคำสั่งที่ปรากฏอยู่ในโปรแกรมหน่วยนี้จะประกอบด้วยหน่วยย่อยหลัก 2 หน่วยคือ

            - หน่วยคำนวณเลขคณิตและตรรก (ALU : Arithmetic and Logical Unit) 

            - หน่วยควบคุม (Control Unit)และรีจิสเตอร์(Register) 

        3) หน่วยเก็บควำมจำ (Memory Unit) 

                เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการจดจำจัดเก็บข้อมูลที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ซึ้งหน่วยความจำ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนึ้

            - หน่วยความจำหลักหรือหน่วยความจำปฐมภูมิ(Main Memory หรือ Primary Storage)

            - หน่วยความจำรองหรือสื่อบันทึกข้อมูล (Secondary Memory หรือ Storage)

        4) หน่วยแสดงผล (Output Unit) 

                เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการแสดงผลลัพธ์ของระบบคอมพิวเตอร์เมื่อทำการนำข้อมูลเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์แล้วผ่านการประมวลผลดว้ยหน่วยประมวลผลกลางผลที่ได้สามารถนำเสนอออกมา ผ่านอุปกรณ์ในกลุ่มนี้ซึ่งได้แก่จอภาพ เครื่องพิมพ์เป็นต้น

2 ซอฟต์แวร์ (Software) 

    ซอฟต์แวร์ คือโปรแกรมหรือชุดของคำสั่งคอมพิวเตอร์ที่เขียนขึ้นมาเพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ซอฟต์แวร์น้ีจะเป็นเสมือนตัวเชื่อมระหว่างผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ถ้าไม่มีซอฟต์แวร์ในการควบคุมอุปกรณ์เครื่องคอมพิวเตอร์จะไม่สามารถทำงานได้เลยสำหรับประเภทของซอฟตแ์วร์สามารถแบ่งไดเ้ป็น 2กลุ่มใหญ่คือ 

        1) ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)

        2) ซอฟต์แวร์ประยุกต์(Application Software)

3 ดาต้าแวร์ (Dataware) 

    ดาต้าแวร์ หรือข้อมูลเป็นองค์ประกอบสำคญัอยา่งหนึ้่งในระบบคอมพิวเตอร์เพราะเป็นสิ่ง ที่ต้องบันทึกลงไปในคอมพิวเตอร์พร้อมกับโปรแกรมที่นักคอมพิวเตอร์ได้เขียนไว้เพื่อหาผลลัพธ์ที่ ต้องการออกมาข้อ มูลมีหลายรูปแบบทั้งข้อความ รูปภาพ เสียง ดังน้้นข้อมูลตอ้งมีความถูกต้องข้อมูลที่จะนำเข้ามาจะมีหน่วยเล็กที่สุด

4 พีเพิลแวร์ (Peopleware)

    พีเพิลแวร์ บุคลากรทางด้านคอมพิวเตอร์เป็นองค์ประกอบสำคัญที่จะเป็นตัวกำหนดถึงประสิทธิภาพถึงความสำเร็จและความคุ้มค่าในการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ซึ้งสามารถแบ่งบุคลากร ตามหน้าที่ที่เกี่ยวขอ้งได้หลายหน้าที่ เช่น 

        1) ผู้วิเคราะห์และออกแบบระบบ (System Analysis and Design)

        2) โปรแกรมเมอร์ (Programmer)

        3) ผู้บริหารฐำนข้อมูล(DBA : Database Administrator)

        4) ผู้ปฏิบัติกำร (Operator)

        5) ผู้ใช้(User) 

5. โพรซีเยอร์แวร์ (Procedureware) 

    องค์ประกอบนี้หมายถึงกระบวนการทำงานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการในการทำงานกับคอมพิวเตอร์ผู้ใชจำเป็นต้องทราบขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ได้งานที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ซึ้งอาจจะมีขั้นตอนสลับซับซ้อนหลายขั้นตอน ดังน้้นจึงมีความจำเป็นต้องมีคู่มือปฏิบัติงาน เช่น คู่มือผู้ใช้  (User’s Manual) หรือคู่มือดูแลระบบ (Operation Manual) เพื่อช่วยในการทำงาน