ฮาร์ดแวร์

ฮาร์ดแวร์หมายถึง อุปกรณ์ต่าง ที่ประกอบขึ้นเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ทั้งส่วนประกอบภายในและส่วนประกอบภายนอกเครื่อง อย่างเช่น ซีพียู แรม ฮาร์ดดิสก์ จอภาพเป็นต้น ซึ่งเป็นส่วนที่เรามองเห็น และจับต้องได้



Bit และ Byte

ไฟฟ้ามี 2 สถานะคือมีและไม่มีไฟ หรือ เปิดและปิด คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าใช้พลังงานไฟฟ้า การทำงานการสื่อสารในคอมพิวเตอร์จึงสื่อด้วยสถานะทางไฟฟ้า ซึ่งเลขฐานสอง (Binary number) ที่มีเลข 2 ค่าคือ 0 กับ 1 จึงเหมาะที่จะใช้อธิบายการสื่อสารในคอมพิวเตอร์โดยให้ 1 แทนการเปิดหรือมีไฟและ 0 แทนการปิดหรือไม่มีไฟ คอมพิวเตอร์เก็บข้อมูลในหน่วยความจำก็เก็บเป็นสถานะทางไฟฟ้า โดยหน่วยเก็บข้อมูลที่เล็กที่สุด เรียกว่า bit (Binarydigit) เป็นพื้นที่ 1 หน่วยที่เก็บค่าทางไฟฟ้าเป็นเปิดและปิด หรือเขียนแทนด้วยเลขฐานสองเป็น 1 หรือ 0 หน่วยเก็บข้อมูลหรือหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์มีหลายแสน หลายล้านๆ bit แต่ 1 bit แทนค่าได้เพียง 1 ค่าไม่อาจแทนอักษร หรือสื่อสารแบบต่างๆในโลกที่มีมากมายได้ เราจึงจัดพื้นที่ที่ใหญ่ขึ้นเรียกว่า byte โดย1 byte เท่ากับ 8 bit ที่อยู่ต่อกันใช้เก็บข้อมูล 1 ตัวอักษร (Character) โดยสร้างรหัสแทนค่าขึ้น เรียกว่า รหัสแทนข้อมูล เช่น อักษร “A” มีรหัสแทนค่า เป็น 01000001



หลักการทำงานและระบบของคอมพิวเตอร์

ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 4 ส่วนได้แก่ส่วนประมวลผลกลาง หน่วยความจำ อุปกรณ์รับข้อมูล และอุปกรณ์แสดงผล หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์ เริ่มจากผู้ใช้จะต้องทำารป้อนข้อมูลหรือคำสั่งผ่านทางอุปกรณ์รับข้อมูล ( Input Devices ) ซึ่งข้อมูลหรือคำสั่งหรือข้อมูลที่รับเข้ามา จะถูกนำไปเก็บยังฮาร์ดดิสก์หรือหน่วยความจำแรม ( Memory ) จากนั้นจะถูกนำไปตีความ และประมวลผลยังหน่วยประมวลผลกลาง ( Central Processing Unit ) แล้วนำผลที่ได้จากการประมวลผลมาเก็บไว้ที่หน่วยความจำแรม พร้อมกับแสดงออกทางอุปกรณ์แสดงผล ( Output Devices )
การทำงานของคอมพิวเตอร์

หน่วยประมวลผลกลาง Central Processing Unit : CPU

หน่วยประมวลผลกลาง หรือซีพียู เป็นส่วนสำคัญที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล และควบคุมการทำงานของระบบ เปรียบเสมือน กับสมองของคนที่ทำหน้าที่ในการคิด คำนวณ และคอยควบคุมการทำงานทุกส่วนของร่างกาย ซีพียูก็เช่นเดียวกัน มันจะทำหน้าที คิดคำนวณ ดูแลควบคุมการทำงานทุกส่วนของระบบคอมพิวเตอร์ ให้สามารถทำงนได้ตามต้องการ
chip


หน่วยความจำ (Memory)

หน่วยความจำ เป็นส่วนที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูลและโปรแกรมต่างๆ มีทั้งใช้เก็บข้อมูลแบบถาวร และที่ใช้เก็บข้อมูลแบบชั่วคราว หน่วยความจำเป็นส่วนที่มีความจำเป็นต่อการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ ถ้าไม่มีหน่วยความจำเราก็คงไม่สามารถเก็บบันทึก ข้อมูลใดๆ ไว้ได้เลย เราแบ่งหน่วยความจำออกเป็น 2 ประเภทคือ



หน่วยความจำหลัก( MainMemory)

หน่วยความจำหลัก เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ร่วมกับซีพียู โดยจะเป็นที่สำหรับเก็บข้อมูลสำคัญๆสำหรับซีพียู มีทั้งที่เก็บข้อมูลแบบถาวร และเก็บข้อมูลแบบชั่วคราวซึ่งได้แก่หน่วยความจำรอม ( ROM) และหน่วยความจำแรม ( RAM) ตามลำดับ
1.หน่วยความจำรอม ( Rom : Read Only Memory ) เป็นหน่วยความจำชนิดที่อ่านได้อย่างเดียว ใช้เก็บข้อมูลแบบถาวร และไม่ต้องการพลังงานไฟฟ้าในการหล่อเลี้ยง เราใช้หน่วยความจำชนิดนี้ในการเก็บโปรแกรมควบคุมการทำงานของระบบ ที่เรียกว่า ไบออส (BIOS : Basic Input Output System )2.หน่วยความจำแรม ( RAM : Random Access Memory ) เป็นหน่วยความจำชนิดที่ต้องการพลังงานไฟฟ้าในการทำงาน ข้อมูลภายในแรมจะมีการสูญหายทันทีที่มีการดับเครื่อง แรมจะทำงานร่วมกับซีพียู โดยซีพียูจะใช้แรมในการเก็บข้อมูลที่จำเป็นต่อการประมวลผลในขณะนั้น ซึ่งจะเป็นการเก็บข้อมูลแบบชั่วคราวเท่านั้น คอมพิวเตอร์เครื่องใดที่มีแรมมากๆก็จะทำให้เครื่องนั้นทำงานเร็วขึ้น
Ram
หน่วยความจำสำรอง ( Secondary Storages )

หน่วยความจำสำรองคือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเก็บบันทึกข้อมูล และโปรแกรมต่างๆแบบถาวร ได้แก่ฮาร์ดดิสก์ ฟล็อปปี้ดิสก์ แผ่นซีดีรอม ฯลฯ โดยถ้าเป็นข้อมูลที่มีขนาดเล็ก และต้องการเคลื่อนย้ายไฟล์ไปที่คอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ก็ใช้ฟล็อปปี้ดิสก์ แต่ถ้าเป็นข้อมูลที่มีขนาดใหญ่มากๆ ก็จะเก็บลงในฮาร์ดดิสก์ หรือ แผ่นซีดีรอม ซึ่งข้อมูลที่เก็บในฟล็อปปี้ดิสก์หรือฮาร์ดดิสก์ เราสามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขได้ และบันทึกลงไปใหม่ได้ส่วนแผ่นซีดีรอมไม่สามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขได้
ฮาร์ดดิสก์


อุปกรณ์รับข้อมูล (Input Device)

อุปกรณ์รับข้อมูล เป็นส่วนที่ทำหน้าที่รับข้อมูลหรือคำสั่งจากผู้ใช้เข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ แล้วนำไปประมวลผล อุปกรณ์รับข้อมูลที่ว่านี้ได้แก่ เมาส์ คีย์บอร์ด สแกนเนอร์ เป็นต้น
อุปกรณ์ในการรับข้อมูลต่างๆ

อุปกรณ์แสดงผล(Out device)

อุปกรณ์เอาต์พุท เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการนำเอาผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลของซีพียูไปแสดงผล อุปกรณ์แสดงผลที่ว่านี้ได้แก่ จอภาพ พริ้นเตอร์ ลำโพง เป็นต้น
หน้าจอ
พริ้นเตอร์


เทคโนโลยีการนำข้อมูลเข้าคอมพิวเตอร์

สำหรับงานบางประเภทที่ต้องมีการป้อนข้อมูลเป็นประจำอย่างต่อเนื่อง เช่น สำนักงานทะเบียนราษฎร หรือสำนักงานประจำสายการบิน งานเกี่ยวกับการป้อนข้อมูลเข้าระบบ computer มีความจำเป็นมาก และ เป็น งานที่เสียเวลาและแรงงาน งานป้อนข้อมูลจึงจำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีสมัยใหม่เข้าช่วย ทางด้านอุปกรณ์ป้อนข้อมูลเข้า Input แบ่งได้เป็น 5 กลุ่มใหญ่ๆ ซึ่งไม่รวมถึง input ด้วยระบบสื่อสารข้อมูล กลุ่มที่ 1 ได้แก่ กลุ่มที่ป้อนด้วยตัวอักษร นั่นนั่นคือ แป้นพิมพ์ หรือ keyboard ซึ่งจะอ่านตัวอักษรและตัวเลขจากแป้นพิมพ์ตามที่ผู้พิมพ์กด เข้าไปเก็บไว้ใน Computer การป้อนข้อมูลเข้าแบบตัวอักษรอีกแบบหนึ่ง คือประเภทบัตรเจาะรู เครื่องอ่านบัตรเจาะรูจะอ่านเป็นรหัส อักขระตามที่ผู้ใช้เจาะไว้ แต่ปัจจุบันบัตรเจาะรูไม่ได้ใช้กันแล้ว กลุ่มที่ 2 ได้แก่ กลุ่มที่ป้อนข้อมูลด้วยอุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง การป้อนแบบนี้มีลักษณะเป็นการป้อนแบบ Graphic อุปกรณ์ที่เด่นชัดคือ Mouse ปากกาแสง Joystick Trackball กลุ่มที่ 3 เป็นการอ่านข้อมูลเป็นรูปภาพเข้ามาเก็บใน computer ได้แก่พวก Scanner , OCR หรือเครื่องอ่านตัวอักษรจากภาษาที่แสดง ได้ ( ปัจจุบัน OCR ในภาษาอังกฤษได้ผลเป็นที่น่าพอใจ แต่ สำหรับภาษาไทย ยังไม่ประสพผลสำเร็จ) เครื่องอ่านรหัสแถบ (Bar code) กลุ่มที่ 4 เป็นการป้อนข้อมูลด้วยเสียงได้แก่ระบบการจดจำเสียงพูด (Speech recognition) เป็นระบบทบทวนและตรวจสอบเสียงปัจจุบันยังไม่ได้ผลพอที่จะนำมาใช้งานอย่างจริงจัง เนื่องจากเสียงของคนแต่ละคนต่างกัน แม้แต่คนคนเดียวกันพูดสองครั้งยังไม่เหมือนกัน จึงยังนำมาใช้เป็นมาตรฐานไม่ได้ กลุ่มที่ 5 เป็นกลุ่มที่ ป้อนข้อมูลด้วยตัวตรวจจับพิเศษ เช่น Switch, Sensor วัดด้าน อุณหภูมิ ความดัน แล้วเปลี่ยนเป็นสัญญาณอนาลอกเป็น ดิจิตอล การป้อนข้อมูลแบบอัตโนมัตเป็นระบบ ที่ใช้ในการควบคุมเครื่องจักร อุปกรณ์ต่างๆ


ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มนุษย์ได้คิดประดิษฐ์ขึ้น เพื่อนำมาเสริมความสามารถของมนุษย์ในด้านการับรู้ การจำ การคำนวณ การเปรียบเทียบตัดสินใจ และการแสดงออก ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ให้สามารถทำงานเป็นระบบสนองความต้องการของมนุษย์การประมวลผลข้อมูลของคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยอุปกรณ์รับเข้า (input device) เพื่อรับข้อมูลและคำสั่งจากผู้ใช้ภายนอกเข้าไปเก็บอยู่ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือหน่วยความจำหลัก (main memory) คำสั่งที่เก็บในส่วนความจำหลักจะถูกนำไปตีความ และสั่งทำงานที่หน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า ซีพียูซึ่งเป็นหัวใจของการทำงานในคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูลที่เก็บในหน่วยความจำหลัก ผลจากการคำนวณหรือประมวลผลจะนำกลับไปเก็บยังหน่วยความจำหลัก และพร้อมที่จะนำออกแสดงที่อุปกรณ์ส่งออก (output device) กลับไปสู่ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ต่อไป ดังนั้นระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย ซีพียู หน่วยความจำ อุปกรณ์รับเข้า และอุปกรณ์ส่งออก

แหล่งที่มา:http://regelearning.payap.ac.th
www.snc.co.th