บทเรียนที่ 2

หน่วยการเรียนรู้ที่ 2

คอมพิวเตอร์

 

ตัวชี้วัดช่างชั้น

1. อธิบายองค์ประกอบและหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์ ( ง 3.1 ม. 4-6/2 )

2. บอกคุณลักษณะของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง ( ง 3.1 ม. 4-6/2 )

 ผังมโนทัศน์สาระการเรียนรู้

คอมพิวเตอร์ ได้แก่

1. ระบบการทำงานของคอมพิวเตอร์

2. ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

2.1  ฮาร์ดแวร์

 2.2 ซอฟต์แวร์

 2.3 ผู้ใช้

 2.4 ข้อมูล

 2.5 กระบวนการ 

คอมพิวเตอร์ คือ เครื่องมือหรืออุประกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความสามารถในการประมวลผลข้อมุลในรูปแบบดิจิทัล ทำให้สามารถส่งเสริมการทำงานด้านต่าง ๆ

     

ระบบการทำงานจองคอมพิวเตอร์

         การทำงานของคอมพิวเตอร์จะประกอบไปด้วยหน่วยการทำงานหลัก ๆ 4 หน่วยได้แก่ 

 หน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยแสดงผล โดยจะเริ่มจากการรับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่ระบ คอมพิวเตอร์ผ่านหน่วยรับข้อมูล

หน่วยต่าง ๆ ที่ทำงานในระบบคอมพิวเตอร์จะมีหน้าที่ต่าง ๆ กัน ดังนี้

   1.  หน่วยรับข้อมูล ( Input Unit ) ทำหน้าที่รับข้อมูล โปรแกรม และคำสั่งจากผู้ใช้ โดยจะแปลงข้อมูลที่ได้รับในรูปแบบต่าง ๆ ให้เป็นข้อมูลหรือสัญญาณดิจิทัล แล้วส่งไปยังหน่วยความจำเพื่อนำไปประมวลผลในหน่วยประมวลผลกลางต่อไป

  2.  หน่วยประมวลผลกลาง ( Central Processing Unit ) หรือที่นิยมเรียกสั้น ๆ ว่าชีพียู ( CPU ) จัดเป็นมันสมองของระบบสารสนเทศ เนื่องจากทำหน้าที่ในการประมวลผลคำสั่งและควบคุมประกอบด้วยหน่วยสำคัญ 2 ส่วน ได้แก่

2.1  หน่วยควบคุม

2.2  หน่วยคำนวณและตรรกะ

  3. หน่วยความจำ ( Memory Unit )  แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่ หน่วยคาวมจำหลักและหน่วยคาวมจำสำรอง เพื่อเก็บรักษาข้อมูลดังกล่าวไว้ด้วย

3.1หน่วยคาวมจำหลัก

3.2  หน่วยคาวมจำสำรอง

  4.  หน่วยแสดงผล ( Output Unit ) ทำหน้าที่ติดต่อสื่อสารและแสดงผลต่อผู้ใช้ ทั่งในขณะที่ทำการประมวลผลและหลังจากการประมวลผลเสร็จแล้วชึ่งจะรับสารสนเทศที่ได้จากหน่วยประมวลผลกลางมาแปลงให้เป็นข้อมูลหรือสารสนเทศในรูปแบบที่ผู้ใช้เข้าใจ

   ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
  
     ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์แบ่งเป็น 5 ส่วน คือ ฮาร์ดแวร์ ซอฟแวร์ ข้อมูล ผู้ใช้ และกระบวนการซึ่งมีลักษณะคล้ายกับองค์ประกอบของระบบของระบบสารสนเทศที่นำเสอนในหน่วยการเรียนรู้ที่ 1
ระบบสารสนเทศ

  

ฮาร์แวร์
  
      ฮาร์ดแวร์ (hardware) หมายถึง อุปกรณ์ต่างๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ มีลักษณะเป็นโครงร่างสามารถมองเห็นด้วยตาและสัมผัสได้ (รูปธรรม) เช่น จอภาพ คีย์บอร์ด เครื่องพิมพ์ เมาส์ เป็นต้น ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ตามลักษณะการทำงาน ได้ 4 หน่วย คือ หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) หน่วยแสดงผล (Output Unit) หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage) โดยอุปกรณ์แต่ละหน่วยมีหน้าที่การทำงานแตกต่างกัน ดังนี้
 
    1. หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) หน่วยประมวลผลกลาง ( CPU : Central Processing Unit ) หรือมักจะเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าไมโครโปรเซสเซอร์ มีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล ในลักษณะของการคำนวณและเปรียบเทียบ โดยจะทำงานตามจังหวะเวลาที่แน่นอน เรียกว่าสัญญาณ Clock เมื่อมีการเคาะจังหวะหนึ่งครั้ง

    2. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
หน่วยป้อนข้อมูล (Input Unit) ทำหน้าที่ในการป้อนข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการป้อนข้อมูล เข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ได้แก่ แป้นพิมพ์ สำหรับพิมพ์ตัวอักษรและอักขระต่าง ๆ เมาส์สำหรับคลิกสั่งงานโปรแกรม สแกนเนอร์สำหรับสแกนรูปภาพ จอยสติ๊ก สำหรับเล่นเกมส์ ไมโครโฟนสำหรับพูดอัดเสียง และกล้องดิจิตอลสำหรับถ่ายภาพ และนำเข้าไปเก็บไว้ ในดิสก์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อนำไปใช้งานต่อไป

    3. หน่วยแสดงผล (Output Unit) หน่วยแสดงผล (Output Unit) มีหน้าที่ในการแสดงผลข้อมูล ที่ผ่านการประมวลผลในรูปของ ข้อความ ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหวหรือ เสียง เป็นต้น อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการแสดงผลได้แก่ จอภาพ (Monitor) สำหรับแสดงตัวอักษรและรูปภาพ เครื่องพิมพ์ (Printer) สำหรับพิมพ์ข้อมูลที่อยู่ในเครื่อง ออกทางกระดาษพิมพ์ ลำโพง (Speaker) แสดงเสียงเพลงและคำพูด เป็นต้น

    4. หน่วยความจำ (Memory Unit)
หน่วยความจำ (Memory Unit) มีหน้าที่ในการจำข้อมูล ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ มีอยู่ 2 ชนิดคือ หน่วยความถาวร (ROM : Read Only Memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถจำข้อมูลได้ตลอดเวลา ส่วนหน่วยความจำอีกประเภทหนึ่งคือ หน่วยความจำชั่วคราว (RAM : Random Access Memory) หน่วยความจำประเภทนี้ จะจำข้อมูลได้เฉพาะช่วงที่มี การเปิดไฟเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์เท่านั้น หน่วยความจำชั่วคราว ถือว่าเป็นหน่วยความจำหลักภายในเครื่อง สามารถซื้อมาติดตั้งเพิ่มเติมได้ เรียกกันทั่วไปคือหน่วยความจำแรม ที่ใช้ในปัจจุบันคือ แรมแบบ SDRAM , RDRAM เป็นต้น

   5. หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage)
หน่วยความจำสำรองคืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลไว้ใช้ในโอกาสต่อไป เนื่องจากหน่วยความจำแรม จำข้อมูลได้เฉพาะช่วงที่มีการเปิดไฟ เข้าเครื่องคอมพิวเตอร์เท่านั้น ถ้าต้องการเก็บข้อมูลไว้ใช้ในโอกาสต่อไป จะต้องบันทึกข้อมูลลงในหน่วยความจำสำรอง ซึ่งหน่วยความจำสำรองมีอยู่หลายชนิดด้วยกัน แต่มีนิยมใช้กันทั่วไปคือ ฮาร์ดดิสก์ ดิสก์ไดร์ฟ ซีดีรอม ดีวีดีรอม ทัมท์ไดร์ฟ เป็นต้น

   
ซอฟต์แวร์ 

      ซอฟต์แวร์  ( Software ) หมายถึง โปรแกรมหรือชุดคำสั่ง ทำหน้าที่สั่งการ ควบคุมการ ประมวลผลอุปรกรณ์คอมพิวเตอร์ ในส่วนที่เรียกว่า ฮาร์ดแวร์ แม้ว่าจะมีความเร็วสูงในการทำงาน
มีหน่วยความจำสูง และมีอุปรกรณ์ประกอบมากมาย แต่อาร์ดแวร์ทำงานไม่ได้ ถ้าไม่มีชุดคำสั่งควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ ซอฟท์แวร์หรือชุดคำสั่ง แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือโปรแกรมระบบ และโปแกรมประยุกต์
 
   1. โปรแกรมระบบ (system Soltware) ทำหน้าที่ทำงานที่ควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์จำแนกออกเป็น 2 ประเภท คือ
      1.1 โปรแกรมระบบปฎิบัติการ (Operating System) ประกอบด้วยโปรแกรมการทำงานย่อยๆ ทำหน้าที่ต่างๆ กันระบบปฎิบัตการที่ใช้กันกว้างขวาง คือ Windows XP ,Windows Vista
Linux

     1.2 โปรแกรมแปลภาษา (Language Translators) เป็นโปรแกรมประยุกต์ที่ผู้ใช้เขียนขึ้นด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ เช่น ภาษาสิก เป็นโปรแกรมที่บริษัทผู้ผลิต เครื่องคอมพิวเตอร์ หรือหน่วยงานคอมพิวเตอร์จัดทำขึ้นสำหรับการที่จะช่วยการประมวลผล ที่ทำหน้าที่ประจำโปรแกรมดังกล่าวนี้ ประกอบด้วย
โปรแกรมต่าง ๆ ทำหน้าที่เฉพาะงาน เช่น

  
  ภาษาเครื่องคอมพิวเตอร์แบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม
  

    1.ภาษาเครื่อง ประกอบด้วยกลุ่มเลขฐานสอง ซึ่งเป็นภาษาเดียวที่เครื่องสามารถรับรู้และนำไป      ปฎิบัติได้ทันที   ในระยะเริ่มแรกปผู้ใช้จะต้องเรียนรู้ภาษาเครื่อง จึงจะสามารถเขียนคำสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ และการใช้ภาษา

    2. ภาษาระดับต่ำ เป็นภาษาที่ใกล้เคียงกับภาษาเครื่อง แต่ทำให้กระซับกว่า โดยผู้ใช้ตัวอักษรแทนเลขฐาน สอง ทำให้ผู้ผู้เขียนชุดคำสั่งสะดวกมากขึ้น  

   

   3. ภาษาระดับสูงเป็นภาษาที่ออกแบบให้ใกล้เคียงกับภาษามนุษย์ จึงทำให้ผู้ใช้งานได้เข้าใจง่ายกว่าภาษาคอมพิวเตอร์ 2 กลุ่ม ที่กล่าวมา โดยบไม่คำนึงถึงรายละเอียดในระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ไม่มากนักไม่จำเป็นต้องมีพื้นฐาน

 

  ผู้ใช้

    ผู้ใช้ ( User ) คือ บุคคลหรือกลุ่มบุคคลที่ใช้งาน โต้ตอบ ควบคุม และดูแลคอมพิวเตอร์ผู้ใช้ที่ใช้ที่ดีควรมีความรู้และคาวมสามารถในการใช้งานคอมพิวเตอร์เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการทำงานได้ดียิ่งขึ้น ใช้งานคอมพิวเตอร์ได้ 5 ประเภท คือ ผู้ใช้ตามบ้าน ผู้ใช้งานตามสำนักงานขนาดเล็ก ผู้ใช้งานที่ต้องการความคล่องตัว ผู้ใช้งานตามสำนักงานใหญ่ และผู้ใช้งานสมรถนะสูง

1. ผู้ใช่งานตามบ้าน ( Home User ) คือผู้ใช้งานโดยทั่วไปมักใช้คอมพิวเตอรืที่มีสมรรนะตํ่าจนถึงปานกลาง

2. ผู้ใช่งานตามสำนักงานขนาดเล็ก ( Small Office User ) คือ ผู้ใช้งานในลักษณะนี้จะมีการรวมกล่มกันเพื่อประกอบ ธุรกิจขนาดเล็ก

3. ผู้ใช้งานที่ต้องการความคล่องตัว ( Modile User  ) คือผู้ใช้งานที่นิยมใช้เทคโนโลยีไร้สายในการทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์

4. ผู้ใช้งานตามสำนักงานขนาดใหญ่ ( Large Business User ) คือผู้ใช่งานที่มีการรวมตัวกันมากกว่า 50 คนขึ้นไป

 5. ผู้ใช้งานสมรถนะสูง ( Power User ) คือผู้ใช้งานที่ต้องทำงานกับคอมพิวเตอร์เป็นหลัก ผู้ใช่งานประเภทนี้จะต้องมีความรู้

ข้อมูล

     ข้อมูลและสารสนเทศ (Data / Information)
ในการทำงานต่าง ๆ จะต้องมีข้อมูลเกิดขึ้นตลอดเวลา ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับงานที่ถูกเก็บรวบรวมมาประมวลผล เพื่อให้ได้สารสนเทศที่เป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้ ซึ้งในปัจจุบันมีการนำเอาระบบคอมพิวเตอร์มาเป็นข้อมูลในการดัดแปลงข้อมูลให้ได้ประสิทธิภาพโดยแตกต่างๆระหว่าง ข้อมูล และ สารสนเทศ

 1. ชนิดของข้อมูล ข้อมูลจะถูกเรียงลำดับจากเล็กไปใหญ่ได้แก่บิต ตัวอักษร เขตข้อมูล แฟ้มข้อมูล และฐานข้อมูล ข้อมูลแต่ละบิตจะมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

2. รูปแบบของแฟ้มข้อมูล เนื่องจากข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผลมีจำนวนมากกว่าที่จะเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักได้ทั่งหมด

3.ประเภทของแฟ้มข้อมูล ภายในคอมพิวเตอรืจะมีแฟ้มข้อมูลใช้งาน 2 ลักษณะ คือแฟ้มข้อมูลที่นำไปประมวลผลเพื่อให้ได้สารสนเทศ เรียกว่า แฟ้มข้อมูล และข้อมุลที่เป็นโปรแกรมสำหรับนำไปประมวลผลแฟ้มข้อมูลในชนิดเเรก เรียกว่า แฟ้มโปรแกรม

กระบวนการ

กระบวนการ ( Produce ) คือ ขั้นตอนการทำงานเพื่อให้คอมพิวเตอร์ ทำงานจนกระทั่วได้ผลลัพธ์ตามความต้องการของผู้ใช้ กระบวนการที่ดีจะมีต้องมีผลเกิดจากจากผู้ใช้มีความรู้ความสามารถ ในการทำงาน ข้อมุลมีความถูกต้อง ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์มีประสิทธิภาพในการปฎิบัติงานเพื่อให้ได้ผลสัพธ์ที่ต้องการ