องค์ประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์

อุปกรณ์รับข้อมูลเข้า หรือ Input

ทำหน้าที่ รับโปรแกรม ข้อมูลหรือคำสั่งเข้าสู่คอมพิวเตอร์แล้วส่งไปที่หน่วยความจำเพื่อเตรียม ประมวลผล ได้แก่ แป้นพิมพ์ เมาส์ สแกนเนอร์ จอยสติ๊ก และกล้องดิจิตอล  หน่วยรับเข้าแบ่งเป็นประเภทย่อยๆ ได้

1. อุปกรณ์รับเข้าแบบกด

          แผงแป้นอักขระ นิยมเรียกว่า คีย์บอร์ด ใช้พิมพ์คำสั่ง ข้อมูลเข้าไป เป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่ต้องมีคีย์บอร์ดส่วนใหญ่ทุกยี่ห้อมีการทำงานคล้ายกันจะทำงานพื้นฐานเหมือนกัน เพียงรุ่นใหม่ๆ จะมีปุ่มเพิ่มขึ้นเพื่อทำงานพิเศษ เช่น เรียกเมนูได้ เพิ่มลดเสียงได้แต่หลักการทำงานจะมีพื้นฐานเหมือนกัน ส่วนภาษาสามารถควบคุมได้ด้วยโปรแกรม

2. อุปกรณ์รับเข้าแบบชี้ตำแหน่ง

          2.1 แบบทางกล ที่ใช้ทำงานทั่วไปจะมีลูกกลิ้งกลมๆ อยู่ด้านใต้ตัวเมาส์ หลักการทำงาน เมื่อเคลื่อนเมาส์ไปลูกกลิ้งจะเคลื่อนที่ตามแนวแกน x แกน y เวลาสั่งงานก็จะชี้ไปที่สัญลักษณ์รูป ที่นิยมเรียกว่า ไอคอน ทำให้สะดวกและไม่ต้องจำคำสั่งมากมายก็สามารถสั่งงานได้

          2.2 แบบใช้แสง จะอาศัยหลักการส่งแสงลงไป บนแผ่นรองเมาส์ตามแนวแกน x แกน y เมื่อเคลื่อนที่ไปจะมีแสงตัดผ่านตารางและสะท้อนกลับขึ้นมาให้ทราบตำแหน่งการ เคลื่อนที่ แต่แผ่นรองเมาส์ควรสะท้อนแสงได้ดี เมาส์ชนิดนี้ไม่มีลูกกลิ้งอยู่ด้านใต้ส่วนช่องทางการเชื่อมต่อ
          ปัจจุบันมีช่องทางในการเชื่อมต่อที่เรียกว่าพอร์ตจะมีอยู่ 2 ชนิด     ทั้งคีย์บอร์ด และเมาส์
          - พอร์ตแบบ PS/2 นี้จะมีลักษณะหัวกลมบน
          - พอร์ตแบบ USB จะเป็นหัวแบน เป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่กว่าทำให้ส่งข้อมูลได้ดีกว่า

          2.3 แทร็กบอล จะอยู่บนเครื่องคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊ก ลักษณะจะเป็นลูกบอลกลมอยู่ภายในเบ้าตรงบริเวณแผงคีย์บอร์ด ใช้งานโดยหมุนลูกกลมไปในทิศทางที่ต้องการ ตัวควบคุมเมาส์ (Mouse Pointer) จะเคลื่อนที่ตามไปคล้ายกับเมาส์

          2.4 แท่งชี้ส่วนควบคุม เรียกว่า Track Point ลักษณะเป็นแท่งพลาสติกหุ้มด้วยยาง จะอยู่ตรงกลางคีย์บอร์ดของโน้ตบุ๊ก เวลาใช้งานจะโยกแทร็กพอยต์ไปในทิศทางที่เราต้องการ

          2.5 แผ่นรองสัมผัส (Touch pad) จะเห็นได้บนเครื่องคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊ก ใช้สำหรับควบคุมการเคลื่อนที่ เวลาใช้งานก็จะแตะไปที่แผ่นรองที่เรียกว่า Pad นี้ แล้ว ก็จะสามารถคลิกหรือดับเบิลคลิกได้ที่ไอคอนของโปรแกรม

          2.6 ก้านควบคุม (Joy Strick) นิยมใช้กับเกมคอมพิวเตอร์ที่เป็นแบบกราฟิก เมาส์พอยต์เตอร์กลายเป็นตัวผู้เล่น เวลาใช้งานจะโยกก้านควบคุมไปในทิศทางที่ต้องการ

3. อุปกรณ์รับเข้าแบบปากกา

          อุปกรณ์เหล่านี้จะมีรูปร่างเหมือนปากกา แต่มีแสงที่ปลาย ส่วนใหญ่จะไปใช้สำหรับงานกราฟิกที่ต้องการวาดรูปแผนผังงานออกแบบ เพราะจะสะดวกรวดเร็วขึ้น

          3.1 ปากกาแสง (Light Pen) อุปกรณ์ชนิดนี้จะไวต่อแสงสามารถวาดรูปได้แล้วยังสามารถทำได้เช่นเดียวกับ เมาส์ นำไปชี้ตำแหน่งบนจอภาพเพื่อสั่งงานได้อีกด้วย โดยมีปลายสายเชื่อมต่อเข้าไปที่คอมพิวเตอร์ นิยมใช้กับคอมพิวเตอร์ชนิดพกพาหรือปาล์มทอป

          3.2 เครื่องอ่านพิกัด (Digitizing Tablet) หรือเรียกว่า แผ่นระนาบกราฟิก จะเป็นอุปกรณ์รับเข้าที่มีส่วนประกอบ 2 ชิ้น ชิ้นแรกเป็นกระดานแบบสี่เหลี่ยมที่มีเส้นแบ่งเป็นตารางของเส้นลวดที่ไวต่อการสัมผัสสูง ชิ้นที่สองเป็นปากกาที่เป็นตัวชี้ตำแหน่งหรือวาดรูปบนกระดานอุปกรณ์ชนิดนี้ มักใช้ในการออกแบบรถยนต์หรือหุ่นยนต์

4. อุปกรณ์รับเข้าแบบจอสัมผัส

          หรือเรียกว่า ทัชสกรีน เป็นจอพิเศษ เป็นจอพิเศษโดยเมื่อมีการเลือกตำแหน่งที่ถูกเลือก จะแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งไปยังโปรแกรมที่หน้าที่แปลคำสั่ง เพื่อสั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทำงาน โดยโปรแกรมเหล่านี้จะเป็นโปรแกรมเฉพาะงาน ไอคอนจะมีขนาดใหญ่เพื่อสะดวกในการเลือกและลดความผิดพลาด ส่วนใหญ่จะใช้ในหน่วยงานให้บริการ เช่น พิพิธภัณฑ์ ศูนย์วิทยาศาสตร์ ห้างสรรพสินค้า สวนสาธารณะ ศูนย์ข้อมูลการท่องเที่ยว

5 อุปกรณ์รับเข้าแบบกราดตรวจ

          5.1 เครื่องอ่านรหัสแท่ง (Barcode Reader) เราจะพบเห็น รหัสแท่ง หรือบาร์โค้ด อุปกรณ์ที่ใช้อ่านบาร์โค้ดเป็นอุปกรณ์เฉพาะ หลักการทำงานเมื่อนำสินค้าหรือผลิตภัณฑ์มา แล้วใช้เครื่องอ่านบาร์โค้ดยิงลำแสงไปยังรหัสบาร์ เครื่องจะทำการแปลงรหัสที่ได้เป็นสัญญาณไฟฟ้า แล้วส่งผ่านสายสัญญาณไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้โปรแกรมซึ่งจะต้องสร้างขึ้นเฉพาะนำไปประมวลผล ส่วนใหญ่ใช้ในห้างสรรพสินค้า

          5.2 เครื่องกราดตรวจ หรือ เรียกว่า สแกนเนอร์เป็นอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลที่เป็นรูปภาพหรือสิ่งพิมพ์โดยใช้หลักการสะท้อนแสง โดยจะต้องมีโปรแกรมช่วยในการแสดงข้อมูล และจัดเก็บด้วย ถ้าจะเลือกซื้อควรเลือกเครื่องที่มีความละเอียด หน่วยเป็นจุดต่อนิ้ว ถ้ามี จำนวนจุดมากจะมีความละเอียดมาก องค์ประกอบอื่นๆ ที่ควรพิจารณาต่อมาคือ ความเร็วในการสแกนภาพ

          5.3 กล้องถ่ายภาพดิจิทัล ปัจจุบันเป็นที่นิยมมากเนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่นำเข้าข้อมูลที่เป็นรูปภาพ กราฟิกที่เป็นภาพนิ่งและภาพเคลื่อนไหวได้ หลักการถ่ายจะคล้ายกับกล้องถ่ายภาพทั่วไป แต่ไม่ใช้ฟิล์มจะบันทึกในสื่อเฉพาะ
          นอกจากนี้แล้วยังมีอุปกรณ์รับเข้าที่ทำงานเฉพาะสำหรับคนที่มีความบกพร่อง ด้านต่างๆ ด้านการฟัง ด้านสายตา ได้ใช้งานคอมพิวเตอร์แต่ยังไม่สามารถสนองตอบได้ดีนัก

http://srayaisom.dyndns.org/hardware/input.htm

หน่วยความจำหลัก

ทำหน้าที่ เก็บข้อมูลคำสั่งไว้ให้ซีพียูเรียกไปใช้งานได้โดยตรง เพื่อจะได้ทำงานได้เร็วขึ้น แต่ข้อมูล คำสั่งพวกนี้จะหายไปถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าเลี้ยง เป็นหน่วยที่ต่อกับหน่วยประมวลผลกลางเพื่อให้หน่วยประมวลกลาง เรียกใช้งานข้อมูลที่ถูกเก็บไว้ได้เร็วขึ้น แบ่งได้เป็น 2 ชนิด

1. รอม (Read Only Memory: ROM)

เป็นหน่วยความจำชนิดอ่านอย่างเดียว จะบรรจุโปรแกรมที่ขนาดเล็กไว้ ชื่อ ไบออส (Basic Output System : BIOS ) เพื่อทำการเรียกระบบปฏิบัติการมาฝังไว้ในหน่วยความจำ

2. แรม (Random Access Memory : RAM)

สามารถนำโปรแกรมหรือข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอกหรือหน่วยความ จำสำรองมาใส่ไว้ ข้อมูลจะคงอยู่ตลอดเวลาที่เปิดเครื่องหรือมีกระแสไฟฟ้าอยู่ แต่ถ้าปิดเครื่องข้อมูลก็จะสูญหายหมด

แรมประเภทใหญ่ๆ แบ่งได้ 2 ประเภทคือ

2.1 ไดนามิกแรม จะเป็นแรมที่นิยมใช้ในคอมพิวเตอร์เพราะ ราคาไม่แพง มีความจุสูง แรมชนิดนี้มีอยู่หลายรุ่นด้วยกัน ยกตัวอย่างเช่น

- ชนิดที่ 1 FPM DRAM หรือเรียกว่า ดีแรม แรมชนิดนี้จะใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียู 286 386 และ 486 สังเกตจะมี 30 ขา ปัจจุบันหายากมาก

- ชนิดที่ 2 EDO RAM จะใช้กับเครื่องรุ่น Pentium เป็นต้นไป มี 72 ขา

- ชนิดที่ 3 SD RAM มี 168 ขา ทำงานที่ความเร็วบัส 66 MHz เป็นต้นไป

- ชนิดที่ 4 DDR SDRAM ทำงานได้เร็วเป็น 2 เท่า ของ SD RAM

- ชนิดที่ 5 RDRAM หรือ แรมบัส รับส่งข้อมูลได้เร็ว แต่ข้อเสียคือมีราคาแพง

2.2 สแตติกแรม หน่วยความจำชนิดนี้จะอ่านและเขียนข้อมูลได้เร็วกว่าไดนามิกแรม แต่มีราคาแพงค่า ต้นทุนสูงและมีความจุไม่มากนัก มักนิยมมาทำหน่วยความจำแคช คือ ที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ต้องการใช้งานบ่อยครั้ง โดยจะอยู่คั่นกลางระหว่างซีพียูกับแรมเพื่อช่วยให้ทำงานได้เร็วขึ้น การใช้งานเช่น การนำไปทำบัฟเฟอร์ในอุปกรณ์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องพิมพ์เพื่อเป็น ที่พักข้อมูลเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น

1. หน่วยควบคุม 

จะทำหน้าที่ควบคุมและประสานงานให้อุปกรณ์มีการรับส่งข้อมูลจากหน่วยความจำ

2. หน่วยคำนวณและตรรกะ

จะทำหน้าที่รับข้อมูลจากหน่วยความจำมาเก็บไว้ใน ริจิสเตอร์ แล้วทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร เปรียบเทียบข้อมูล แล้วส่งผลไปเก็บที่หน่วยความจำเพื่อใช้งานต่อไป โดยการส่งผ่านข้อมูลจะมีช่องทางการเดินทางของข้อมูลจากอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งไป อีกชิ้นหนึ่งเรียกว่า บัส
ปัจจุบันเวลาจะซื้อเครื่องก็ต้องดูจากซีพียูเป็นหลักว่าต้องการยี่ห้อใด เช่น บริษัทอินเทล ก็จะเป็น pentium 4 บริษัทเอเอ็มดี เช่น Athlon แต่อุปกรณ์ที่พูดถึงจะต้องมีแผงวงจรมาเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้าด้วยกัน เป็นแผงวงจรหลัก หรือเมนบอร์ด ก็จะนำอุปกรณ์เสียบต่อลงไปเพื่อให้ทำงานประสานงานกันได้

http://srayaisom.dyndns.org/hardware/central.htm

หน่วยส่งออก

ทำหน้าที่ นำข้อมูลออกจากหน่วยความจำหลักมาแสดงผลให้เห็นทางจอภาพ ถ้าต้องการฟังเสียงก็แสดงออกทางลำโพง ถ้าต้องการอ่าน ก็พิมพ์ออกทางเครื่องพิมพ์ หน่วยส่งออก เรียกว่า Output แบ่งได้เป็นส่งออกชั่วคราว หรือถาวร ชั่วคราวก็เช่น จอภาพ อาจแสดงผลทางจอภาพ จอภาพก็จะมีแบบ CRT และแบบ LCD

1. หน่วยส่งออกแบบ CRT

จะใช้เทคโนโลยียิงอิเล็กตรอนไปที่ผิวด้านในของจอภาพผิวซึ่งฉาบด้วยสาร ฟอสฟอรัส บริเวณที่ถูกแสงจะถูกอิเล็กตรอนจะเกิดแสงสว่าง ทำให้เห็นเป็นภาพ พัฒนาการ ขอจอภาพชนิดนี้ก็มีต่อเนื่องมาตลอด ทำให้มีความละเอียดมากประมาณ 1024 x 768 นิ้ว จุดต่อตารางนิ้ว ส่วนสีก็แสดงได้มากกว่า 256 สี

2. หน่วยส่งออกแบบ LCD 

จะใช้หลักการเปลี่ยนโมเลกุลผลึกเหลวหรือคริสตัลเหลวปิดกั้นแสงเมื่อมีสนามไฟฟ้าเหนี่ยวนำ จอภาพชนิดนี้จึงมีขนาดบาง แบนราบ น้ำหนักเบา

3. ลำโพง 

ใช้แสดงผลเสียงโดยจะคู่กับการ์ดเสียง หรือซาวด์การ์ด เพื่อแปลงสัญญาณดิจิทัลจากคอมพิวเตอร์เป็นสัญญาณแอนาล็อกส่งออกไปที่ลำโพง

4. เครื่องพิมพ์ 

ใช้แสดงผลทางกระดาษ เรียกว่าแสดงผลแบบถาวร มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีคุณสมบัติต่างกัน

4.1 เครื่องพิมพ์แบบจุด (Dot Matrix Printer) ลักษณะการทำงานจะใช้หัวเข็มกระแทรกลงไปบนผ้าหมึกเกิดเป็นตัวอักษรบนกระดาษ มีชนิด 9 หัวเข็ม 24 หัวเข็ม จำนวนเข็มมากก็จะมีความละเอียดมากขึ้นดูจากคำว่า DPI : Dot per Inch มีทั้งแคร่สั้นและแคร่ยาว สังเกตง่ายๆ เวลาพิมพ์จะมีเสียงดัง

4.2 เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ (Laser Printer)

โดยไดโอดจะฉายไปยังกระจกหมุนแล้วสะท้อนไปยังลูกกลิ้งแล้ว ทำปฏิกริยากับแสงเปลี่ยนเป็นประจุไฟฟ้า จะดูดเอาผงหมึกไปที่ลูกกลิ้ง ลูกกลิ้งก็จะหมุนผ่านเกิดเป็นตัวอักษรบนกระดาษ ทำให้คมชัดได้คุณภาพงานพิมพ์ที่ดี

4.3 เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึก (Ink Jet ) จะฉีดหมึกเป็นจุดเล็กๆ ลงบนกระดาษ นิยมใช้มากเนื่องจากราคาถูก และสามารถพิมพ์สีได้

http://srayaisom.dyndns.org/hardware/output.htm

หน่วยความจำสำรอง

ทำหน้าที่ เก็บข้อมูล เนื่องจากหน่วยความหลักจะมีขนาดจำกัด และเมื่อเวลาไม่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงสิ่งที่อยู่ภายในนั้นจะสูญหายไป หน่วยความจำรองจะมีบทบาทในการเก็บสำรองข้อมูลไว้ใช้งานในครั้งต่อไป

1. แผ่นบันทึก

เรียกว่า แผ่นดิสก์ ดิสก์เก็ต มีทั้งแบบ 5.25 นิ้ว และ 3.5 นิ้ว แต่ในปัจจุบันมีเพียง 3.5 นิ้ว มีความจุประมาณ 1.44 MB นอกจากนี้แล้วยังมีบริษัทผลิตอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายแผ่นดิสก์เก็ตนี้แต่มี ความจุสูงกว่า ราคาก็จะแพงตามไป ใช้ชื่อทางการค้าต่างๆ กัน เช่น SuperDisk หรือ Zip Disk ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะต้องใส่ของในอุปกรณ์ขับเคลื่อนที่เรียกว่า ไดร์ฟ

2. ฮาร์ดดิสก์

ใช้บันทึกข้อมูล มีขนาดใหญ่กว่าแผ่นดิสก์ จะอ่านและเขียนข้อมูลได้เร็วกว่าแผ่นดิสก์ เพราะหมุนได้เร็วกว่า จึงเรียกข้อมูล และเก็บข้อมูลได้เร็วกว่า จะมีตัวประสานหรือเรียกว่า Interface

ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมี 2 แบบ คือ

2.1 แบบ SCSI จะมีแผงควบคุมมาให้เชื่อมต่อ จะส่งข้อมูลได้รวดเร็วกว่าแบบ IDE

2.2 แบบ IDE  จะนิยมใช้มากกว่าแบบ SCSI เพราะราคาถูกกว่า และ

และ  แบบ ATA IDE

3. ออปติคัลดิสก์

ใช้เทคโนโลยีจานแสง ที่รู้จักทั่วไปก็คือ ซีดีรอม มาจาก Computer Disk Read Only Memory ความจุประมาณ 700 MB บันทึกข้อมูลได้ครั้งเดียว ไม่สามารถนำมาบันทึกได้ใหม่ เช่น เพลง สื่อการสอน ภาพยนต์ แต่ปัจจุบันมีชนิดที่อ่านและเขียนซ้ำได้ เรียกว่า CD-RW

4. ดิจิตอลวิดีโอดิสก์

หรือเรียกว่า ดีวีดี พัฒนามาจากพวกจานแสงเช่นกัน คุณภาพจะดีกว่า ซีดี ความจุสูงกว่า เข้าถึงข้อมูลได้เร็วกว่า ปัจจุบันนำมาใช้บรรจุข้อมูลที่มีความจุมากๆ เช่น ภาพยนต์

http://srayaisom.dyndns.org/hardware/memory2.htm