บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ การประยุกต์ไมโครคอมพิวเตอร์ บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ อาจารย์เฉลิมพล ศรีทอง

บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ : อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้น เพื่อช่วยในการทำงานต่าง ๆ ให้สะดวก รวดเร็ว และแม่นยำ

วิวัฒนาการของเครื่องมือประมวลผลข้อมูล จากความไม่แน่นอน (อนิจจัง: Analog) ลูกหิน กิ่งไม้ รอยขีด ลูกคิด (Abacus) บรรทัดคำนวณ สเกล/เข็มชี้ เครื่องชั่ง ตวง วัด ยุคที่ 1 หลอดสุญญากาศ (Vacuum Tube) ยุคที่ 2 ทรานซิสเตอร์ (Transistor) ยุคที่ 3-4 วงจรรวม (Intergrated Circuit : IC) ยุคที่ 5 ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Interlligence : All)

ประเภทของคอมพิวเตอร์ ตามลักษณะการใช้งาน - แบบใช้งานทั่วไป (General purpose computer) - แบบใช้งานเฉพาะ (Special purpose computer) ตามขนาดและความสามารถ - ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) - เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe computer) - มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) - ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) - คอมพิวเตอร์มือถือ (Handheld computer)

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer) ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่และมีราคาสูง มีความเร็วในการประมวลผลถึง 1,000 ล้านคำสั่งต่อ 1 วินาที ภายในเครื่องมีหน่วยประมวลผลเป็นจำนวนมากทำให้สามารถประมวลผลคำสั่งหลายคำสั่งพร้อมกันได้ เหมาะสำหรับงานที่ต้องคำนวณผลซับซ้อน และเป็นงานที่มีลักษณะเฉพาะด้าน เช่น การสำรวจแหล่งน้ำมัน การควบคุมสถานีอวกาศ

เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีลักษณะการทำงานโดยมีผู้ใช้หลายๆ คนในเวลาเดียวกันได้ สามารถประมวลผล 10 ล้านคำสั่งต่อ 1 วินาที เหมาะสำหรับงานที่มีการเก็บข้อมูลปริมาณมาก เช่น ธนาคาร โรงพยาบาล การใช้เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ ต้องคำนึงถึง อุณหภูมิและความชื้นโดยมีระบบควบคุมและผู้เชี่ยวชาญคอยดูแล

มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) มีลักษณะเดียวกันกับเครื่องเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ แต่มีขนาดเล็กกว่า และมีประสิทธิภาพต่ำกว่า ทั้งในด้านความเร็วในการประมวลผล และความจุของหน่วยความจำ ปัจจุบันองค์กรขนาดกลางและขนาดเล็ก จะนิยมใช้มินิคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องแม่ข่าย(Server) เพื่อควบคุมระบบเครือข่ายในองค์กร

ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) หรือที่เรียกว่า เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer :PC) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสำหรับการใช้งาน 1 คนต่อ 1 เครื่อง หรือ ใช้เชื่อมต่อกับเครื่องในเครือข่าย ไมโครคอมพิวเตอร์มีลักษณะการใช้งานง่าย เคลื่อนย้ายสะดวก ราคาถูก ตัวอย่างของไมโครคอมพิวเตอร์ เช่น โน๊ตบุ๊ค เดสก์โน๊ต และแท็บเล็ตพีซี

คอมพิวเตอร์มือถือ (Handheld Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กที่สุดเมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์ประเภทอื่นๆ อีกทั้งยังสามารถพกพาไปในที่ต่างๆได้ง่าย ประโยชน์การใช้คอมพิวเตอร์ประเภทนี้อาจนำไปใช้ในการจัดการข้อมูลประจำวัน การสร้างปฏิทินนัดหมาย การดูหนังฟังเพลง รวมถึงการรับส่งอีเมล์ บางรุ่นอาจมีความสามารถเทียบเคียงได้กับไมโครคอมพิวเตอร์ เช่น ปาล์ม, พ๊อกเก็ตพีซี เป็นต้น

คอมพิวเตอร์ยุคใหม่ เดสก์ท็อป (Desktop) โน๊ตบุ๊ค (Notebook) เดสก์โน๊ต (Desknote) แท็บเล็ตพีซี (Tablet PC) พีดีเอ (PDA-Personal Digital Assistants) สมาร์ทโฟน (Smart Phone)

คอมพิวเตอร์ยุคใหม่ เดสก์ท็อป (Desktop) เป็นคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะที่ใช้ในสำนักงานหรือตามบ้านทั่วไป นิยมใช้สำหรับการประมวลผล ตัวเครื่องและจอภาพสามารถจัดวางเพื่อทำงานบนโต๊ะได้อย่างสบาย ปัจจุบันมีการผลิตที่เน้นความสวยงามและราคาถูก

โน๊ตบุ๊ค (Notebook) คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊คมีคุณสมบัติที่ใกล้เคียงกับพีซี แต่จะมีขนาดเล็กและบางลง มีน้ำหนักเบาสามารถพกพาได้สะดวกมากยิ่งขึ้น และข้อแตกต่างอีกประการหนึ่งคือ โน๊ตบุ๊คจะมีแบตเตอรี่ไว้สำหรับการทำงานด้วย ที่สำคัญราคาถูกลงกว่าเมื่อก่อนมาก แต่ยังถือว่ามีราคาแพงกว่าพีซีธรรมดา

เดสก์โน๊ต (Desknote) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์พกพาอีกแบบหนึ่งคล้ายๆกับโน๊ตบุ๊ค ต่างกันตรงที่เดสก์โน๊ตไม่มีแบตเตอรี่ที่คอยจ่ายไฟให้จึงต้องเสียบปลั๊กตลอดเวลาที่ใช้ อีกทั้งราคาถูกกว่าโน๊ตบุ๊ค เหมาะกับผู้ที่มีสำนักงานหลายๆที่ และเดินทางไปมาบ่อยๆ

แท็บเล็ตพีซี (Tablet PC) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ผู้ใช้สามารถป้อนข้อมูลเข้าไปได้โดยการเขียนบนจอภาพเหมือนกับการเขียนข้อความลงไปในสมุดโน๊ต และเครื่องสามารถที่จะแปลงข้อมูลต่างๆ เหล่านั้นเก็บไว้ได้ และบางเครื่องยังสามารถพลิกหน้าจอได้ 2 แบบ คือ เหมือนกับการใช้งานแบบโน๊ตบุ๊คหรือเหมือนกับกระดานรองเขียนก็ได้

พีดีเอ (PDA-Personal Digital Assistants) สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่มคือ ปาล์ม (Palm) พ็อกเก็ตพีซี (Pocket PC)

ปาล์ม (Palm) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์พกพาที่เปิดตลาดมาก่อน แต่เดิมนั้นเน้นเพื่อการใช้งานสำหรับเป็นเครื่องบันทึกช่วยจำต่างๆ(organizer) เช่น การนัดหมาย ปฏิทิน สมุดโทรศัพท์ แต่ปัจจุบันได้พัฒนาให้มีขีดความสามารถต่างๆ เพิ่มมากขึ้น โดยจะใช้ระบบปฏิบัติการที่เป็นของตัวเองเรียกว่า Palm OS

พ็อกเก็ตพีซี (Pocket PC) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อำนวยความสะดวกในการใช้งานได้ดีเช่นเดียวกับเครื่องปาล์ม แต่จะแตกต่างจากเครื่องปาล์มในเรื่องของระบบปฏิบัติการที่ใช้จะอิงกับค่ายไมโครซอฟท์เป็นหลัก ผู้ใช้งานพ็อกเก็ตพีซีที่ชินกับระบบปฏิบัติการของไมโครซอฟท์มาก่อน สามารถใช้งานได้ง่ายมาก แต่จะกินกำลังของเครื่องมากกว่าเครื่องปาล์ม

สมาร์ทโฟน (Smart Phone) เป็นกลุ่มของโทรศัพท์มือถือที่พัฒนาขีดความสามารถให้มีการทำงานได้ใกล้เคียงกับพีดีเอเป็นอย่างมาก โดยสมาร์ทโฟนสามารถที่จะใช้เป็นเครื่องโทรศัพท์ได้ในตัว รวมถึงความสามารถอื่นๆ เช่น กล้องถ่ายรูป การใช้งานอินเตอร์เน็ต เป็นต้น ซึ่งคุณสมบัติต่างๆเหล่านี้ขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการที่ใช้ด้วยเช่นเดียวกัน

คอมพิวเตอร์ในอนาคต ศาสตร์ทางด้านปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence) ได้เข้ามามีบทบาทในการสร้างปัญญาเทียมเลียนแบบการคิดหรือสมองของมนุษย์ ซึ่งในงานหลายๆด้านก็มีการประยุกต์เอาคอมพิวเตอร์เข้าไปใช้เพื่อคิดและตัดสินใจแก้ปัญหาต่างๆ ได้เป็นอย่างดี เช่น ระบบผู้เชี่ยวชาญ (expert system) ระบบหุ่นยนต์ (robotics) ภาษาธรรมชาติ (natural language)

ระบบผู้เชี่ยวชาญ (expert system) เป็นศาสตร์แขนงหนึ่งของปัญญาประดิษฐ์ที่นำเอาคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ใช้งาน เพื่อเก็บรวบรวมความรู้ต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้สำหรับงานใดงานหนึ่งให้อยู่ตลอดไปในหน่วยงานโดยไม่ขึ้นกับบุคคล ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบ วินิจฉัย ตัดสินใจต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ เช่น ระบบผู้เชี่ยวชาญในวงการแพทย์เพื่อวินิจฉัยโรค

ระบบหุ่นยนต์ (robotics) สามารถทำงานทดแทนแรงงานคนได้เป็นอย่างดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับลักษณะงานที่มีความเสี่ยงต่ออันตรายมากๆ อาจพบเห็นการออกแบบหุ่นยนต์โดยอาศัยการทำงานของโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อเลียนแบบพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต และสามารถนำมาใช้งานได้จริง เช่น หุ่นยนต์สุนัข เป็นต้น

ภาษาธรรมชาติ (natural language) การเข้าใจภาษาธรรมชาติของมนุษย์เป็นการนำเอาความสามารถของของคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยในการสื่อสารกับมนุษย์ให้สะดวกขึ้น ตัวอย่างที่พบเห็นมากที่สุด เช่น การใช้ระบบรับรู้และจำเสียงพูดของมนุษย์หรือที่เรียกว่า speech recognition ที่คอมพิวเตอร์สามารถแยกแยะเสียงได้ ทำให้ลดระยะเวลาในการทำงานของผู้ใช้ลงได้มากทีเดียว

เครื่องคอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานส่วนบุคคล Personal Computer : PC เครื่องคอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานส่วนบุคคล

ขั้นตอนการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์รับข้อมูล หน่วยประมวลผล อุปกรณ์แสดงข้อมูล หน่วยความจำ

การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)

การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำ (Memory Unit) ทำงานร่วมกับหน่วยประมวลผล/CPU จดจำและบันทึกข้อมูลต่างๆ ที่ส่งมาจากหน่วยรับ ข้อมูล

หน่วยประมวลผลกลาง ซีพียู (Central Processing Unit) : เปรียบได้กับสมองของมนุษย์ หน้าที่คือ นำเอาข้อมูลที่ถูกจัดเก็บหรือพักไว้ในหน่วยความจำ มาทำการคิดคำนวณประมวลผลข้อมูล

หน่วยแสดงผล (Output Unit) ใช้ในการแสดงผลลัพธ์ที่ได้ออกมาในรูปแบบต่าง ๆ

องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ 1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware) 2. ซอฟต์แวร์ (Software) 3. บุคลากร (People ware) 4. ข้อมูล/สารสนเทศ (Data/Information)

Hardware ฮาร์ดแวร์ : ตัวเครื่องและอุปกรณ์ต่าง ๆ ของคอมพิวเตอร์ที่สามารถจับต้องหรือสัมผัสได้

1. อุปกรณ์ Input อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการรับข้อมูล และคำสั่งจากผู้ใช้งาน

คีย์บอร์ด (Keyboard) แป้นพิมพ์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พิมพ์คำสั่ง หรือป้อนข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์

เมาส์ (Mouse) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้บังคับตัวชี้บนจอภาพ เพื่อเลือกคำสั่งต่าง ๆ แทนการป้อนคำสั่งทางคีย์บอร์ด

แทรกบอลล์ (Trackball) อุปกรณ์ที่ใช้การเลื่อนของตัวชี้ แทร็กบอลทำงานโดยการหมุนลูกทรงกลมโดยตรง ไม่ต้องเคลื่อนทั้งตัวแทร็กบอล

จอยสติ๊ก (Joy Stick) เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับการเล่นเกม

ตัวขับจานแม่เหล็ก (Disk Drive) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับอ่านหรือเขียนข้อมูลกับแผ่นดิสก์ โดยมีขนาด 3.5 นิ้ว

ตัวขับซีดีรอม(CD-ROM Drive) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการอ่านข้อมูลที่ถูกบันทึกไว้ โดยใช้แสงเลเซอร์ในการอ่าน

สแกนเนอร์ (Scanner) เป็นอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลโดยเอารูปภาพหรือข้อความมาสแกนเข้าไปไว้ในเครื่อง

ไมโครโฟน (Microphone) อุปกรณ์ที่ใช้รับเสียง ซึ่งเสียงที่ได้จะถูกส่งไปแปลงสัญญาณในซาวด์การ์ด (Soundcard)

กล้องวิดีโอ (Video Conference) อุปกรณ์ที่ใช้ถ่ายภาพเคลื่อนไหว ส่วนใหญ่ใช้ในการสนทนาระหว่างผู้ใช้คอมพิวเตอร์ที่ต้องการเห็นภาพบุคคลที่กำลังสนทนาอยู่ด้วย

เครื่องอ่านรหัสแท่งหรือบาร์โค้ด (Barcode Scanner) ใช้อ่านรหัสประจำสินค้าหรือผลิตภัณฑ์บนแถบสีบาร์โค้ด

จอสัมผัส (Touch Screen) หน้าจอที่ยอมให้ผู้ใช้ใช้นิ้วชี้ที่หน้าจอได้ เพื่อเลือกเมนูบนหน้าจอได้ เช่น ATM

โมเด็ม (Modem) อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์ให้สามารถส่งไปตามสายโทรศัพท์ได้ และแปลงข้อมูลจากสายโทรศัพท์ให้เป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์สามารถรับรู้ได้

2. อุปกรณ์ส่วนประมวลผลกลาง 2. อุปกรณ์ส่วนประมวลผลกลาง เป็นฮาร์ดแวร์ที่สำคัญที่สุดของระบบคอมพิวเตอร์ หน้าที่รับข้อมูลแล้วทำการประมวลผลข้อมูลและสารสนเทศด้วยชุดคำสั่งที่ส่งเข้าไปให้ทำงานตามที่ผู้ใช้ต้องการ และทำการส่งผลลัพธ์ที่ได้ไปยังอุปกรณ์เอาต์พุต

แผงวงจรหลัก (Main Board) หน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์อื่น ๆ ในเครื่อง (เช่น ซีพียู การ์ดแสดงผลหรือการ์ดเสียง) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกชิ้นจะต้องต่อเชื่อมเข้ากับเมนบอร์ดนี้

ตัวประมวลผล (CPU) เป็นสมองของคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่ควบคุมการปฏิบัติงานหลักของเครื่อง ทำหน้าที่ในการคำนวณ ประมวลผล และควบคุมอุปกรณ์อื่น ๆ ในระบบ

หน่วยความจำ (Memory) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ คอมพิวเตอร์จำเป็นต้องใช้ในการประมวลผลแบ่งเป็น 2 ประเภท

1.หน่วยความจำหลัก (Primary Memory) เป็นหน่วยความจำที่อยู่ภายในคอมพิวเตอร์ เวลาทำงานก็จะติดต่อกับ CPU โดยตรง แบ่งเป็น 2 ประเภท

1) ROM (Read Only Memory) 1.หน่วยความจำหลัก (Primary Memory) 1) ROM (Read Only Memory) 2) RAM (Random Access Memory)

2.หน่วยความจำรอง (Secondary Memory) หน่วยความจำที่ต่อพ่วงเข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ ได้แก่ แผ่นดิสก์ แผ่นซีดีรอม Flash Drive

แผ่นวงจรช่วยประมวลผล (Card) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยแบ่งเบาภาระของ CPU จะมีลักษณะเป็นแผ่นวงจร หรือ Card ที่เสียบติดตั้งอยู่บนแผ่นวงจรหลักของเครื่อง เช่น

การ์ดแสดงผล(Display Card) อุปกรณ์ที่ใช้แปลงสัญญาณทางดิจิตอล ให้เปลี่ยนเป็นสัญญาณภาพที่แสดงผลผ่าน หน้าจอคอมพิวเตอร์

การ์ดแลน (LAN Card) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สร้างสัญญาณติดต่อกับการ์ดแลนของเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ เข้าเป็นโครงข่ายเดียวกัน

การ์ดเสียง (Sound Card) เป็นการ์ดที่ถูกนำมาใช้เพื่อการคำนวณเสียงต่าง ๆ อย่างมีคุณภาพ ทำให้สัญญาณเสียงมีความไพเราะมากยิ่งขึ้น

การ์ดโมเด็ม (MODEM Card) อุปกรณ์ที่ใช้แปลงสัญญาณข้อมูลในรูปสัญญาณดิจิตอลให้เป็นสัญญาณเสียง เพื่อให้สามารถส่งไปตามสายโทรศัพท์ได้ ซึ่งจะใช้ในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

สื่อบันทึกข้อมูล อุปกรณ์ที่ใช้บันทึกข้อมูลหลังจากที่เราประมวลผลข้อมูล หรือสร้างงานในคอมพิวเตอร์สำเร็จแล้ว เราสามารถบันทึกข้อมูล หรืองานต่าง ๆ ไว้ใช้ในภายหลัง หรือแก้ไขในครั้งต่อไป

ตัวอย่าง สื่อบันทึกข้อมูล ดิสเก็ต(Diskette หรือ Floppy Disk) ฮาร์ดดิสก์ (Harddisk)

ตัวอย่าง สื่อบันทึกข้อมูล แผ่นซีดี (Compact Disk) USB / Flash Drive

3. อุปกรณ์ Out put

จอภาพ (Monitor) จอภาพ : มอนิเตอร์,สกรีน(Screen),ดิสเพลย์ (Display) ใช้แสดงผลทั้งข้อความ ภาพนิ่ง และภาคเคลื่อนไหว มีลักษณะคล้ายจอโทรทัศน์ มีทั้งสีและขาวดำ

เครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นอุปกรณ์แสดงผลข้อมูลออกมาทางกระดาษ

Software ซอฟต์แวร์ : โปรแกรมหรือชุดข้อมูลคำสั่งต่าง ๆ ที่สั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงาน แบ่งเป็น 2 ประเภท

ซอฟท์แวร์ระบบ (Sytems Software) ระบบปฏิบัติการ Windows , Linux , Dos เป็นต้น

(Application Software) ซอฟท์แวร์ประยุกต์ (Application Software) โปรแกรมใช้งาน เช่น Microsoft Office , Adobe Photoshop

คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์ที่ดี 1) ความเป็นอัตโนมัติ (Self Acting) 2) ความเร็ว (Speed) 3) ความเชื่อถือ (Reliable) 4) ความถูกต้องแม่นยำ (Accurate) 5) เก็บข้อมูลได้มาก (Store massive amounts of information) 6) ย้ายข้อมูลจากได้อย่างรวดเร็ว (Move information) 7) ทำงานซ้ำๆได้ดี (Repeatability)

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์ งานธุรกิจ งานวิทยาศาสตร์ การแพทย์ และงานสาธารณสุข งานคมนาคมและสื่อสาร งานวิศวกรรมและสถาปัตยกรรม งานราชการ การศึกษา

แบบฝึกหัด จงวิเคราะห์ว่าคอมพิวเตอร์ในอนาคตจะสามารถทำอะไรได้บ้าง