พื้นฐานการอินเตอร์เฟส หน่วยที่ 1 พื้นฐานการอินเตอร์เฟส Interface

ความหมายและประโยชน์ของการอินเตอร์เฟส การอินเตอร์เฟส(Interface) หมายถึง หมายถึง การต่อเชื่อม การเชื่อมโยง หรือ การติดต่อสื่อสาร ความหมายด้านคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็นกลุ่มๆ ดังนี้. เช่น User Interface, Extension Card Interface, External Communication Interface, Parallel Interface,  Serial Interface, USB Interface, FireWire Interface, Wireless Interface เป็นต้น

ความหมายและประโยชน์ของการอินเตอร์เฟส(ต่อ) User Interface หมายถึง การติดต่อสื่อสาร กับผู้ใช้ ในรูปแบบที่ เราเห็นกันอยู่ทุกวันใกล้ๆ ตัว ก็คือ Windows มี User Interface แบบ GUI (Graphics User Interface) 

ความหมายและประโยชน์ของการอินเตอร์เฟส(ต่อ) ความหมายคือ MS-DOS ใช้การแสดงตอบโต้สื่อสารกับผู้ใช้ โดยใช้รหัสตัวอักษรเป็นสื่อ การสั่งงานคอมพิวเตอร์ให้ทำงาน ก็ทำ โดยการพิมพ์คำสั่งหรือโปรแกรมที่ต้องการ เข้าไปที่ Prompt แล้ว กดแป้น Enter เพื่อสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ไปทำงานตามคำสั่ง ที่พิมพ์เข้าไป ผลที่ออกมาก็แสดงออกมาเป็นตัวหนังสือให้เรา ได้อ่าน

การมีความรู้ความเข้าใจในเรื่องของพื้นฐานข้อมูล และสัญญาณ ถือเป็นเรื่องสำคัญเรื่องหนึ่ง ที่ทำให้ ทราบถึงว่า การสื่อสารข้อมูลบนเครือข่ายนั้นมีการ เข้ารหัสข้อมูลในรูปแบบใด

เพื่อใช้ในการสื่อสารร่วมกันและจำเป็นต้องใช้ วิธีการเข้ารหัสให้เหมาะสมกับตัวกลางที่ใช้ส่งข้อมูล เช่น ข้อมูลดิจิตอล ซึ่งประกอบด้วยรหัสเลขฐานสอง คือ 1 แ ละ 0 จะถูกเข้ารหัสสัญญาณที่เมาะสมเพื่อ เดินทางผ่านไปยังตัวกลาง

เมื่อปลายทางได้รับสัญญาณดังกล่าวก็จะต้องอ่าน ค่านั้นได้ ด้วยการแปลงรหัสเพื่อให้อยู่ในรูปของ สัญญาณเดิม ซึ่งวิธีการเข้ารหัสนั้นจะมีอยู่หลายวิธี ด้วยกัน โดยจะใช้วิธีหรือเทคนิคการเข้ารหัสแบบใด ก็จะต้องพิจารณาด้านของความเหมาะสม รวมถึง ด้านของต้นทุน ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือ

สำหรับความแตกต่างระหว่างข้อมูลกับสัญญาณ ก็คือ ข้อมูลนั้นเป็นสิ่งที่มีความหมายในตัว เช่น ไฟล์ข้อมูลที่เก็บรายละเอียดพนักงานที่จัดเก็บไว้ใน ดิสก์ หรือเป็นข้อมูลในรูปแบบของเลขฐานสองที่ จัดเก็บลงในคอมพิวเตอร์

และหากต้องการถ่ายโอนข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งผ่านสายสื่อสารหรือคลื่นวิทยุ ข้อมูลเหล่านี้นั้นจะต้องถูกแปลงให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณ ดังนั้น สัญญาณก็คือข้อมูลที่ได้ผ่านการเข้ารหัสเพื่อให้อยู่ในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อส่งผ่านไปยังระบบสื่อสารนั่นเอง

สัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิตอล สัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถแพร่ยู่บนตัวกลางส่งข้อมูลหลายชนิดด้วยกัน เพื่อใช้ในการส่งข้อมูลโดยปกติสัญญาณที่ส่งผ่านตัวกลางจะมีอยู่ 2 ชนิดด้วยกัน คือ สัญญาณแอนะล็อก และสัญญาณดิจิตอล

สัญญาณแอนะล็อก ตัวอย่างข้อมูลแอนะล็อก ก็คือ เสียงพูดของมนุษย์ โดยขณะที่มีการพูดหรือเปล่งเสียงออกมา คลื่นเลียงที่เราพูดออกมาอย่างต่อเนื่องนั้นจะสร้างขึ้นในอากาศ โดยระดับความดังของเสียง และความถี่ของเสียงจะมีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะต่อเนื่องกันไป นอกจากข้อมูลแอนะล็อกที่เป็นเสียงพูดของมนุษย์แล้วก็ยังมีเสียงดนตรี วิดีโอ เป็นต้น

สัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณที่มีลักษณะเป็นรูปคลื่นที่มีลักษณะต่อเนื่อง ตัวอย่างพื้นฐานของสัญญาณแอนะล็อก ก็คือระบบโทรศัพท์ตามบ้านที่มีการแปลงเสียงสนทนาของมนุษย์ที่เป็นข้อมูลแอ-นะล็อกให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณแอนะล็อกเพื่อส่งไปตามสายโทรศัพท์ โดยคลื่นสัญญาณแอนะล็อกนั้นสามารถส่งอยู่บนตัวกลางได้หลายชนิดด้วยกันซึ่งขึ้นอยู่กับความถี่

1.1 สัญญาณแอนะล็อก เมื่อสัญญาณแอนะล็อกถูกส่งบนระยะทางที่ไกลขึ้น จะส่งผลต่อการอ่อนตัวของสัญญาณ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า แอมปลิไฟเออร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เพิ่มกำลังให้กับสัญญาณ เพื่อให้สามารถส่งสัญญาณในระยะทางที่ไกลออกไปได้อีก

รูป สัญญาณแอนะล็อก Analog Signal

1.1 สัญญาณแอนะล็อก (ต่อ) แต่ในเพิ่มกำลังของสัญญาณด้วยแอมปลิไฟเออร์นี้จะส่งผลต่อสัญญาณรบกวนขยายเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น หากส่งสัญญาณแอนะล็อกในระยะทางที่ไกลยิ่งขึ้น นั่นหมายถึง สัญญาณรบกวนก็มีมากขึ้นเช่นกัน

สัญญาณดิจิตอล สัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง ที่อยู่ในรูปแบบของระดับแงดันไฟฟ้าที่เป็นรูปคลื่นสี่เหลี่ยม สามารถแทนค่าตัวเลขฐานสอง ( 0,1 ) ได้ เช่น แรงดันไฟฟ้าคงที่ของค่าบวก จะถูกแทนด้วยค่าตัวเลขฐานสองคือ 0 และแรงดันไฟฟ้าคงที่ของค่าลบ จะถูกแทนด้วยค่าตัวเลขฐานสองคือ 1 เป็นต้น

สัญญาณดิจิตอล(ต่อ) โดยข้อดีของสัญญาณดิจิตอลก็คือ สามารถสร้างสัญญาณขึ้นได้ด้วยต้นทุนที่ถูกกว่าสัญญาณแอ-นะล็อก และมีสัญญาณรบกวนน้อยกว่า

รูปสัญญาณดิจิตอล Digital Signal

การแปลงข้อมูลแอน็อก / ดิจิตอลให้เป็นสัญญาณ พึงจำไว้ว่า ไม่ว่าข้อมูลที่ต้องการสื่อสารจะอยู่ในรูปแบบของแอนะล็อกหรือดิจิตอลก็ตาม ก็สามารถส่งผ่านตัวกลางเพื่อไปยังระบบการสื่อสารได้ เพียงแต่จำเป็นต้องมีการแปลงรูปหรือเข้ารหัสข้อมูลเหล่านั้นให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณที่เหมาะสม

การแปลงข้อมูลแอน็อก / ดิจิตอลให้เป็นสัญญาณ ดังนั้น เราจึงสามารถแปลงข้อมูลหรือเข้ารหัสข้อมูล ไปมาระหว่างแอนะล็อกหรือดิจิตอลได้ ดังนี้ การแปลงข้อมูลแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก การแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณดิจิตอล การแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก การแปลงข้อมูลแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณดิจตอล

ความหมายและประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล การสื่อสารข้อมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อย่างน้อย 2 ตัว โดยผ่านสื่อกลางชนิดใดชนิดหนึ่ง ซึ่งข้อมูลนั้นอาจอยู่ในรูปของตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ หรือเสียง เป็นต้น

ความหมายและประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล(ต่อ) การสื่อสารข้อมูลมีประโยชน์มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ 3 อย่าง คือ ข้อมูลที่ส่งจะต้องถึงผู้รับหรือปลายทางได้อย่างถูกต้อง ข้อมูลที่ส่งไปนั้นเมื่อไปถึงผู้รับหรือปลายทางจะต้องมีความถูกต้องแน่นอนไม่มีข้อผิดพลาด ข้อมูลจะต้องถูกส่งถึงผู้รับหรือปลายทางได้ทันเวลาที่ผู้รับหรือปลายทางจะนำไปใช้ประโยชน์ได้

องค์ประกอบของระบบสื่อสารข้อมูล ข้อมูล/ข่าวสาร (Message) 01010101 ตัวกลาง (Medium) ผู้ส่ง หรือ อุปกรณ์ส่งข้อมูล (Sender) ผู้รับ หรือ อุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver)

องค์ประกอบการถ่ายทอดสัญญาณ

องค์ประกอบพื้นฐานการสื่อสาร

องค์ประกอบของระบบสื่อสารข้อมูลมีดังนี้ ผู้ส่งหรืออุปกรณ์ส่งข้อมูล (Sender) หน้าที่ เปลี่ยนข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่สามารถส่งข้อมูลได้ก่อน ผู้รับหรืออุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver) หน้าที่ : รับข้อมูลเพื่อนำข้อมูลไปใช้ประโยชน์ โปรโตคอล (Protocol) คือ กฎ ระเบียบ หรือวิธีการที่ใช้เป็นข้อกำหนดสำหรับการสื่อสาร เพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งเข้าใจกันได้ ตัวกลาง (Medium) คือ เส้นทางสื่อสารเพื่อนำข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ข่าวสาร (Message) คือ ข้อมูลที่ผู้ส่งทำการส่งไปยังผู้รับ ซึ่งอาจอยู่ในรูปแบบของตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ และ เสียง

ชนิดของสัญญาณในการสื่อสารข้อมูล(ต่อ) สัญญาณในการสื่อสารข้อมูลมี 2 ชนิด คือ สัญญาณอะนาล็อก (Analog Signal) เป็นสัญญาณที่มีลักษณะเป็นคลื่นต่อเนื่อง เป็นค่าที่ได้จาการวัดที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าสัญญาณทีละน้อย ตัวอย่างเช่น เสียง

ชนิดของสัญญาณในการสื่อสารข้อมูล หน่วยวัดสัญญาณอนาล็อกมี 2 ประการ คือ ความถี่ของคลื่น (Frequency) มีหน่วยเป็นเฮิร์ตซ์ ความสูงของคลื่น (Amplitude) มีหน่วยเป็นโวลท์

ชนิดของสัญญาณในการสื่อสารข้อมูล (ต่อ) 2. สัญญาณดิจิตอล (Digital Signal) เป็นสัญญาณที่มีค่าได้สองสถานะ คือ สถานะเปิดหรือปิด ซึ่งแทนค่าด้วย “0” หรือ ”1” ตัวอย่างเช่น ตัวอักษร รูปภาพ

ชนิดของสัญญาณในการสื่อสารข้อมูล (ต่อ)

การสื่อสารแบบขนาน (Parallel Transmission) การส่งแบบขนานนั้นจะทำการส่งข้อมูลทีละหลาย ๆ บิต  ออกไปพร้อมกันโดยผ่านสายส่งข้อมูลที่มี  8  เส้น  ส่วนการส่งข้อมูลแบบอนุกรม  ข้อมูลจะถูกส่งออก ไปทีละบิตต่อเนื่องกัน ตัวอย่างการใช้งานที่เห็นชัด ของการส่งข้อมูลแบบขนาน  เช่น  การต่อเครื่องพิมพ์เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์  ซึ่งปกติจะใช้สายยาว  5  เมตร  ถึง  10  เมตรเท่านั้น ข้อดี คือ สามารถส่งข้อมูลได้รวดเร็ว เพราะส่งครั้งละ 8  บิท ข้อเสีย คือ ใช่ส่งแต่เฉพาะใกล้ ๆ เท่านั้น   ราคาแพง

การสื่อสารแบบขนาน (Parallel Transmission) (ต่อ)

การสื่อสารข้อมูลดิจิตอล วิธีการส่งผ่านข้อมูลดิจิตอล มีดังนี้ 1. การส่งข้อมูลแบบขนาน (Parallel Transmission) 2. การส่งข้อมูลแบบอนุกรม (Serial Transmission) แบ่งออกเป็น 3 วิธี คือ 1. แบบอะซิงโครนัส (Asynchronous) 2. แบบซิงโครนัส (Synchronous) 3. แบบไอโซโครนัส (Isochronous) เป็นการรวมเทคโนโลยี ISDN (Integrated Services Digital Network) กับเทคโนโลยี LAN เข้าด้วยกัน

การสื่อสารแบบขนาน (Parallel Transmission) การส่งแบบขนานนั้นจะทำการส่งข้อมูลทีละหลาย ๆ บิต  ออกไปพร้อมกันโดยผ่านสายส่งข้อมูลที่มี  8  เส้น  ส่วนการส่งข้อมูลแบบอนุกรม  ข้อมูลจะถูกส่งออก ไปทีละบิตต่อเนื่องกัน ตัวอย่างการใช้งานที่เห็นชัด ของการส่งข้อมูลแบบขนาน  เช่น  การต่อเครื่องพิมพ์เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์  ซึ่งปกติจะใช้สายยาว  5  เมตร  ถึง  10  เมตรเท่านั้น ข้อดี คือ สามารถส่งข้อมูลได้รวดเร็ว เพราะส่งครั้งละ 8  บิท ข้อเสีย คือ ใช่ส่งแต่เฉพาะใกล้ ๆ เท่านั้น   ราคาแพง

การสื่อสารแบบขนาน (Parallel Transmission) (ต่อ)

การส่งข้อมูลแบบขนาน (Parallel Transmission) การสั่งคอมพิวเตอร์ส่งงานไปพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์หัวเข็มผ่านพอร์ต LPT

การสื่อสารแบบอนุกรม (Serial Transmission) ในการสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ จะเห็นว่าการส่งข้อมูลแบบนี้ช้ากว่าแบบขนาน ตัวกลางการสื่อสาร แบบอนุกรมต้องการเพียงช่องเดียวหรือสายเพียงคู่เดียว ค่าใช้จ่ายในสื่อกลางถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไกล ๆ โดยเฉพาะเมื่อเรามีระบบการสื่อสาร ทางโทรศัพท์ไว้ใช้งานอยู่แล้วย่อมจะเป็นการประหยัดกว่าที่จะทำการติดต่อสื่อสารแบบขนาน

การสื่อสารแบบอนุกรม (Serial Transmission) (ต่อ)

รูปแบบของการสื่อสาร แบ่งเป็น 3 ลักษณะ รูปแบบของการสื่อสาร แบ่งเป็น 3 ลักษณะ 1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางโดยไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้ เช่น ระบบวิทยุ หรือโทรทัศน์

รูปแบบของการสื่อสาร(ต่อ) 2. แบบกึ่งสองทิศทาง (Half Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น เช่น วิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด

รูปแบบของการสื่อสาร(ต่อ) 3. แบบสองทิศทาง (Full Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์

การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ 1. การสื่อสารภายในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ต่างๆภายในเครื่องคอมพิวเตอร์จะสื่อสารและทำงานร่วมกัน

การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ 2. การเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก - พอร์ตแบบขนาน ใช้ต่อกับเครื่องพิมพ์ และสแกนเนอร์                             - พอร์ตแบบอนุกรม ใช้กับเมาส์หรือคีย์บอร์ดที่หัวกลมๆ

2. การเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก - พอร์ตอนุกรมอเนกประสงค์ หรือ USB Port - พอร์ตความเร็วสูง หรือ Fire wire (IEEE 1394) มีความเร็วสูงกว่า USB หลายเท่าตัว

แหล่งข้อมูลอ้างอิง http://irrigation.rid.go.th/rid15/ppn/Knowledge/Networks%20Technology/network7.htm