คณะผู้จัดทำ นายณัฐเชษฐ์ ชิณวงศ์ นางสาวตวงพร ตั้งกิจเจริญพงษ์ นางสาวเทวิกาจันทอง

Computer Evolution Fourth Generation คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้วงจร LSI (Large-Scale Integrated Ciruit) เป็นการรวมวงจรไอซีจำนวนมาก (Very Large Scale Integration : VLSI) ลงในแผ่นซิลิกอนชิป 1 แผ่น สามารถบรรจุได้มากกว่า 1 ล้านวงจรด้วยเทคโนโลยีใหม่นี้ ทำให้เกิดแนวคิดในการบรรจุวงจรที่สำคัญสำหรับการ ทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์นั่นคือ CPU ลงชิปตัวเดียว เรียกว่า " ไมโครโปรเชสเซอร์ "

ไมโครโปรเซสเซอร์ช่วงแรกจะ ประมวลผลข้อมูลทีละ 4 บิต หรือ เรียกว่าใช้เวิร์ดข้อมูลขนาด 4 บิตซึ่ง ทำงานได้ช้าแต่ต่อมาได้มีการพัฒนา ไมโครโปรเซสเซอร์ใหม่ ที่ทำงานได้ เร็วขึ้น ซึ่งก็คือ ไมโครโปรเซสเซอร์ ขนาด 8 บิต และพัฒนาจนเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 16 บิต และ 32 บิตในที่สุด

Microprocessor ขนาด 4 Bit  เกิดขึ้นในปี 1971 บริษัท Intel โดย Marcian E. Hoff ได้คิดค้น Micro-processor ตัวแรกขึ้นมา โดยตั้งชื่อว่า 4004 ซึ่งเป็น Microprocessor ที่มี ขนาด 4 Bit โดยเป็นการรวมส่วนต่าง ๆ ไว้ภายใน ตัวถังเดียวกัน ซึ่งประกอบด้วย หน่วยความจำ ขนาด 4 Bit จำนวน 4,096 ตำแหน่ง คำสั่งที่ แตกต่างกัน 45 คำสั่ง ซึ่งเป็นพื้นฐานในการพัฒนา Microprocessor ในปัจจุบัน การใช้งาน 4004 ใช้ งานในด้าน Video Games และ Microprocessor Base Controller ขนาดเล็ก

Microprocessor ขนาด 8 Bit  ในปีเดียวกันที่มีการพัฒนา 4004 ทีมวิศวกรของ บริษัท Intel ได้คิดค้น Microprocessor ที่มีขนาด 8 Bit ตัวแรก โดยตั้งชื่อว่า 8008 โดยการขยาย หน่วยความจำเพิ่มเป็น ขนาด 16K x 8 Bit และเพิ่ม จำนวนชุดคำสั่ง เป็น 48 คำสั่ง โดยที่ทีมวิศวกร กล่าวไว้ว่า 8008 ยังมีข้อจำกัดที่หน่วยความจำและ ชุดคำสั่งในการใช้งาน ดังนั้น ในปี 1973 บริษัท Intel ได้พัฒนา 8080 เป็นต้นแบบของ Microprocessor ขนาด 8 Bit ส่วนที่เพิ่มขึ้นมา ของ 8080 คือ ความเร็วในการประมวลผลที่เร็วขึ้น 10 เท่าของ 8008 และในปี 1977 บริษัท Intel ได้ พัฒนา 8085 ให้มีความสามารถสูงกว่า 8080 โดย ให้มีส่วนการสร้างสัญญาณนาฬิกา และ System Control ไว้ภายในตัวถังเดียวกันทำให้ง่ายในการ นำไปใช้งาน

Microprocessor ขนาด 16 Bit ในปี 1978 บริษัท Intel ได้พัฒนา 8086 และ หลังจากนั้นอีก 1 ปี ได้พัฒนา 8088 ซึ่งเป็น Microprocessor ขนาด 16 Bit และมีขนาดของ หน่วยความจำ 1MByte 8 Bit หรือ 512 word 16 bit ซึ่งมีความเร็วในการประมวลผลและขนาดของ หน่วยความจำที่มากกว่า 8086 และ 8088 การ พัฒนา Microprocessor ขนาด 16 bit ไม่ได้หยุด อยู่ที่ 8086 หรือ 8088 แต่ได้มีการพัฒนาไปเป็น ซึ่งมีความสามารถโดยจะพบในเครื่อง Personal Computer โดยมีความสามารถควบคุม การใช้งาน Hard Disk หรือการติดต่อสื่อสารต่าง ๆ ต่อมาได้มีการพัฒนามาเป็น ซึ่งมี ความสามารถสูงขึ้น สามารถอ้างตำแหน่งของ หน่วยความจำสูงสุดได้ 16MByte มีความเร็วใน การประมวลผล 8 MIPS (Millions Instructions Per Second) ใช้สัญญาณนาฬิกา 16 MHz

Microprocessor ขนาด 32 Bit  ในปัจจุบันการพัฒนา Microprocessor มีขนาด 32 bit ใช้สัญญาณนาฬิกาที่ความถี่ 33 MHz สำหรับ และ 66 MHz สำหรับ ในรุ่น จะมี Math Coprocessor ด้วย ( เฉพาะรุ่นที่ลงท้าย ด้วย DX หรือสูงกว่า ) สามารถประมวลผลได้ 54 MIPs และ Microprocessor รุ่นต่อไปคือ Pentium มีความสามารถในการประมวลผล 100 MIPs และ ขนาดของข้อมูล 64 bit และในปัจจุบันเป็น Itanium ซึ่งใช้เทคโนโลยีของ IA-64

การใช้งานไมโครโพรเซสเซอร์ ขนาด 4 Bits ของเด็กเล่น เครื่องคำนวณ ควบคุมเครื่องจักร อุปกรณ์ประกอบ คอมพิวเตอร์ ขนาด 8 Bits ของเด็กเล่นต่าง ๆ เช่น Video Games เครื่องวัดสัญญาณต่าง ๆ ควบคุมเครื่องจักรใน งานอุตสาหกรรม อุปกรณ์ประกอบ คอมพิวเตอร์เช่น VGA Card MODEM

โครงสร้างทั่วไป

System Architecture

MicroprocessorData Width (bits)Address WidthClock (MHz) D SX SL DX SX323220

ปัจจุบันการใช้งาน Microprocessor มีอยู่ 3 แบบ คือ 1. Micro-controllersMicro-controllers 2. Peripheral control processorsPeripheral control processors 3. Microcomputer systemMicrocomputer system การประยุกต์ใช้งาน Microprocessor

Micro-controllers เป็นอุปกรณ์ประเภท Single-chip computer ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ภายในตัวถังเดียวกัน ซึ่งภายในตัวถัง ประกอบด้วย CPU, ROM, RAM และส่วนติดต่อ อุปกรณ์ภายนอก การใช้งานจะใช้ไฟเลี้ยงเพียง +5 โวลท์ เช่น 8051 เป็น chip ที่ประกอบด้วย ROM ขนาด 4K RAM ขนาด 128 Byte และมี สายสัญญาณติดต่อกับภายนอก 32 เส้น เป็น ต้น Micro-controllers

เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบให้เชื่อมต่อกับไมโคร โพรเซสเซอร์ที่ใช้งานทั่วไป ซึ่งภายในตัวถังจะมี ลักษณะคล้ายกับ Micro-controllers แต่การใช้ งานมีข้อแตกต่างกันออกไป โดยที่ Peripheral Control Processor ออกแบบมาเพื่อใช้งาน เกี่ยวกับการประมวลผล I/O โดยใช้ Host Processor โดยทั่วไปแล้วจะใช้เป็น Terminal เป็นส่วนใหญ่ Peripheral Control Processor

ใช้งานหลากหลายเช่น คอมพิวเตอร์ส่วนบุ คลในทางการศึกษา ทางธุรกิจ ทางการทหาร เป็นต้น หรือเป็น Engineering Workstations ซึ่งใช้ในการออกแบบ CAM (Computer Aided Manufacturing) CAD (Computer Aided Designed) และ CAE (Computer Aided Engineering) ตัวอย่างขั้นตอนการวางแผนทาง การตลาดเพื่อนผลิตสินค้าสู่ตลาดซึ่งเป็นการนำ ระบบ Microcomputer System มาใช้งาน Microcomputer System