บทที่ 1 ระบบคอมพิวเตอร์

งานนำเสนอเรื่อง: "บทที่ 1 ระบบคอมพิวเตอร์"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 บทที่ 1 ระบบคอมพิวเตอร์
ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซอฟต์แวร์ (Software) พีเพิลแวร์ (Peopleware) HW Read a,b c = a+b print c SW PW Introduction to Computer

2 ประเภทของคอมพิวเตอร์
แบ่งตามการกระทำของข้อมูล แบ่งตามลักษณะการใช้งาน แบ่งตามขนาดหน่วยความจำ Introduction to Computer

3 แบ่งตามการกระทำของข้อมูล
Analog Computer ข้อมูลที่ต่อเนื่อง เช่น ความเร็วของรถยนต์ อุณหภูมิของอากาศ ความดังของเสียง ความเข้มของแสง งานทางด้านคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ การแพทย์และวิศวกรรมศาสตร์ Digital Computer ใช้ข้อมูลที่เป็นรหัสตัวเลขฐานสอง คือ 0 และ 1 ใช้ในงานทางด้านธุรกิจ ด้านการศึกษา Hybrid Computer ต้องใช้ผ่านอุปกรณ์ในการแปลงสัญญาณ เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ควบคุมอัตราการเต้นของหัวใจ การวัดคลื่นสมองของผู้ป่วยในโรงพยาบาล A/D D/A DIGITAL Introduction to Computer

4 แบ่งตามลักษณะการใช้งาน
Special Purpose Computer ทำงานเฉพาะด้านใดด้านหนึ่ง ไม่สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับงานด้านอื่น ๆ คอมพิวเตอร์ควบคุมเครื่องจักรของโรงงานอุตสาหกรรม Computer Thermography (CT) General Purpose Computer ใช้งานทั่วไป Introduction to Computer

5 แบ่งตามขนาดหน่วยความจำ
Super Computer Mainframe Minicomputer Microcomputer Introduction to Computer

6 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer)
มีความเร็วและประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดอื่นๆ คำนวณเลขได้หลายล้านตัวในเวลาอันรวดเร็ว มีขนาดใหญ่ ใช้ในงานควบคุมขีปนาวุธ งานควบคุมอากาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย์

7 เมนเฟรม (Mainframe) มีขนาดใหญ่ ประกอบด้วยตู้ขนาดใหญ่บรรจุชิ้นส่วนและอุปกรณ์ต่างๆ ประสิทธิภาพด้อยกว่าซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ เหมาะกับงานที่เป็นศูนย์กลาง และกระจายการใช้งานเป็นจำนวนมาก เช่น ระบบเอทีเอ็ม

8 มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer)
ใช้งานได้พร้อมๆกันหลายคน -เครื่องปลายทางต่อเชื่อมได้ ประมวลผลในของหน่วยงานขนาดกลาง-ใหญ่ งานควบคุมผลผลิต งานบัญชีและการเงิน งานออกแบบทางวิศวกรรม

9 ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer = PC)
มีขนาดเล็ก ราคาถูก เป็นที่นิยมง่าย เหมาะสำหรับใช้งานเฉพาะบุคคล เชื่อมต่อในเครือข่ายได้

10 บิต กับ ไบต์ บิต (Bit) คือ หน่วยที่เล็กที่สุดที่อาจเป็นเลข 0 หรือ 1 ย่อมาจาก Binary Digit ไบต์ (Byte) คือ กลุ่มของบิต จำนวน 6-8 บิต ใช้เข้ารหัสแทน อักษร หรือ ตัวเลข 1 ตัว และนิยมใช้เป็นหน่วยวัดความจุข้อมูล Introduction to Computer

11 หน่วยวัดความจุข้อมูล
1 Byte = Bit 1 Kbyte = Byte =1024 Byte 1 Mbyte = Kbyte 1 Gbyte = Mbyte 1 Tbyte = Gbyte K= Kilo กิโล M = Mega เมกะ G = Giga กิกกะ T = Tera เทรา Introduction to Computer

12 HARDWARE หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) หน่วยแสดงผล (Output Unit) หน่วยความจำ (Memory Unit or Storage Unit) Introduction to Computer

13 หน่วยรับข้อมูล (input Unit)
แป้นพิมพ์ (Keyboard) เมาส์ (Mouse) จอยสติก (Joy Stick) ลูกกลมควบคุม (Track ball) สะแกนเนอร์ (Scanner) แผ่นรองสัมผัส (Touch pad) เครื่องอ่านรหัสแท่ง (Bar Code Reader) Introduction to Computer

14 หน่วยรับข้อมูล (input Unit)
เครื่องอ่านอักขระด้วยแสง (Optical Character Recognition) เครื่องอ่านเครื่องหมายด้วยแสง (Optical Mark Reader : OMR) เครื่องอ่านอักขระหมึกแม่เหล็ก (Magnetic-Ink Character Recognition : MICR) เครื่องอ่านพิกัด (Digitizing tablet) ประกอบด้วย - ใช้ปากกาเฉพาะที่เรียกว่า Stylus ใช้ชี้ไปบนกระดาษที่มีเส้นแบ่ง(Grid) เพื่อส่งข้อมูลตำแหน่งเข้าไปยังคอมพิวเตอร์ปรากฏเป็นลายเส้นบนจอภาพ Introduction to Computer

15 หน่วยรับข้อมูล (input Unit)
ปากกาแสง (Light Pen) เขียนด้วยมือและจิ้มเลือกเมนูบนหน้าจอ กล้องถ่ายวีดีทัศน์ (VDO Camera) เครื่องอ่านลายนิ้วมือ (Fingerprint Reader) ไมโครโฟน (Microphone) Introduction to Computer

16 หน่วยรับข้อมูล (input Unit)
Voice Recognition อุปกรณ์รู้จำเสียง (Voice Recognition Device) การสื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์ในรูปของเสียงเป็นอีกขั้นตอนของการพัฒนาทางเทคโนโลยี ถึงแม้ในปัจจุบันนี้ยังมีปัญหาอยู่บ้างก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้ เช่น อุปกรณ์วิเคราะห์เสียงพูด (Speech Recognition Device) เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาโดยนักคอมพิวเตอร์และนักภาษาศาสตร์  เพื่อใช้รับสัญญาณเสียงที่มนุษย์พูดและแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลเก็บเป็นข้อมูลไว้ในคอมพิวเตอร์ ปัญหาที่สำคัญของอุปกรณ์ชนิดนี้คือผู้พูดแต่ละคนจะพูดด้วยน้ำเสียง และสำเนียงเฉพาะของแต่ละบุคคล จึงได้มีการแก้ปัญหาโดยให้คอมพิวเตอร์ได้เรียนรู้เสียงของผู้ที่ต้องการใช้งานในระยะเวลาหนึ่งก่อน เพื่อเก็บรูปแบบของน้ำเสียงและสำเนียงไว้ Introduction to Computer

17 อุปกรณ์ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูล (OUTPUT UNIT)
ประเภทที่มีลักษณะการแสดงข้อมูลแบบ Soft copy จอภาพแสดงผล (Monitor) โดยมีการ์ดสำหรับแสดงผลจอภาพ (Display Adapter Card) เป็นวงจรภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานร่วมกับจอภาพ Cathode-Ray Tube : CRT Liquid Crystal Display : LCD จอแบบผลึกเหลวที่มีคุณสมบัติก้ำกึ่งระหว่างของแข็งและของเหลวมีจอที่มีลักษณะแบนเรียบทั้งตัวเครื่อง สบายตาและไม่มีการแผ่รังสี จอภาพ (Monitor) คือ อุปกรณ์การแสดงผลในรูปแบบรูปภาพ ซึ่งจอภาพเป็นสัญลักษณ์หนึ่งที่ให้บุคคลทั่วไปสามารถรู้ได้ว่าอุปกรณ์ที่เราใช้นั้นคือคอมพิวเตอร์ ในอดีตนั้นจอภาพจะมีลักษณะเป็นหน้าจอสีเขียว หรือที่เราเรียกว่า โมโนโครม และได้มีการพัฒนาขึ้นมา VGA , SVGA และในปัจจุบันก็จะเป็นจอภาพแบบ LCD ซึ่งมีขนาดที่บางทำให้ประหยัดเนื้อที่ที่ใช้วางคอมพิวเตอร์เป็นอย่างมาก Introduction to Computer

18 อุปกรณ์ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูล (OUTPUT UNIT)
ประเภทที่มีลักษณะการแสดงข้อมูลแบบ Hard copy เครื่องพิมพ์ (Printer) Impack printer : Dot matrix Non- impack printer : Thermal printer, Laser printer, Ink jet เครื่องวาด (Plotter) Dot Matrix เครื่องพิมพ์ หรือ ปริ้นเตอร์ คืออุปกรณ์พ่วงต่อชนิดหนึ่งที่สำคัญมากสำหรับคอมพิวเตอร์ เพราะเราสามารถพิมพ์ข้อมูลที่เราพิมพ์หรือสร้างมาให้อยู่ในรูปแบบของกระดาษ หรือที่เราเรียกว่า ฮาร์ดก็อปปี้ ซึ่งเครื่องพิมพ์ทั่วๆ ไปที่มีใช้ในปัจจุบันมีอยู่ 3 แบบคือ      1. Dot Matrix หรือ เครื่องพิมพ์ชนิดหัวเข็ม เป็นเครื่องพิมพ์ชนิดแรกๆ ที่มีการผลิตขึ้นมาใช้งานกับคอมพิวเตอร์ จากความสามารถที่สามารถพิมพ์เอกสารที่มีลักษณะเป็นสำเนาได้ จึงทำให้เครื่องพิมพ์ชนิดนี้ยังคงมีใช้อยู่ในปัจจุบัน ข้อเสียของเครื่องพิมพ์ชนิดนี้ก็คือ เสียงดัง และช้า      2. Inkjet หรือ ปริ้นเตอร์สีชนิดพ่นหมึก เป็นเครื่องพิมพ์ที่นิยมใช้มากในปัจจุบันเพราะตัวเครื่องมีราคาถูก และยังสามารถพิมพ์รูปภาพสีออกมาได้ แต่ข้อเสียของเครื่องพิมพ์ชนิดนี้ก็คือ ตลับหมึกมีราคาแพง และหัวพ่นหมึกเสียง่ายถ้าหากใช้งานไม่ต่อเนื่อง      3. Laser Jet คือปริ้นเตอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้ระบบการทำงานแบบใช้ความร้อนในการรีดผงหมึกลงบนกระดาษแบบเดียวกับเครื่องถ่ายเอกสาร โดยจะพิมพ์ออกมาในรูปของหมึกสีดำ ข้อดีของเครื่องพิมพ์แบบนี้ก็คือมีความเร็วในการพิมพ์สูง ข้อเสียคือตัวเครื่องและตลับหมึกมีราคาสูง ในปัจจุบันมีการพัฒนาเครื่องพิมพ์ชนิดนี้ให้สามารถพิมพ์ภาพสีได้ แต่ตัวเครื่องพิมพ์นั้นมีราคาสูงมาก Inkjet Laser Introduction to Computer

19 อุปกรณ์ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูล (OUTPUT UNIT)
 Plotter เป็นอุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มักจะใช้กับงานออกแบบ (CAD) โดยจะแปลงสัญญาณข้อมูล เป็นเส้นตรง หรือเส้นโค้ง ก่อนพิมพ์ลงบนกระดาษ ทำให้แสดงผลเป็นกราฟแผนที่ แผนภาพต่าง ๆ ได้ โดยตัวพล็อตเตอร์ จะมีปากกามากกว่า 1 ด้าม เคลื่อนไปมา ด้วยการควบคุมของคอมพิวเตอร์ โดยปากกาแต่ละด้ามจะมีสี, และขนาดเส้นที่ต่างกัน ทำให้ได้ภาพที่สวยงาม มีคุณภาพสูง และขนาดตามขนาด ของเครื่องพล็อตเตอร์ Plotter Introduction to Computer

20 หน่วยประมวลผลกลาง Processor
โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit) คือวงจรประมวลผลหลักที่เป็นตัวประมวลผลตามชุดคำสั่ง หรือโปรแกรม สมองของคอมพิวเตอร์ที่คิด และทำงานต่างๆตามที่เราสั่ง ย่อลงบนแผ่นวงจรเล็กๆ เรียกว่า ชิพ (Chip) หรือไมโครโพรเซสเซอร์ Microprocessor Introduction to Computer

21 หน่วยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit)
ประกอบด้วยหน่วยการทำงานหลัก 2 หน่วย คือ หน่วยควบคุม (CU: Control Unit) ทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากหน่วยความจำหลักมาไว้ใน register และทำการแปลงรหัสคำสั่งเรียกว่า Decoding หน่วยคำนวณและตรรกะ(ALU: Arithmetic Logic Unit ) ทำการคำนวณผลหรือเปรียบเทียบ แล้วจึงส่งผลลัพธ์เก็บไว้ใน Register Introduction to Computer

22 หน่วยความจำ (Memory Unit or Storage Unit)
หน่วยความจำหลัก (Main Memory) ROM : Read Only Memory RAM : Random Access Memory หน่วยความจำสำรอง (Secondary Storage/Memory) SAS: Sequential Access Storage DAS/RAS : Direct/Random Access Storage Introduction to Computer

23 หน่วยความจำหลัก (Main Memory)
Main board ROM RAM Introduction to Computer

24 องค์ประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์
Storage Processor ROM RAM Output CU Keyboard ALU Introduction to Computer

25 ตัวอย่างโปรแกรม PROGRAM INPUT A,B C = A + B IF C > 15 THEN
PRINT “NUMBER IS GREATER THAN 15 ELSE PRINT “NUMBER IS LESS OR EQUAL TO THAN 15” END IF DATA 10,20 END Introduction to Computer

26 ภาพแสดงการทำงานของ CPU
MEMORY CPU C A B ACC REG R1 R2 R3 c ADDER Control Unit IR-REG ADD-REG Introduction to Computer

27 Access Memory Introduction to Computer

28 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
อุปกรณ์การอ่านและอุปกรณ์บันทึก อุปกรณ์บันทึก สื่อบันทึก CPU MEMORY อุปกรณ์อ่าน Introduction to Computer

29 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
SAS : Sequential Access Storage บัตรเจาะรู (Punch Card) Card Reader Card Punch แถบกระดาษ (Paper Tape) เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape) เทปตลับ (Tape cassette) Introduction to Computer

30 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
บัตรเจาะรู เครื่องเจาะบัตรรู (Card Punch) Introduction to Computer

31 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
แถบกระดาษ เครื่องเจาะแถบกระดาษ Introduction to Computer

32 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
Introduction to Computer

33 ลักษณะการบันทึกเทป Inter record Gap Block Physical record
logical record Record 1 Record 2 Record 3 Interrecord Gap Interblock Gap R R2 R3 Logical Record Physical Record Introduction to Computer

34 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
DAS: Direct Access Storage จานแม่เหล็ก (Magnetic Disk) เครื่องอ่านและบันทึกจานแม่เหล็ก (Disk drive) แผ่นดิสเก็ตต์ (Diskette, Floppy Disk) เครื่องอ่านและบันทึกดิสเก็ตต์ (Diskette drive) Introduction to Computer

35 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
DAS: Direct Access Storage Magnetic Disk Hard disk or Fixed disk Diskette or Floppy Disk Introduction to Computer

36 ภาพจานแม่เหล็ก (Magnetic disk)
Introduction to Computer

37 รายละเอียดจานแม่เหล็ก
Tracks: ร่องบันทึกข้อมูลตามแนวเส้นรอบวงบนจานแม่เหล็ก หรือตามความกว้างของเทปแม่เหล็ก ร่องบันทึกข้อมูลแต่ละร่องไม่ต่อเนื่องกัน ความหนาแน่น แต่ละ Track มีความหนาแน่นเท่ากัน Sector: ส่วนหนึ่งของร่องบันทึกข้อมูลบนแผ่นจานแม่เหล็กชนิดอ่อน ซึ่ง บันทึกข้อมูลระหว่าง 128 byte ถึง 1 Kb Cylinder: แนวดิ่งตรงกันของร่องบันทึกข้อมูลบนชุดจานแม่เหล็ก แต่ละ แผ่นวางเรียงซ้อนกันบนแกนเดียวกัน ดังนั้นถ้า 200 ร่องบันทึก (Track) ก็จะมี 200 Cylinder Surface: พื้นผิวของจานแม่เหล็ก 1 แผ่นมี 2 พื้นผิวเก็บพื้นที่ได้ ทั้ง 2 พื้นผิว ตย. จงหาขนาดความจุข้อมูลของจานแม่เหล็ก ถ้าความจุต่อ track ต่อ sector คือ 2 KB หากจานแม่เหล็กมี 20 Sectors 5 tracks จะมีขนาดเท่าใด Introduction to Computer Ans. 400 KB ( 20 s. x 5 t. x 2 KB x 2 ด้าน)

38 หน่วยความจำสำรอง หรือ สื่อบันทึก (Secondary Memory)
DAS: Direct Access Storage Compack Disk Read-Only Memory (CD-ROM) Handy Drive Introduction to Computer

39 Software โปรแกรม (Program): ชุดคำสั่งที่มีความสอดคล้องกันเป็นลำดับ โปรแกรมถูกเขียนขึ้นโดย ภาษาคอมพิวเตอร์ Introduction to Computer

40 ภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาเครื่อง (Machine Language)
ภาษาแอสเซมบลี (Assembly Language) ภาษาระดับสูง (High Level Language) ภาษาระดับสูงมาก (Fourth Generation Language) Introduction to Computer

41 ภาษาเครื่อง (Machine Language)
อยู่ในรูปเลขฐานสอง หน่วยควบคุมใน CPU สามารถตีความและปฏิบัติงานได้ทันที่ อ้างถึงข้อมูลที่ตำแหน่งใดๆก็ได้ ต้องสั่งงานทุกขั้นตอน Introduction to Computer

42 ภาษาแอสแซมบีส (Assembly Language)
กำหนดสัญลักษณ์ให้กับกลุ่มของเลขฐานสอง แทนด้วย AR 3,4 Symbolic Language Assembler Introduction to Computer

43 ภาษาระดับสูง (High Level Language)
สื่อความหมายและใช้งานง่าย ลักษณะคล้ายภาษาอังกฤษ 1 คำสั่งอาจประกอบด้วยภาษาเครื่องหลายคำสั่ง ตัวแปรภาษาจะใช้แบบ Compiler และ Interpreter FORTRAN, BASIC, PASCAL, RPG, COBOL, etc. Introduction to Computer

44 Translator เป็นโปรแกรมที่มีหน้าที่แปลภาษาคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ไปเป็นภาษาเครื่อง มี 3 ประเภทคือ Assembler Interpreter Complier Introduction to Computer

45 ประเภทของ Translator L 3,A L 4,B AR 3,4 ST 3,C 01011000 00110000
Assembler แปลภาษาแอสเซมบลีให้เป็นภาษาเครื่อง L 3,A L 4,B AR 3,4 ST 3,C Introduction to Computer

46 ประเภทของ Translator Interpreter แปลภาษาระดับสูงไปเป็นภาษาเครื่อง
ใช้หลักการแปลพร้อมกับทำงานตามคำสั่งทีละบรรทัดตลอดทั้งโปรแกรม Compiler แปลภาษาระดับสูงไปเป็นภาษาเครื่องเช่นเดียวกับ Interpreter ใช้วิธีแปลทั้งโปรแกรมให้เป็น object code ก่อนที่จะนำไปทำงานเช่นเดียวกับ Assembler Introduction to Computer

47 Cobol Compiler ADD A TO B GIVING C 01011000 00110000 11000000 00000000
Machine Language Introduction to Computer

48 ภาษาระดับสูงมาก (4 GL) ระบุแต่ความต้องการแล้วภาษาจะสร้างโปรแกรมให้เอง
SQL, DB2 Introduction to Computer

49 ประเภทของ Software System software Application Program
Operating System: OS Processing Program Language Translator Utilities Program Application Program Special Purpose Program Software Package Word processor Worksheet Database Introduction to Computer

50 ระบบปฏิบัติการ (Operating System)
ซอฟต์แวร์ประจำเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องทำหน้าที่ เป็นผู้จัดการคอยควบคุมดูแลการทำงานของคอมพิวเตอร์ตลอดเวลา เช่น windows, linux, unix, OS2 หน้าที่หลัก เป็นตัวกลางระหว่างผู้ใช้กับเครื่อง แปลคำสั่งของผู้ใช้ และรับไปปฏิบัติ ควบคุมดูแลแฟ้มข้อมูล, หน่วยความจำ, ฮาร์ดแวร์ Introduction to Computer

51 โปรแกรมประยุกต์ (Application Program)
โปรแกรมที่ใช้งานต่างๆ ตามข้อกำหนดของหน่วยงาน เขียน หรือ พัฒนาโดยภาษาคอมพิวเตอร์ โปรแกรมประยุกต์เรื่องเดียวกันที่ในหน่วยงานเดียวกันควร มีลักษณะคล้ายกัน Introduction to Computer

52 ภาพการทำงานระหว่าง Hardware กับ Software
USER COMMAND LANGUAGE PROCESSOR USER OPERATING SYSTEM FILE SYSTEM EDITORS COMPUTER HARDWARE LANGUAGE PROCESSOR CPU MEMORY APPLICATION PROGRAMS WORD PROCESSOR, GRAPHICS PACKAGE, GRAMES DEVICE COMMUNICATION SUPPORT LOADER USER Introduction to Computer USER

53 บุคลากรคอมพิวเตอร์ (People ware)
ระดับผู้บริหาร (Administration) Electronic Data Processing manager :EDP ระดับวิชาการ (Technical) System Analyst and Designer, Programmer ระดับปฏิบัติการ (Operation) Computer Operator Keypunch Operator, Data Entry Introduction to Computer