หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit)
หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit) เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า CPU เป็นอุปกรณ์หลักในการประมวลผล เช่น การคำนวณ การเปรียบเทียบ การเรียงลำดับ การจัดกลุ่มการจัดทำรายงาน หน่วยประมวลผลกลางจึงเปรียบเสมือนสมองของคอมพิวเตอร์ที่สามารถคิดวิเคราะห์เพื่อหาผลลัพธ์หรือสารสนเทศที่ต้องการได้
หน่วยประมวลผลกลางประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน คือ
1. หน่วยควบคุม (Control Unit) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบทั้งหมด ให้ทำงาน อย่างถูกต้อง
2. หน่วยคำนวณ (Arithmetic Logic Unit) ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลทางคณิตศาสตร์และทางตรรกะ เช่น การคำนวณทาง คณิตศาสตร์ ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร
– การกระทำทางตรรกะ (AND, OR)
– การเปรียบเทียบ เช่น การเปรียบเทียบค่าของข้อมูล 2 ตัวว่ามีค่าเท่ากัน มากกว่า
หรือน้อยกว่า ไม่ว่าข้อมูลจะเป็นตัวเลข หรือตัวอักษร ก็สามารถเปรียบเทียบได้
– การเลื่อนข้อมูล (Shift)
– การเพิ่มและการลด (Increment and Decrement)
– การตรวจสอบบิท (Test Bit)
3. รีจิสเตอร์ (Register) เป็นส่วนประกอบหนึ่งใน Microprocessor ทำหน้าที่ในการเก็บข้อมูลชั่วคราว เป็นหน่วยความจำขนายย่อยที่เก็บผลจากการคำนวณ โดยแยกพื้นที่ส่วนหนึ่งของหน่วยความจำภายในไมโครโปรเซสเซอร์มาใช้ นั่นคือ Register เป็นหน่วยความจำส่วนหนึ่งใน CPU
หน่วยประมวลผลกลางจะทำงานเป็น 4 ขั้นตอน โดยขั้นตอนที่ 1 – 2 จะใช้หน่วยควบคุมในการดำเนินงาน ส่วนขั้นตอนที่ 3 – 4 จะใช้หน่วยคำนวณและตรรกะในการดำเนินงาน ดังนี้
ขั้นตอนที่ 1 Fetch หน่วยควบคุมเข้าถึงข้อมูลและคัดแยกคำสั่งจากหน่วยความจำ
ขั้นตอนที่ 2 Decode คำสั่งถูกตีความ เพื่อให้คอมพิวเตอร์รู้ว่าจะต้องทำงานอะไร แล้วเลือกข้อมูลที่ต้องใช้ในการประมวลผล แล้วกำหนดตำแหน่งของคำสั่งถัดไป
ขั้นตอนที่ 3 Execute ปฏิบัติตามคำสั่งที่ตีความได้ทั้งการคำนวณทางคณิตศาสตร์และการเปรียบเทียบ
ขั้นตอนที่ 4 เก็บผลลัพธ์ที่ประมวลผลได้ไว้ในหน่วยความจำหลัก
ความเร็วของ CPU
CPU จะมีส่วนกำเนิดสัญญาณนาฬิกา เรียกว่า “Clock” คือ ความถี่ในการส่งสัญญาณของแหล่งกำเนิดไปยังส่วนต่าง ๆ ความเร็วของ CPU จะอยู่ที่ระดับล้านรอบต่อวินาที จะแทนด้วยหน่วยเมกะเฮิรตซ์ (MHz) แต่ตอนนี้ได้มีการพัฒนาให้มีความเร็วเพิ่มขึ้น ซึ่งความเร็วจะอยู่ที่ระดับพันล้านรอบต่อวินาที จะแทนด้วยหน่วยกิกะเฮิรตซ์ (GHz) ซึ่งเวลาเราจะซื้อ CPU เราก็จะดูได้จากตัวเลขที่บอกอยู่บนตัว CPU ถ้า CPU ตัวใดที่มีตัวเลขสูงก็แสดงว่า CPU ตัวนั้นประมวลผลได้ที่ความเร็วสูง เช่น Pentium 4 2.66 GHz, Celeron 1.2 A GHz, Duron 1.3 GHz
หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
หน่วยรับข้อมูล คือ เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลรับข้อมูลหรือคำสั่ง จากผู้ใช้เข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น ตัวอักษร ตัวเลข สัญลักษณ์ เป็นต้น โดยจะแปลงข้อมูลหรือคำสั่งนั้นให้อยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ นำมาจัดเก็บที่หน่วยความจำหลัก และใช้ประมวลผลได้ อุปกรณ์หน่วยรับข้อมูลที่นิยมใช้ในปัจจุบัน มีดังนี้
1. แป้นพิมพ์ (keyboard)
เป็นอุปกรณ์รับเข้าพื้นฐานที่ต้องมีในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะรับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยนเป็นรหัสเพื่อส่งต่อไปให้กับคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ที่ใช้ในการป้อนข้อมูลจะมีจำนวนตั้งแต่ 50 แป้นขึ้นไป แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่มีแป้นตัวเลขแยกไว้ต่างหาก เพื่อทำให้การป้อนข้อมูลตัวเลขทำได้ง่ายและสะดวกขึ้น การวางตำแหน่งแป้นอักขระ จะเป็นไปตามมาตรฐานของระบบพิมพ์สัมผัสของเครื่องพิมพ์ดีด ที่มีการใช้แป้นยกแคร่ (shift) เพื่อทำให้สามารถใช้พิมพ์ได้ทั้งตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็ก ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักษรภาษาอังกฤษที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต กล่าวคือ เมื่อมีการกดแป้นพิมพ์ แผงแป้นอักขระจะส่งรหัสขนาด 7 หรือ 8 บิต นี้เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์
เมื่อนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานพิมพ์ภาษาไทยจึงต้องมีการดัดแปลงแผงแป้นอักขระให้สามารถใช้งานได้ทั้งภาษาอังกฤษและภาษาไทย กลุ่มแป้นที่ใช้พิมพ์ตัวอักษรภาษาไทยจะเป็นกลุ่มแป้นเดียวกับภาษาอังกฤษ แต่จะใช้แป้นพิเศษแป้นหนึ่งทำหน้าที่สลับเปลี่ยนการพิมพ์ภาษาไทย หรือภาษาอังกฤษภายใต้การควบคุมของซอฟต์แวร์อีกชั้นหนึ่ง
การเลือกซื้อแผงแป้นอักขระควรพิจารณารุ่นใหม่ที่เป็นมาตรฐานและสามารถใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ สำหรับเครื่องขนาดกระเป๋าหิ้วไม่ว่าจะเป็นแล็ปท็อปหรือโน้ตบุ๊ค ขนาดของแผงแป้นอักขระยังไม่มีการกำหนดมาตรฐาน เพราะผู้ผลิตต้องการพัฒนาให้เครื่องมีขนาดเล็กลงโดยลดจำนวนแป้นลง แล้วใช้แป้นหลายแป้นพร้อมกันเพื่อทำงานได้เหมือนแป้นเดียว
ชนิดของแป้นพิมพ์
1. แป้นพิมพ์มาตรฐานที่ออกแบบตามหลักการยศาสตร์ (ergonomic keyboard) เป็นแป้นพิมพ์ที่ออกแบบการจัดวางปุ่มกดตามสรีระของมือ เพื่อช่วยลดอาการเมื่อยกล้ามเนื้อบริเวณข้อมือ ที่เกิดจากการพิมพ์งานเป็นเวลานาน ๆ รวมทั้งมีปุ่มสำหรับเลือกฟังก์ชันการใช้งานที่ครบถ้วน เช่น ปุ่มควบคุมระบบมัลติมีเดีย ไม่วจะเป็นการฟังเพลง การเล่นไฟล์วีดิโอต่าง ๆ สามารถทำได้อย่างสะดวก เป็นต้น
2. แป้นพิมพ์ไร้สาย (cordless keyboard) เป็นแป้นพิมพ์ที่สามารถส่งผ่านข้อมูลโดยเทคโนโลยีไร้สาย และทำงานโดยใช้พลังงานแบตเตอรี่ ทำให้เกิดความสะดวกในการเคลื่อนย้าย
3. แป้นพิมพ์พกพา (portable keyboard) เป็นแป้นพิมพ์ที่ออกแบบสำหรับเรื่องพีดีเอ เนื่องจากการพิมพ์ข้อมูลลงบนแป้นพิมพ์ของเครื่องพีดีเอนั้นไม่สะดวก เพราะมีแป้นพิมพ์ที่มีขนาดเล็ก จึงมีการสร้างแป้นพิมพ์ที่เหมาะสมกับเครื่องพีดีเอ ซึ่งสามารถพกพาไปยังที่ต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น
4. แป้นพิมพ์เสมือน เป็นแป้นพิมพ์ที่ออกแบบสำหรับใช้ร่วมกับเครื่องพีดีเอเช่นเดียวกันกับแป้นพิมพ์พกพา แต่ต่างกันตรงที่มีการจำลองภาพให้เป็นเสมือนแป้นพิมพ์จริง โดยอาศัยการทำงานของแสงเลเซอร์ยิงลงไปบนโต๊ะหรืออุปกรณ์รองรับสัญญาณที่เป็นพื้นผิวเรียบ เมื่อต้องการใช้งานสามารถพิมพ์หรือป้อนข้อมูลที่เห็นเป็นภาพเหมือนแผงแป้นพิมพ์นั้นเข้าไปได้เลย ตัวรับแสงในอุปกรณ์จะตรวจจับได้เองว่าผู้ใช้วางนิ้วไหนไปกดตรงตัวอักษรใด และป้อนข้อมูลตัวอักษรลงในเครื่องได้
การเลือกซื้อแป้นพิมพ์
1. ควรเลือกแป้นพิมพ์ที่เหมาะสมกับการนำไปใช้งาน ดังนี้
1.1 พิมพ์งานจำนวนมากและใช้เป็นเวลานาน ->> แป้นพิมพ์ที่ออกแบบตามหลักการยศาสตร์
1.2 เคลื่อนย้ายแป้นพิมพ์บ่อย->> แป้นพิมพ์ไร้สาย
1.3 เล่นเกม ->> แป้นพิมพ์ที่มีความทนทาน รองรับการกระแทกได้
1.4 เครื่องพีดีเอที่ต้องการพิมพ์งานได้สะดวกรวดเร็ว ->> แป้นพิมพ์พกพาและแป้นพิมพ์เสมือน
2. ควรเลือกแป้นพิมพ์ที่มีปุ่มกดไม่แข็งเกินไป
3. ควรเลือกแป้นพิมพ์ที่มีการรับประกัน
การดูแลรักษาแป้นพิมพ์
1. ควรทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ เพื่อป้องกันฝุ่นละอองหรือสิ่งสกปรกต่าง ๆ โดยใช้สำลีพันก้านชุดแอลกอฮอล์ นำมาเช็ดคราบสกปรกบนแป้นพิมพ์
2. อย่าทำน้ำหยดใส่แป้นพิมพ์ เนื่องจากแป้นพิมพ์มีแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์อยู่ภายใน อาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรเสียหายได้
2. เมาส์ (Mouse) Mouse จัดเป็น Input Device ประเภทหนึ่งซึ่งข้อมูลที่ป้อน เข้าไป จะเป็นตำแหน่งและการ กด Mouse Mouse มีอยู่ด้วยกัน หลายประเภท ได้แก่
Mouse แบบปกติที่พบเห็นทั่วไปอาจจะมี 2 ปุ่ม หรือ 3 ปุ่ม
Mouse แบบไร้สาย (Wireless) ซึ่งจะใช้ สัญญาณวิทยุโดย Mouse เป็นตัวส่งสัญญาณ และมีตัวรับสัญญาณ ที่ต่อกับเครื่องคอม
Mouse แสง (Optical Mouse) เป็น Mouse ที่ไม่มีลูกกลิ้งที่ฐาน Mouse โดยใช้การอ่านค่าจากการ สะท้อนของแสงที่สัมผัสกับพื้นผิว
เมาส์ คือ อุปกรณ์นำเข้าข้อมูลที่นิยมใช้กันโดยทั่วไปอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้งานง่ายและสะดวกกว่าแป้นพิมพ์มาก เนื่องจากไม่จ้องจดจำคำสั่งสำหรับป้อนเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ มีรูปร่างโค้งๆ งอๆ เหมือนก้อนสบู่ กลไกภายในจะมีลูกกลิ้งกลมสำหรับหมุนใช้กำหนดตำแหน่ง เพื่อเลือกคำสั่งหรือวาดลายเส้นบนจอภาพ ตำแหน่งจุดตัด X และ Y จากเครื่องมือนี้จะสัมพันธ์กับจุดตัดXและYบนจอภาพทำให้สามารถกำหนดคำสั่งหรือตำแหน่งลายเส้นตามเงื่อนไขในโปรแกรมได้สะดวก
เมาส์สามารถแบ่งออกตามโครงสร้างและรูปแบบการใช้งานได้ 3 แบบ คือ
1. เมาส์ไร้สายโดยทั่วไปมักใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กหรือในบริเวณที่มีเนื้อที่จำกัด ซึ่งไม่สะดวกที่จะใช้เมาส์แบบเคลื่อนที่ เช่น ติดตั้งบนคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ค (Notebook Computer) หรือ คอมพิวเตอร์แล็ปทอป (Laptop Computer) เป็นต้น
2. เมาส์แบบแสง (Optical Mouse) มีลักษณะการใช้งานเช่นเดียวกับ Ball Mouse แต่อาศัยแสงแทนลูกกลิ้งในการกำหนดจุดตัด X และ Y โดยแสงจากตัวเมาส์พุ่งลงสู่พื้นแล้วสะท้อนกลับขึ้นสู่ตัวรับแสงบนตัวเมาส์อีกครั้ง
(แผ่นรองเป็นแบบสะท้อนแสงซึ่งสามารถทำงานและตอบสนองเร็วกว่าเมาส์แบบลูกกลิ้ง)
3. เมาส์แบบลูกกลิ้งชนิดตัวเมาส์เคลื่อนที่ (BallMouse) อาศัยกำหนดจุดXและYโดยกลิ้งลูกยางทรงกลมไปบนพื้นเรียบ(นิยมใช้แผ่นยางรอง เพื่อป้องกันการลื่น)เมาส์แบบลูกกลิ้งชนิดตัวเมาส์อยู่กับที่(TrackBall)อาศัยลูกยางทรงกลมที่ถูกกลิ้งโดยนิ้วมือผู้ใช้ เพื่อกำหนดจุดตัด X และ Y
ในบทความนี้จะไม่มีการกล่าวถึงเมาส์แบบลูกกลิ้งเพิ่มเติมเนื่องจากเมาส์ประเภทนี้ไม่ได้นิยมใช้อีกต่อไปแล้ว
*** ปัจจุบันเมาส์ประเภทนี้ไม่มีการนำมาใช้แล้วเพราะสามารถทำงานได้ด้อยกว่าเมาส์ประเภทอื่น ***
เมาส์จะมีปุ่มอยู่ด้านบน 2-3 ปุ่ม ซึ่งขึ้นอยู่กับบริษัทผู้ผลิตว่าจะผลิตออกมา เพื่อรองรับโปรแกรมใดบ้าง เนื่องจากบางโปรแกรมอาจต้องใช้ปุ่มกลางในการใช้งาน แต่โดยทั่วๆ ไปแล้วนิยมใช้แค่ปุ่มซ้ายกับปุ่มขวาเท่านั้น การใช้เมาส์ที่ถูกต้อง ควรจับเมาส์ให้พอเหมาะกับอุ้งมือ นิ้วชี้จะอยู่ที่ปุ่มด้านซ้าย ส่วนนิ้วกลางวางที่ปุ่มขวา อุ้งมือสำหรับบังคับให้เลื่อนเมาส์ไปมาได้สะดวก เมื่อเราเลื่อนเมาส์จะพบตัวชี้เมาส์วิ่งไปมาบนจอภาพ แสดงว่าเมาส์กำลังทำงานอยู่ตามปกติ
นอกจากเมาส์แล้วยังมีอุปกรณ์ที่มีการทำงานคล้ายเมาส์ ดังนี้
3. แผ่นรองสัมผัส (touch pad) เป็นแผ่นสี่เหลี่ยมที่วางอยู่หน้าแป้นพิมพ์ของเครื่องโน้ตบุ๊ก ผู้ใช้สามารถใช้นิ้ววาดเพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพได้
4. จอยสติ๊ก (joustick) จะเป็นก้านสำหรับใช้โยกขึ้น-ลง-ซ้าย-ขวา เพื่อย้ายตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ และมีแป้นกดสำหรับสั่งงานพิเศษ นิยมใช้กับการเล่นเกมคอมพิวเตอร์หรือควบคุมหุ่นยนต์
5. จอสัมผัส (touch screen) ผู้ใช้เพียงสัมผัสนิ้วลงบนจอภาพในตำแหน่งที่กำหนดไว้เพื่อเลือกการทำงาน หลักการนี้นิยมใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เพื่อช่วยให้ผู้ที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ไม่คล่องสามารถเลือกใช้โปรแกรมต้องการได้อย่างรวดเร็ว
6. ปากกาแสง (light pen) เป็นอุปกรณ์ที่มีความไวต่อแสง โดยปากกาจะเป็นตัวกำหนดตำแหน่งบนจอภาพ รวมทั้งสามารถใช้วาดลักษณะหรือรูปแบบของข้อมูลให้ปรากฏบนจอภาพ
การดูแลรักษาเมาส์
1. ควรวางเมาส์บนแผ่นรองเมาส์ทุกครั้งที่ใช้งาน และทำความสะอาดแผ่นรองเมาส์ โดยเช็ดด้วยผ้าแห้งอย่างสม่ำเสมอ
2. ควรทำความสะอาดบริเวณก้านพลาสติกในตัวเมาส์อย่างสม่ำเสมอ โดยนำมาเช็ดด้วยผ้าแห้ง และใช้สำลีพันก้านไม้ชุบแอลกอฮอล์หมาด ๆ เช็ดที่ก้านพลาสติก
3. สแกนเนอร์ (scanner)
สแกนเนอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการของการส่องแสงไปยังข้อความ สัญลักษณ์ หรือภาพ ที่ต้องการทำสำเนาภาพ จากนั้นข้อมูลที่ถูกอ่านจะถูกแปลงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า และเก็บเป็นไฟล์ภาพ สแกนเนอร์ มี 3 ประเภท คือ
1) สแกนเนอร์มือถือ เป็นสแกนเนอร์ที่มีขนาดเล็ก สามารถถือและพกพาติดตัวได้สะดวก การใช้สแกนเนอร์มือถือนี้ ผู้ใช้ต้องถือตัวสแกนเนอร์เลื่อนผ่านบนภาพหรือเอกสารต้นฉบับที่ต้องการ
2) สแกนเนอร์แบบสอดกระดาษ (sheetfed scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่ผู้ใช้ต้องสอดภาพหรือเอกสารเข้าไปยังช่องสำหรับอ่านข้อมูล เครื่องชนิดนี้จะเหมาะสำหรับการอ่านเอกสารที่เป็นแผ่น ๆ แต่ไม่สามารถอ่านเอกสารที่เย็บเป็นเล่มได้
3) สแกนเนอร์แบบแท่น (flatbed scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน โดยการวางกระดาษเอกสารต้นฉบับที่ต้องการไปบนเครื่องสแกนเนอร์ ทำให้ใช้งานได้ง่าย
การดูแลรักษาสแกนเนอร์
1. ควรทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ โดยนำผ้าสะอาดไม่มีขนชุบน้ำหมาด ๆ มาเช็ดกระจกของเครื่องสแกนเนอร์
2. ปิดเครื่องทุกครั้งหลักการใช้งาน
3. หากกระดาษติด อย่ากระชาก ให้ค่อย ๆ ดึงออก
4. ควรใช้สแกนเนอร์เป็นประจำ เพื่อกระตุ้นการทำงานของเครื่อง
4. อุปกรณ์รับเสียง (audio-input devices)
อุปกรณ์รับเสียง (audio-input devices) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลเสียงทั้งเสียงพูด เสียงเพลง และเสียงอื่น ๆ จากนั้นอุปกรณ์จะแปลงสัญญาณเสียงที่มนุษย์เข้าใจให้อยู่ในรูปสัญญาณไฟฟ้าที่คอมพิวเตอร์นำไปประมวลผลได้ อุปกรณ์รับเสียงที่นิยมใช้ ได้แก่ ไมโครโฟน
การเลือกซื้ออุปกรณ์รับเสียง
1. ควรเลือกซื้อให้เหมาะสมกับการใช้งาน
2. ควรเลือกซื้อยี่ห้อที่มีศูนย์บริการและการรับประกัน
การดูแลรักษาอุปกรณ์รับเสียง
1. ควรใช้ไมโครโฟนตรงตามลักษณะของการใช้งาน
2. ควรวางไมโครโฟนเบาๆ และไม่ควรกระแทกไมโครโฟนกับพื้น
3. ควรทำความสะอาดทุกครั้งหลังการใช้งาน โดยนำผ้าแห้งเช็ดให้สะอาด เพื่อป้องกันฝุ่นละออง และเช็ดด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อสัปดาห์ละครั้ง
