วันอาทิตย์ที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2554

องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์


องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ 
ลักษณะเด่นของคอมพิวเตอร์ 
            คอมพิวเตอร์มีลักษณะเด่นหลายประการที่สูงกว่ามนุษย์  ที่ทดแทนข้อจำกัดของมนุษย์ในด้านต่าง ๆ  คือ ความจำ (Storage)  ความเร็ว (Speed)  การปฏิบัติงานอัตโนมัติ
(Self  Acting)  ความน่าเชื่อถือ (Sure)  โดยเรียกรวมกันว่า  4S Special  ของเครื่องคอมพิวเตอร์
          1. ความจำ (Storage)    ความสามารถของคอมพิวเตอร์ในส่วนของความจำ  มีความสามารถในการเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมากและเป็นระยะเวลานาน  เมื่อเทียบกับด้านความจำของมนุษย์  ถือได้ว่าเป็นจุดสำคัญของการทำงานแบบอัตโนมัติของเครื่องคอม   และบอกถึงประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ด้วย  ซึ่งจะอาศัยสื่อบันทึกข้อมูล
(Storage  Media)  สามารถแบ่งได้  2  ระบบ คือ
          1.1  ความจำหลัก (Primary Storage) เป็นหน่วยความจำภายในเครื่องคอมพิวเตอร์
          1.2  หน่วยความจำสำรอง  (Secondary  Storage)  เป็นหน่วยความจำนอกเครื่อง  เช่น  ฮาร์ดดิสก์   แผ่นซีดี  เป็นต้น


 

รูปหน่วยความจำและหน่วยสำรองข้อมูล
          2. ความเร็ว (Speed)     ความสามารถในการประมวลผลข้อมูล (Processing  Speed)  ซึ่งมีความเร็วในการประมวลผลที่เร็วมากเมื่อเทียบกับความสามารถของมนุษย์  โดยความเร็วพิจารณาจากความสามารถในการทำงานซ้ำ ๆ  ในช่วงเวลาหนึ่ง  โดยนับเป็นจำนวนคำสั่ง  จำนวนครั้งหรือจำนวนรอบในหนึ่งวินาที (Cycle/Second)  ซึ่งเรียกว่า  Hz (Hertz=Cycle/Second)  เช่น  หากประมวลผลได้  10 คำสั่ง หรือ 10 ครั้ง  หรือ 10 รอบใน 1 วินาที  เรียกว่า มีความถี่  10 Hz


รูปหน่วยปกระมวลผลกลาง
          ความเร็วในการประมวลผลข้อมูล  ถูกกำหนดโดยหน่วยประมวลผล( Processor)  ปกติแล้วมีความเร็วในการประมวลผลมากกว่าล้านครั้งต่อวินาที  เช่นเครื่องคอมพิวเตอร์ 
Pentium  III  450 MHz หมายถึง  เครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นน Pentium  III   มีความเร็วในการประมวลผล 450 ล้านครั้งภายใน 1 วินาที

3. การปฏิบัติงานอัตโนมัติ (Self  Acting)    เมื่อได้ทำการกำหนดให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำการประมวลผลข้อมูลตามลำดับคำสั่งที่ได้ทำการกำหนดไว้  คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องตามคำสั่งที่ได้กำหนดไว้แล้วทุกประการและอย่างต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ  โดยผู้ที่กำหนดำสั่งและขั้นตอนคือนักคอมพิวเตอร์ เช่น ผู้ที่ทำการเขียนโปรแกรม  เป็นต้น   ซึ่งคอมพิวเตอร์ไม่สามารถคิดวิธีการทำงานด้วยตนเอง  จะทำงานตามชุดคำสั่งที่กำหนดให้เท่านั้น
          4. ความน่าเชื่อถือ (Sure)   โดยความสามารถนี้จะเกี่ยวข้องกับโปรแกรมคำสั่งที่นักคอมพิวเตอร์ได้กำหนดไว้ให้กับคอมพิวเตอร์
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ 
          องค์ประกอบที่สำคัญของคอมพิวเตอร์แบ่งได้   3  องค์ประกอบ คือ
          1.  ฮาร์ดแวร์ (Hardware)  หมายถึง  ลักษณะทางกายของระบบคอมพิวเตอร์  ซึ่งหมายถึงส่วนปกระกอบของตัวเครื่องและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องที่สามารถจับต้องได้ เช่น  จอภาพ  เครื่องพิมพ์  เป็นต้น  ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น  4  ส่วนสำคัญดังนี้
                   1.1 หน่วยรับข้อมูล (Input  Unit)  ทำหน้าที่รับข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอกต่าง ๆ  นำเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์  เพื่อนำมาทำการประมวลผล  เช่น  คีย์บอร์ด  สแกนเนอร์  เมาส์  เป็นต้น
รูปหน่วยรับข้อมูล
                   1.2  หน่วยประมวลผลกลาง (Central  Processing  Unit : CPU) ทำหน้าที่ประมวลผลตามคำสั่งที่ได้ทากรเขียนโปรแกรมควบคุมไว้  เมื่อประมวลผลเสร็จเรียบร้อยแล้วอาจจะส่งต่อไปยังหน่วยแสดงผลลัพธ์  หรือนำไปไว้ในหน่วยความจำต่อไป  ซึ่งประกอบด้วย  3  หน่วย  ได้แก่
                             - หน่วยคำนวณ (Arithmetic and Logical  Unit : ALU) ทำหน้าที่คำนวณค่าทางคณิตศาสตร์และทางตรรกศาสตร์
                             - หน่วยควบคุม (Control  Unit : CU) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของส่วนต่าง ๆภายในหน่วยประมวลผลกลาง  และประสานงานกับอุปกรณ์ภายนอก
                             - หน่วยความจำรีสิสเตอร์ (Register)  เป็นหน่วยความจำขนาดเล็กที่อยู่ภายในหน่วยประมวลผลกลาง  สามารถเก็บข้อมูลได้ไม่มากนัก  ทำหน้าที่พักข้อมูลเพื่อรอการประมวลผลหรือคำนวณ  หรือพักข้อมูลหลังจากที่ทำการคำนวณหรือประมวลผลแล้ว
                   1.3  หน่วยแสดงผลข้อมูล (Output Unit)  ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์หลังจากที่ได้ทำการประมวลผลจากหน่วยประมวลผลกลาง เช่น  จอภาพ  เครื่องพิมพ์  เป็นต้น

1.4  หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Stogage  Unit)  ทำหน้าที่ในการเก็บข้อมูลเพื่อรอการประมวลผลหรือเก็บข้อมูลหลังจากที่ได้ทำการประมวลผลแล้ว  แบ่งได้  2  ประเภท  คือ
                             - แบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์  หรือเรียกว่าหน่วยความจำแรม (RAM)  เป็นหน่วยความจำสำรองที่มีความเร็วสูง ทำหน้าที่เสมือนที่เก็บข้อมูลชั่วคราว  โดยทั่วไปมีขนาดความจุไม่มากนัก  เนื่องจากราคาค่อนข้างสูง  ข้อเสียคือ หากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ข้อมูลที่ทำการเก็บสำรองไว้จะหายไป



                                                                                  รูปหน่วยความจำแรม 
                             - แบบที่มีส่วนประกอบทางกล  มีความเร็วช้ากว่าแบบแรก  แต่มีความจุสุงมาก  เหมาะสำหรับเก็บข้อมูลที่มีขนาดใหญ่  และข้อดี คือ  สามารถเก็บสำรองข้อมูลได้ถึงแม้ว่าปิดเครื่องคอมพิวเตอร์  จนกว่าผู้ใช้งานจำทำการลบข้อมูล  และราคาไม่สูงมากนัก  เช่น  ฮาร์ดดิสก์   แผ่นบันทึกข้อมูล  เป็นต้น


                                  รูปหน่วยสำรองข้อมูล

          2. ซอฟต์แวร์ ( Software)  หมายถึงชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ใช้สั่งงานให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามความต้องการของผู้ใช้งาน  โดยมีผู้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เป็นผู้เขียนโปรแกรมเพื่อสั่งงานให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงาน เช่น  ร้านค้าอาจใช้คอมพิวเตอร์ทำบัญชีที่ยุ่งยากซับซ้อน   ช่วยในงานด้านธนาคาร  ช่วยงานด้านการพิมพ์เอกสาร  เป็นต้น
          ชนิดของซอฟต์แวร์   สามารถแยกชนิดตามสภาพการทำงานได้  2  ประเภท คือ
                   2.1  ซอฟต์แวร์ระบบ (System  Software)   หมายถึงซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่จัดการกับระบบพื้นฐานที่จำเป็นของเครื่องคอมพิวเตอร์  โดยส่วนหนึ่งถูกเก็บไว้บนแผงวงจรหลักที่เรียกว่า  ROM  Bios (ROM BIOS)  ซึ่งถูกกำหนดโดยโรงงานผู้ผลิต  ส่วนหนึ่งเก็บไว้ในหน่วยความจำสำรองข้อมูล  หมายถึงระบบปฏิบัติการต่าง ๆ  นั่นเอง เช่น  ระบบปฏิบัติการวินโดว์ส 98  หรือ Windows XP เป็นต้น  หน้าที่หลัก
ของซอฟต์แวร์ระบบประกอบด้วย
                   -  จัดการหน่วยรับเข้าและหน่วยส่งออกพื้นฐาน  เช่น รับการกดแป้น
                    ต่าง ๆ บนแผงแป้นอักขระ  ส่งรหัสตัวอักษรออกทางจอภาพหรือ
                    เครื่องพิมพ์ เป็นต้น
                   - จัดการหน่วยความจำ เพื่อนำข้อมูลจากแผ่นบันทึกมาบรรจุยัง
                   หน่วยความจำหลักหรือนำข้อมูลจากหน่วยความจำหลักมาเก็บในแผ่น
                   บันทึก
                   - เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์  สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น
                   2.2  ซอฟต์แวร์ประยุกต์ ( Application Software)  เป็นซอฟต์แวร์สำเร็จรูปที่พัฒนาเพื่อใช้งานทั่วไปทำให้ทำงานได้สะดวกขึ้น  หรือเป็นซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะ ซึ่งผู้ใช้เป็นผู้ผลิตขึ้นเองเพื่อให้เหมาะสมกับสภาพการทำงานของตน
          3. บุคลากร (Peopleware)   ทำหน้าที่ควบคุมดูแลระบบคอมพิวเตอร์ให้สามารถทำงานได้  คอยทำการตรวจสอบและแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นกับระบบคอมพิวเตอร์
          ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ (Computer  User)  สามารถแบ่งได้เป็นหลายระดับ  ผู้ใช้คอมพิวเตอร์บางกลุ่มทำงานระดับพื้นฐานของคอมพิวเตอร์เท่านั้น  บางกลุ่มศึกษาโปรแกรมประยุกต์ในขั้นที่สูงขึ้น  เพื่อให้มีความชำนาญในการใช้โปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ เรียกว่า  Power  User
          ผู้เชี่ยวชาญทางด้านคอมพิวเตอร์ (Computer  Professional)  หมายถึงผู้ที่ได้ศึกษาวิชาการทางด้านคอมพิวเตอร์ทั้งในระดับกลางและระดับสูง  โดยจะนำความรู้ที่ได้ศึกษามาประยุกต์ใช้งานและเพิ่มประสิทธิภาพของระบบคอมพิวเตอร์ให้ทำงานในขั้นสูงขึ้นไปได้อีก  นักเขียนโปรแกรม (Programmer)  ถือว่าเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์  เพราะสามารถสร้างโปรแกรมขึ้นมาใหม่ได้   บุคลากรทางด้านคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกได้ดังต่อไปนี้
                   3.1  หัวหน้าหน่วยงานคอมพิวเตอร์   มีหน้าที่วางแผนงาน  กำหนดนโยบายของหน่วยงาน  จัดทำโครงการและแผนงานการใช้ระบบคอมพิวเตอร์  จัดหาระบบฮาร์ดแวร์และระบบซอฟต์แวร์ที่จำเป็นจะต้องใช้ในองค์กร  และยังต้องวางแผนการฝึกอบรมความรู้ให้กับบุคลากรเกี่ยวกับความรู้ทางด้านคอมพิวเตอร์  เพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ  คอยตรวจสอบและติดตามผลการทำงานของบุคลากรในสายงาน  จึงเป็นผู้ที่มีความรับผิดชอบสูง  มีความรู้ความสามารถในการบริหารงาน  มองการณ์ไกล  และหมั่นติดตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอยู่เสรอ
                   3.2  บุคลากรทางด้านระบบ (System)  ประกอบด้วยบุคลากรที่มีตำแหน่งดังนี้
                   - นักวิเคราะห์ระบบ (System  Analyst : SA)  ทำหน้าที่ในการวิเคราะห์และออกแบบระบบ  โดยรวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความต้องการของผู้ใช้และระบบงานเดิม  เพื่อนำมาใช้ในการวิเคราะห์และออกแบบระบบงานใหม่  หรือปรับปรุงระบบงานเดิมให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าระบบงานเดิม
                   - นักเขียนโปรแกรมระบบ (System  programmer : SP)  ทำหน้าที่ในการเขียนโปรแกรมระบบ  ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์  คอยตรวจสอบและแก้ไขเมื่อระบบคอมพิวเตอร์มีปัญหา  ต้องมีความรู้ทางด้านฮาร์ดแวร์เป็นอย่างดี   เพราะต้องมีหน้าที่ในการให้คำปรึกษาต่าง ๆ เกี่ยวกับรtบบคอมพิวเตอร์และต้องคอยพัฒนาโปรแกรมอำนวยความสะดวกต่าง ๆ เพื่อช่วยให้การใช้งานระบบคอมพิวเตอร์มีความสะดวกมากยิ่งขึ้น
                   3.3  บุคลากรด้านการเขียนโปรแกรม  นักเขียนโปรแกรมหรือ Programmer  ทำหน้าที่เขียนโปรแกรมประยุตก์ (Application  program) ตามขั้นตอนที่นักวิเคราะห์ระบบได้ออกแบบไว้  เพื่อให้ผู้ใช้งานนำไปใช้ต่อไป  ต้องเป็นผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับซอฟต์แวร์เป็นอย่างดี  อาจไม่มีความรู้ละเอียดด้านฮาร์ดแวร์มากนัก
                   ซึ่งคุณสมบัตินักเขียนโปรแกรมต้องมีความอดทนในการทำงานสูง  เนื่องจากต้องพบกับข้อผิดพลาด (Error)  ของโปรแกรมที่อาจเกิดขึ้นมากมาย  ซึ่งต้องใช้เวลาในการตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาด   มีความรอบคอบ  มีความคิดสร้างสรรค์  หมั่นติดตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี  หาความรู้ใหม่ ๆ เพิ่มเติมอยู่เสมอ  เพื่อพัฒนาเทคนิคที่เหมาะสมในการพัฒนาโปรแกรมให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น  การทำงานของนักเขียนโปรแกรมสามารถแบ่งเป็น 2  แบบ คือ
                   - การสร้างโปรแกรมประยุกต์ (Application  programming)  คือทำหน้าที่ในการเขียนและพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ทั้งหมดของระบบตามที่นักวิเคราะห์เป็นผู้ออกแบบ  ซึ่งมักเป็นระบบที่มีการพัฒนาเป็นครั้งแรก
                   - บำรุงรักษาโปรแกรม ( Maintenance  programming)  หมายถึงระบบที่มีการพัฒนาเรียบร้อยแล้ว  แต่ต่อมาต้องการเปลี่ยนแปลงแก้ไขระบบในบางจุด  เช่น  การปรับปรุงให้มีความทันสมัย  
                   3.4  ดีบีเอ (Data  Base  Administrator : DBA)  มักพบในองค์กรที่มีการจัดการระบบข้อมูลแบบฐานข้อมูล  โดยมีหน้าที่ในการออกแบบและควบคุมการใช้งานฐานข้อมูล   และต้องควบคุมดูแลให้ฐานข้อมูลมีการเก็บข้อมูลที่ถูกต้องทันสมัยอยู่ตลอดเวลา  และคอยแก้ปัญหาเมื่อระบบฐานข้อมูลมีปัญหาเกิดขึ้น
                   3.5 ผู้ปฏิบัติการ (Opertor)  หมายถึงเจ้าหน้าที่คอมพิวเตอร์  มีหน้าที่คอยตรวจสอบว่าระบบคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้เป็นปกติหรือไม่  เมื่อมีปัญหาใด ๆ เกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์เกิดขึ้นจะเป็นผู้แจ้งให้กับผู้ที่เกี่ยวข้องทำการแก้ไขต่อไป  และมีหน้าที่สำหรับส่งงานต่าง ๆ เพื่อนำเข้าไปประมวลผลและคอยรับงานประมวลผล เพื่อแจกจ่ายให้แก่ส่วนที่เกี่ยวข้องต่อไป  ทำหน้าที่สำรองข้อมูล  เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น เช่น กรณีเครื่องคอมพิวเตอร์ขัดข้อง  หรือดิกส์เกิดความเสียหาย  เป็นต้น  ซึ่งเป็นบุคคลไม่มีความรู้สูงนัก  เนื่องจากลักษณะงานเป็นสิ่งที่มีการกำหนดขั้นตอนไว้แน่นอนแล้ว
                   3.6  ผู้ใช้ (Users)  มีความสำคัญต่อการออกแบบและพัฒนาระบบมาก เพราะเป็นผู้ตัดสินใจและระบุความต้องการลงไปว่าต้องการให้ระบบคอมพิวเตอร์มาช่วยงานในด้านใด  ซึ่งนักวิเคราะห์ระบบต้องออกแบบให้เป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้และส่งให้นักเขียนโปรแกรมทำการเขียนโปรแกรมต่อไป
ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์ 
          1. ูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super  Computer)  เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง  (High  Performance  Computer)  มีความสามารถในการคำนวณด้วยความเร็วสูงมาก  เหมาะที่จะใช้สำหรับการคำนวณที่มีความซับซ้อนและต้องการความเร็วในการคำนวณสูง  เช่น งานวิเคราะห์ภาพถ่ายจากดาวเทียมกรมอุตุนิยมวิทยา   งานทำแบบจำลองโมเลกุลของสารเคมี  การคำนวณหาวงโคจรของดวงดาวทางดาราศาสตร์   ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีราคาค่อนข้างแพง
          2. เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe  Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง  แต่ประสิทธิภาพต่ำกว่าซุปเปอร์คอมพิวเตอร์   เป็นคอมพิวเตอร์ที่สร้างไว้บนฐานรองรับ ที่เรียกว่า  แชสซีส์ (Chassis)  โดยเรียกว่า มนเฟรม  เหมาะกับการใช้งานทั้งทางด้านวิศวกรรม  วิทยาศาสตร์  และธุรกิจ  โดยเฉพาะงานที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลจำนวนมาก ๆ  เช่น  งานธนาคาร   งานของสำนักงานทะเบียนราษฏร    เป็นต้น
          เครื่องที่เป็นที่รู้จักคือเครื่องของบริษัท IBM ในปัจจุบันความนิยมใช้ได้ลดน้อยลง  เพราะราคาค่อนข้างแพง  การใช้งานค่อนข้างยุ่งยาก  แต่ยังคงมีความจำเป็นในการจัดการกับข้อมูลมากพร้อม ๆ กัน  เนื่องจากความสามารถพ่วงต่อและควบคุมอุปกรณ์รอบข้าง  (Peripheral)  เช่น เครื่องพิมพ์  เครื่องขับเทปแม่เหล็ก  เครื่องขับจานแม่เหล็ก  เป็นต้น  ได้เป็นจำนวนมากในเวลาเดียวกัน
          3. มินิคอมพิวเตอร์ ( Mini  Computer)   เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะน้อย คือ การทำงานช้าและควบคุมอุปกรณ์รอบข้างได้น้อยกว่า  จุดเด่นคือราคาย่อมเยากว่า  การจัดการและใช้งานไม่ยุ่งยาก  ใช้บุคลากรในการทำงานที่ไม่มากนัก  เหมาะกับงานหลากหลายประเภทคือใช้ได้ทั้งในงานวิศวกรรม  วิทยาศาสตร์  อุตสาหกรรม  นิยมใช้ตามสถานศึกษาระดับอุดมศึกษาต่าง ๆ  ละหน่วยงานราชการ
          4. ไมโครคอมพิวเตอร์ (Micro Computer)  เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก  สามารถใช้ทำงานได้ครั้ละหนึ่งคน  เรียกว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล  (Personal  Computer) ซึ่งใช้งานในระบบใช้งานเพียงเครื่องเดียว (Stand Alone) หรือใช้งานในลักษณะระบบเครือข่าย (Computer  Network)  สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานในด้านต่าง ๆ  มากมาย ไม่ว่าจะเป็นด้านการศึกษา  ธุรกิจ  วิทยาศาสตร์
          ลักษณะของไมโครคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งเป็นกลุ่มย่อยได้ดังนี้  คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานทั่วไป เรียกว่า Desktop Models  และเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก  หรือ Notebook  Computer หรือ  Laptop  Computer , เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดฝ่ามือ หรือ  Handheld  Personal  Computer (H/PCs)

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น