คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร

          

          คอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นประเภทใดก็ตาม จะมีลักษณะการทำงานของส่วนต่างๆ ที่มีความสัมพันธ์กันเป็นกระบวนการ โดยมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักคือ Input  Process และ output ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานดังนี้

ขั้นตอนที่ 1  รับข้อมูลเข้า (Input)

เริ่มต้นด้วยการนำข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถผ่านทางอุปกรณ์ชนิดต่าง  ๆ แล้วแต่ชนิดของข้อมูลที่จะป้อนเข้าไป เช่น ถ้าเป็นการพิมพ์ข้อมูลจะใช้แป้นพิมพ์ (Keyboard) เพื่อพิมพ์ข้อความหรือโปรแกรมเข้าเครื่อง ถ้าเป็นการเขียนภาพจะใช้เครื่องอ่านพิกัดภาพกราฟฟิค (Graphics Tablet) โดยมีปากกาชนิดพิเศษสำหรับเขียนภาพ หรือถ้าเป็นการเล่นเกมก็จะมีก้านควบคุม (Joystick) สำหรับเคลื่อนตำแหน่งของการเล่นเกมส์  เป็นต้น

ขั้นตอนที่ 2  ประมวลผลข้อมูล (Process)

เมื่อนำข้อมูลเข้ามาแล้ว เครื่องจะดำเนินการกับข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับมาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ  การประมวลผลอาจจะมีได้หลายรูปแบบ เช่น นำข้อมูลมาหาผลรวม นำข้อมูลมาจัดกลุ่ม นำข้อมูลมาหาค่ามากที่สุด หรือน้อยที่สุด เป็นต้น

ขั้นตอนที่ 3  แสดงผลลัพธ์ (Output)

เป็นการนำผลลัพธ์จากการประมวลผลมาแสดงให้ทราบทางอุปกรณ์ที่กำหนดไว้ โดยทั่วไปจะแสดงผ่านทางจอภาพ หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่า “จอมอนิเตอร์” (Monitor) หรือจะพิมพ์ข้อมูลออกทางกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์ก็ได้

การทำงานของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือช่วยในการทำงานของเรา ช่วยให้เราทำงานได้เร็วขึ้น สะดวก ขึ้นและแม่นยำมากขึ้น การใช้ประโยชน์จากคอมพิวเตอร์ให้ได้ผลเต็มที่เราจึงต้องเรียนรู้วิธีการทำงานตลอดจนลักษณะต่าง ๆ ของคอมพิวเตอร์ให้ครบถ้วน การทำงานของคอมพิวเตอร์ มีขั้นตอนสำคัญ 4 ขั้นตอนดังนี้ คือ

ขั้นตอนที่ 1 การรับข้อมูลและคำสั่ง คอมพิวเตอร์รับข้อมูลและคำสั่งผ่านอุปกรณ์นำเข้าคือเมาส์  คีย์บอร์ด ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 2 การประมวลผลหรือคิดคำนวณ หรือ CPU (Central Processing Unit) หรือเรียกสั้น ๆ ว่า (Chip) เป็นสมองของคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่คำนวณ ประมวนผลคำสั่ง และควบคุมการทำงานของอุปกรณ์อื่น ๆ

ขั้นตอนที่ 3 การเก็บข้อมูล ทำหน้าที่เก็บข้อมูลและโปรแกรมต่าง ๆ หน่วยเก็บข้อมูลคือ ฮาร์ดดิสก์   ดิสเกตส์   ซีดีรอม ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 4 นำเสนอผลลัพธ์ เป็นอุปกรณ์ที่นำเสนอผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เช่น จอภาพ เครื่องพิมพ์  เป็นต้น

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

                การนำคอมพิวเตอร์มาใช้งานได้นั้น  เครื่องจะต้องมีส่วนประกอบพื้นฐานที่สมบูรณ์และเหมาะสมทั้งอุปกรณ์หลักภายในตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เสริมต่อพ่วงภายนอกคอมพิวเตอร์ ส่วนประกอบที่สำคัญของคอมพิวเตอร์มี ดังนี้

                1. จอภาพ (Monitor) อาจเรียกทับศัพท์ว่า มอนิเตอร์ (Monitor) , สกรีน (Screen) , ดิสเพลย์ (Display) ใช้แสดงผลทั้งข้อความ ภาพนิ่ง และภาพเคลื่อนไหว มีลักษณะคล้ายจอโทรทัศน์ มีทั้งสีและขาวดำ ปัจจุบันนิยมใช้จอภาพสี

                2. ตัวเครื่อง (Computer Case) เป็นส่วนที่เก็บอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลักของคอมพิวเตอร์ เช่น CPU , Driver , Chip ฯลฯ เป็นหัวใจของเครื่อง

                3. คีย์บอร์ด (Keyboard) หรือแป้นพิมพ์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พิมพ์คำสั่ง หรือป้อนข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ คีย์บอร์ดมีลักษณะคล้ายแป้นพิมพ์ดีด แต่จะมีปุ่มพิมพ์พิเศษมากกว่าเครื่องพิมพ์ดีด

                4. เมาส์ (Mouse) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้บังคับตัวชี้บนจอภาพ เพื่อเลือกคำสั่งต่าง ๆ แทนการป้อนคำสั่งทางคีย์บอร์ด

                5. เครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นอุปกรณ์แสดงผลข้อมูลออกมาทางกระดาษ

                6. สแกนเนอร์ (Scanner) เป็นอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลโดยเอารูปภาพหรือข้อความมาสแกนเข้าไปไว้ในเครื่อง

                7. โมเด็ม (Modem) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์ให้สามารถส่งไปตามสายโทรศัพท์ และแปลงข้อมูลจากสายโทรศัพท์ให้เป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์สามารถรับรู้ได้

ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

การใช้งานคอมพิวเตอร์ให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้อย่างราบรื่นและไม่ติดขัดนั้น จะต้องประกอบด้วยสิ่งสำคัญ 3 ประการ ได้แก่ ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และพีเพิลแวร์

1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึง เครื่องมือในระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งประกอบด้วยหน่วยรับ หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยแสดงผลลัพธ์ รวมทั้งอุปกรณ์รอบข้างต่าง ๆ เช่น เมาส์ จอภาพ เครื่องพิมพ์ ซีพียู ฯลฯ

1.1 ไมโครโปรเซสเซอร์
1.2 หน่วยความจำ
1.3 อุปกรณ์เก็บข้อมูล
1.4 อุปกรณ์รับข้อมูล/แสดงผล

2. ซอฟต์แวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรมต่าง ๆ ที่เขียนขึ้นโดยโปรแกรมเมอร์ เพื่อสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงาน ซอฟต์แวร์จะช่วยในการแก้ปัญหาจากต้นจนจบ ทำงานรายละเอียดทุกขั้นตอน โปรแกรมเหล่านี้จะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำภายในซีพียู หลังจากนั้นเครื่องจะทำงานตามโปรแกรมภายใต้การควบคุมของหน่วยควบคุม ซอฟต์แวร์ แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ

2.1 ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ (Operating System Software) เป็นซอฟต์แวร์ที่ควบคุมการทำงานทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต้องมีระบบปฏิบัติการอย่างใดอย่างหนึ่งเสมอ ระบบปฏิบัติการยอดนิยมในปัจจุบันนี้ คือ Windows Xp และระบบปฏิบัติการ Linux , Dos และจะมีการพัฒนาโปรแกรมใหม่ ๆ ขึ้นมาเรื่อย ๆ

2.2 ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) หมายถึง โปรแกรมที่เขียนขึ้นเพื่อสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานเฉพาะอย่าง เช่น โปรแกรมระบบบัญชี โปรแกรมออกแบบ นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมสำเร็จรูป ของบริษัทต่าง ๆ ออกมาใช้งาน เช่น Excel , Photoshop และ Oracle เป็นต้น

ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ (Computer Case) หมายถึง รูปร่างลักษณะทั่ว ๆ ไปของคอมพิวเตอร์ ตัวเครื่องจะทำหน้าที่ห่อหุ้มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ของคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันตัวเครื่องมีหลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิต ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภท คือ

1. ตัวเครื่องแบบแนวนอน (Desktop Case) เป็นการวางตัวเครื่องแนวนอนบนโต๊ะ แล้วนำจอภาพมาวางซ้อนไว้บนโต๊ะ

2. ตัวเครื่องแบบแนวตั้ง (Tower Case) เป็นการวางตัวเครื่องไว้ในแนวตั้ง โดยตั้งไว้บนโต๊ะ หรือบนพื้นก็ได้ แล้ววางจอภาพไว้ข้าง ๆ ตัวเครื่อง ปัจจุบันตัวเครื่องแบบนี้ได้รับความนิยมมาก เพราะมีขนาดเล็ก ไม่กินเนื้อที่และเคลื่อนย้ายได้สะดวก

3. ตัวเครื่องแบบรวมในชิ้นเดียว (All-In-One Case) เป็นการวางเอาตัวเครื่องและอุปกรณ์ทั้งหมด รวมเป็นชิ้นเดียว คล้ายกับโทรทัศน์ ตัวเครื่องแบบนี้สะดวกในการเคลื่อนย้ายกะทัดรัด แต่ไม่ค่อยได้รับความนิยม เพราะหากอุปกรณ์ภายในชำรุดหรือเสียหาย ต้องรื้อทั้งชุด ไม่ปลอดภัยต่อการใช้งาน

4. คอมพิวเตอร์แบบพกพา เป็นคอมพิวเตอร์ที่สามารถพกพา หรือนำติดตัวไปไหนต่อไหนได้อย่างสะดวก มีแบตเตอรี่ป้อนไฟสำหรับเครื่อง เวลาออกไปใช้งานนอกสถานที่ มีขนาดเล็กน้ำหนักเบา แต่มีความสามารถมากพอ ๆ กับเครื่องขนาดใหญ่ คอมพิวเตอร์แบบต่าง ๆ มีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง

การเลือกใช้งานขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและลักษณะงานของผู้ใช้ เช่น หากผู้ใช้ต้องเดินทางไปไกล ๆ บ่อย ๆ ก็ควรใช้คอมพิวเตอร์แบบพกพาเพื่อจะใช้ทำงานได้สะดวก แต่ก็มีข้อด้อยคือ มีความสามารถในการทำงานจำกัด และมีราคาแพงมากกว่าคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ

ส่วนประกอบภายในเครื่อง / คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยอะไรบ้าง

ในตัวเครื่องคอมพิวเตอร์จะมีชิ้นส่วนภายในหลายชิ้น อุปกรณ์แต่ละชิ้นทำหน้าที่แตกต่างกันออกไป ดังนี้

1. เมนบอร์ด (Motherboard) เป็นแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลักของคอมพิวเตอร์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกชิ้นของคอมพิวเตอร์ จะต้องต่อเชื่อมเข้ากับเมนบอร์ดนี้

2. หน่วยประมวลผลกลาง (CPU-Central Processing Unit) เป็นสมองของระบบคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่ควบคุมการปฏิบัติงานหลักของเครื่อง ทำหน้าที่ในการคำนวณประมวลผลและควบคุมอุปกรณ์ อื่นๆ ในระบบ ประกอบด้วยหน่วยย่อย 3 หน่วย คือ หน่วยความจำหลัก หน่วยคณิตศาสตร์และตรรกะ หรือหน่วยคำนวณ และหน่วยควบคุม

3. หน่วยความจำแรม (RAM – Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำที่อยู่ในไมโคร คอมพิวเตอร์ และเป็นส่วนที่ใช้สำหรับทำงาน ใช้บันทึกข้อมูลหรือโปรแกรมเรียกคำสั่งจากหน่วยความจำหลัก เมื่อปิดเครื่อง ค่าที่อยู่ในแรมจะหายไป

4. หน่วยความจำรอม (ROM-Read Only Memory) เป็นชิปที่ใช้บันทึกโปรแกรมต่าง ๆ โดยบริษัท ผู้ผลิตเครื่อง ผู้ใช้งานไม่สามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งที่บันทึกอยู่ในรอมได้ แต่จะสามารถเรียกใช้งานได้ แม้จะปิดเครื่อง คำสั่งที่บรรจุในรอมก็ยังคงไม่สูญหายไป

5. ซีดีรอมไดรฟ์ (CD-ROM Drive) เป็นอุปกรณ์เล่นแผ่นซีดีรอม โดยคอมพิวเตอร์ จะอ่านข้อมูลที่บันทึก อยู่ในแผ่นซีดีและแสดงผลออกมาทางจอภาพ

6. ช่องไดรฟ์ (DriveBay) เป็นโครงเหล็กช่องสี่เหลี่ยม อยู่ด้านบนของเครื่องใช้สำหรับใส่ฟลอปปี้ไดรฟ์ หรือซีดีรอมไดรฟ์

7. ฟลอปปี้ไดรฟ์ (Floppy Drive) เป็นช่องสำหรับอ่านแผ่นดิสก์ 3.5 นิ้วเพื่อให้คอมพิวเตอร์นำข้อมูลจาก แผ่นดิสก์ไปประมวลผลในเครื่องอีกที เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ยังจำเป็นต้องมีไดรฟ์ชนิดนี้อยู่ทั้งเครื่อง พีซี โน้ตบุ๊ค หรือแมคอินทอช

8. ฮาร์ดไดรฟ์ (Hard Drive) หรือฮาร์ดดิสก์ เป็นที่เก็บข้อมูลหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ มีความจุข้อมูลมากกว่าฟลอปปี้ดิสก์ ฮาร์ดไดรฟ์จะติดตั้งอยู่ภายในหน่วยระบบหลัก ขนาดความจุมีหน่วยเป็นเมกะไบต์ จนถึง กิกะไบต์ ขึ้นอยู่กับความต้องการพื้นที่ในการใช้งาน เวลาใช้งานคอมพิวเตอร์จะทำการเรียกโปรแกรมระบบที่สำคัญ จากฮาร์ดดิสก์ลงไปในหน่วยความจำแรม ฮาร์ดดิสก์ที่ใช้มีขนาดพอเหมาะที่จะบรรจุลงในตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ได้อย่างพอดี

9. หม้อแปลงไฟฟ้า (Power Supply) ติดตั้งอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ด้านหลังทำหน้าที่แปลงระดับแรง ดันไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านหรือไฟฟ้าทั่วไปมาใช้ให้เหมาะกับที่ใช้ในวงจรคอมพิวเตอร์

10. การ์ดขยาย (Expansion Card) เป็นอุปกรณ์คล้ายบัตร หรือการ์ดขนาดใหญ่ จึงเรียกว่า การ์ดขยาย ทำหน้าที่เฉพาะด้าน เช่น การ์ดแสดงผล การ์ดเสียง การ์ด 3D เป็นต้น

11. ช่องเสียบอุปกรณ์เพิ่มเติม (Expansion Slot) หรือเรียกกันทั่วไปว่า “สล๊อต” ทำหน้าที่ให้การ์ดขยาย เสียบเชื่อมต่อสัญญาณระหว่างการ์ดขยายกับเมนบอร์ด