โครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์
(COMPUTER SYSTEM STRUCTURES )
เราสามารถแบ่งโครงสร้างหลัก ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ได้เป็น 3 ส่วนดังนี้
1. อินพุต - เอาท์พุต ( Input - Output ) เป็นส่วนของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ติดต่อกับโลกภายนอกโดยรับ-ส่งข้อมูลกับคอมพิวเตอร์ เพื่อให้กลไกภายในตรับไปปฏิบัติโดยผ่านทางอินพุตทำให้ผู้ใช้สามารถรับทราบผลการปฏิบัติงานของเครื่องได้ ตัวอย่างของอุปกรณ์อินพุต ได้แก่ แป้นพิมพ์ ตัวขับดิสก์ เป็นต้น และตัวอย่างของอุปกรณ์เอาท์พุต ได้แก่ จอภาพและเครื่องพิมพ์ เป็นต้น
2. หน่วยประมวลผลกลาง หรือ ซีพียู ( Central Processing Unit : CPU ) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ปฏิบัติตามคำสั่งที่ได้รับมาจากอินพุตหรือนำเอาข้อมูลจากส่วนอินพุตมาประมวลผล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ การปฏิบัติงานตามคำสั่งหรือการประมวลผลนี้เราเรียกว่าการเอ็กซีคิ้ว(execute)การเอ็กซีคิ้วชุดคำสั่งหรือโปรแกรมเรียกว่าการรัหรืออาจกล่าวว่าโปรแกรมถูกเอ็กซีคิ้ว
2. หน่วยประมวลผลกลาง หรือ ซีพียู ( Central Processing Unit : CPU ) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ปฏิบัติตามคำสั่งที่ได้รับมาจากอินพุตหรือนำเอาข้อมูลจากส่วนอินพุตมาประมวลผล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ การปฏิบัติงานตามคำสั่งหรือการประมวลผลนี้เราเรียกว่าการเอ็กซีคิ้ว(execute)การเอ็กซีคิ้วชุดคำสั่งหรือโปรแกรมเรียกว่าการรัหรืออาจกล่าวว่าโปรแกรมถูกเอ็กซีคิ้ว
หน่วยประมวลผลกลางเราสามารถแบ่งย่อยลงไปได้อีก 2 ส่วนคือ
-หน่วยควบคุม ( control unit ) มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ในระบบทั้งหมดให้มีการทำหน้าที่ให้ถูกต้อง
-หน่วยคำนวณ ( arithmetic logic unit ) มีหน้าที่ในการคำนวณทางด้านคณิตศาสตร์เช่น บวก ลบ คูณ หาร และงานทางด้านตรรกศาสตร์ เช่น AND OR นอกจากนี้ยังสามารถทำโอเปอร์ชั่นอื่นๆ อีก เช่น การเลื่อนบิต ( shift )หรือการทำคอมพลีเมนต์ ( complement ) เพื่อสลับค่าตัวเลขจากบวกเป็นลบ หรือจากลบเป็นบวก เช่น -5 หรือ +5 เป็นต้น สำหรับหน่วยควบคุมมีหน้าที่ควบคุมการทำงานส่วนต่างๆ เป็นไปตามลำดับขั้นตอนที่ถูกต้อง อาศัยเทคโนโลยีก้าวหน้าในปัจจุบัน เราสามารถผลิตซีพียู ลงบนแผงวงจรรวมหรือไอซี (Integrated Circuit) ที่มีขนาดเล็ก ๆ ได้ และเราเรียกกันว่าไมโครโปรเซสเซอร์ หรือ โปรเซสเซอร์
3. หน่วยความจำ (Memory)เป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเพื่อสามารถเก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่คอมพิวเตอร์ต้องการใช้เอาไว้ ดังนั้นหน่วยความจำจึงเป็นสิ่งจำเป็นมาก ในคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ๆ อาจมีหน่วยความจำขนาดหลายเมกกะไบต์ (106 ไบต์) หรือ หลายจิกกะไบต์ (109 ไบต์ ) เราอาจแบ่งหน่วยความจำออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ
- หน่วยความจำปฐมภูมิ เป็นหน่วยความจำที่ติดต่อกับซีพียูโดยตรงมี 2 ชนิดคือ แบบที่ข้อมูลที่เก็บไว้ไม่สูญหายแม้ไม่มีไฟฟ้าป้อน เป็นหน่วยความจำที่เรียกกันทั่วไปว่า รอม ( Read Only Memory : ROM ) ข้อมูลที่เก็บไว้ภายในถูกสร้างขึ้นในขณะที่สร้างหน่วยความจำจากโรงงาน ผู้ผลิต และไม่สามารถแก้ไขได้ (แต่ในปัจจุบันหน่วยความจำประเภทนี้ได้รับการพัฒนาให้สามารถบันทึกและลบข้อมูลภายในได้ แต่ต้องอาศัยอุปกรณ์พิเศษเฉพาะหน่วยความจำชนิดนี้ ได้แก่ programmeble ROM หรือ PROM และ erasable PROM หรือ EPROM ) ส่วนหน่วยความจำอีกชนิดหนึ่งคือ แรม ( RandomAccess Momery , RAM ) ข้อมูลที่เก็บไว้จำเป็นต้องใช้กระแสไฟเพื่อรักษาข้อมูลให้คงอยู่ ถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าข้อมูลที่เก็บไว้ก็หายไปหมด
-หน่วยความจำทุติยภูมิ หน่วยความจำประเภทนี้ เราจะไม่ถือเป็นส่วนหนึ่งของหน่วยประมวลผล แต่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุตมากกว่า ตัวอย่างของหน่วยความจำ ประเภทนี้ได้แก่ ดิสก์ เทป เป็นต้น เพื่อให้เกิดความเข้าใจในการศึกษาระบบปฏิบัติการ การจัดแบ่งโครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์อาจแตกต่างจากที่เคยพบมา เราจะแบ่งโครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์เป็นดังนี้
1. ระบบภายใน ในส่วนนี้ประกอบไปด้วย ซีพียู และหน่วยความจำปฐมภูมิ ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกส่วนนี้ว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์หรือ คอมพิวเตอร์
2. ระบบภายนอก ในส่วนนี้คือ ส่วนอุปกรณ์ อินพุต-เอาท์พุต และหน่วยความจำทุติยภูมิ ทั้งหมดนี้เราเรียกว่าเป็นอุปกรณ์รอบข้าง (peripheral)เป็นการแสดงการติดต่อข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งยังคงเหมือนกับ แต่ลดความยุ่งยากลง เพื่อให้ดูเข้าใจง่ายขึ้น ในส่วนของอุปกรณ์อินพุตจะรับข้อมูล หรือ รับคำสั่ง แล้วส่งให้ซีพียูประมวลผล เมื่อซีพียูมีข้อมูลจะส่งกลับให้ผู้ใช้ ซีพียูจะส่งข้อมูลไปทางอุปกรณ์เอาท์พุต ในการทำงานของซีพียูบางครั้งซีพียูอาจส่งข้อมูลไปเก็บ เอาไว้ในหน่วยความจำทุติยภูมิ เช่น ดิสก์ ในลักษณะนี้ดิสก์จะทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เอาท์พุตและในทำนองเดียวกัน ซีพียูอาจรับหรือต้องการข้อมูลมาจากดิสก์เช่นเดียวกัน ซึ่งในกรณีนี้ดิสก์จะเป็นอุปกรณ์อินพุต นั่นคือ หน่วยความจำทุติยภูมิสามารถเป็นได้ทั้งอุปกรณ์อินพุต และ เอาท์พุตการที่เราแยกหน่วยความจำปฐมภูมิกับหน่วยความจำทุติยภูมิออกกัน เนื่องจากว่าหน่วยความจำปฐมภูมินั้น ติดต่อกับซีพียูโดยตรงไม่ต้องผ่านอุปกรณ์อื่น แต่สำหรับหน่วยความจำทุติยภูมิเป็นอุปกรณ์ภายนอกแยกออกไป และ ข้อสำคัญก็คือ การติดต่อระหว่างอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุตและหน่วยความจำทุติยภูมิต้องมีการอุปกรณ์ช่วยเหลือ
-หน่วยควบคุม ( control unit ) มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ในระบบทั้งหมดให้มีการทำหน้าที่ให้ถูกต้อง
-หน่วยคำนวณ ( arithmetic logic unit ) มีหน้าที่ในการคำนวณทางด้านคณิตศาสตร์เช่น บวก ลบ คูณ หาร และงานทางด้านตรรกศาสตร์ เช่น AND OR นอกจากนี้ยังสามารถทำโอเปอร์ชั่นอื่นๆ อีก เช่น การเลื่อนบิต ( shift )หรือการทำคอมพลีเมนต์ ( complement ) เพื่อสลับค่าตัวเลขจากบวกเป็นลบ หรือจากลบเป็นบวก เช่น -5 หรือ +5 เป็นต้น สำหรับหน่วยควบคุมมีหน้าที่ควบคุมการทำงานส่วนต่างๆ เป็นไปตามลำดับขั้นตอนที่ถูกต้อง อาศัยเทคโนโลยีก้าวหน้าในปัจจุบัน เราสามารถผลิตซีพียู ลงบนแผงวงจรรวมหรือไอซี (Integrated Circuit) ที่มีขนาดเล็ก ๆ ได้ และเราเรียกกันว่าไมโครโปรเซสเซอร์ หรือ โปรเซสเซอร์
3. หน่วยความจำ (Memory)เป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเพื่อสามารถเก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่คอมพิวเตอร์ต้องการใช้เอาไว้ ดังนั้นหน่วยความจำจึงเป็นสิ่งจำเป็นมาก ในคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ๆ อาจมีหน่วยความจำขนาดหลายเมกกะไบต์ (106 ไบต์) หรือ หลายจิกกะไบต์ (109 ไบต์ ) เราอาจแบ่งหน่วยความจำออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ
- หน่วยความจำปฐมภูมิ เป็นหน่วยความจำที่ติดต่อกับซีพียูโดยตรงมี 2 ชนิดคือ แบบที่ข้อมูลที่เก็บไว้ไม่สูญหายแม้ไม่มีไฟฟ้าป้อน เป็นหน่วยความจำที่เรียกกันทั่วไปว่า รอม ( Read Only Memory : ROM ) ข้อมูลที่เก็บไว้ภายในถูกสร้างขึ้นในขณะที่สร้างหน่วยความจำจากโรงงาน ผู้ผลิต และไม่สามารถแก้ไขได้ (แต่ในปัจจุบันหน่วยความจำประเภทนี้ได้รับการพัฒนาให้สามารถบันทึกและลบข้อมูลภายในได้ แต่ต้องอาศัยอุปกรณ์พิเศษเฉพาะหน่วยความจำชนิดนี้ ได้แก่ programmeble ROM หรือ PROM และ erasable PROM หรือ EPROM ) ส่วนหน่วยความจำอีกชนิดหนึ่งคือ แรม ( RandomAccess Momery , RAM ) ข้อมูลที่เก็บไว้จำเป็นต้องใช้กระแสไฟเพื่อรักษาข้อมูลให้คงอยู่ ถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าข้อมูลที่เก็บไว้ก็หายไปหมด
-หน่วยความจำทุติยภูมิ หน่วยความจำประเภทนี้ เราจะไม่ถือเป็นส่วนหนึ่งของหน่วยประมวลผล แต่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุตมากกว่า ตัวอย่างของหน่วยความจำ ประเภทนี้ได้แก่ ดิสก์ เทป เป็นต้น เพื่อให้เกิดความเข้าใจในการศึกษาระบบปฏิบัติการ การจัดแบ่งโครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์อาจแตกต่างจากที่เคยพบมา เราจะแบ่งโครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์เป็นดังนี้
1. ระบบภายใน ในส่วนนี้ประกอบไปด้วย ซีพียู และหน่วยความจำปฐมภูมิ ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกส่วนนี้ว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์หรือ คอมพิวเตอร์
2. ระบบภายนอก ในส่วนนี้คือ ส่วนอุปกรณ์ อินพุต-เอาท์พุต และหน่วยความจำทุติยภูมิ ทั้งหมดนี้เราเรียกว่าเป็นอุปกรณ์รอบข้าง (peripheral)เป็นการแสดงการติดต่อข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งยังคงเหมือนกับ แต่ลดความยุ่งยากลง เพื่อให้ดูเข้าใจง่ายขึ้น ในส่วนของอุปกรณ์อินพุตจะรับข้อมูล หรือ รับคำสั่ง แล้วส่งให้ซีพียูประมวลผล เมื่อซีพียูมีข้อมูลจะส่งกลับให้ผู้ใช้ ซีพียูจะส่งข้อมูลไปทางอุปกรณ์เอาท์พุต ในการทำงานของซีพียูบางครั้งซีพียูอาจส่งข้อมูลไปเก็บ เอาไว้ในหน่วยความจำทุติยภูมิ เช่น ดิสก์ ในลักษณะนี้ดิสก์จะทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เอาท์พุตและในทำนองเดียวกัน ซีพียูอาจรับหรือต้องการข้อมูลมาจากดิสก์เช่นเดียวกัน ซึ่งในกรณีนี้ดิสก์จะเป็นอุปกรณ์อินพุต นั่นคือ หน่วยความจำทุติยภูมิสามารถเป็นได้ทั้งอุปกรณ์อินพุต และ เอาท์พุตการที่เราแยกหน่วยความจำปฐมภูมิกับหน่วยความจำทุติยภูมิออกกัน เนื่องจากว่าหน่วยความจำปฐมภูมินั้น ติดต่อกับซีพียูโดยตรงไม่ต้องผ่านอุปกรณ์อื่น แต่สำหรับหน่วยความจำทุติยภูมิเป็นอุปกรณ์ภายนอกแยกออกไป และ ข้อสำคัญก็คือ การติดต่อระหว่างอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุตและหน่วยความจำทุติยภูมิต้องมีการอุปกรณ์ช่วยเหลือ
การจัดการหน่วยความจำ
การจัดการหน่วยความจำเป็นหน้าที่อีกประการหนึ่งของ OS หน่วยความจำเป็นองค์ประกอบหนึ่งในการพิจารณาขีดความสามารถของเครื่องคอมพิวเตอร์ ถ้าคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำมาก ขีดความสามารถในการทำงานก็จะเพิ่มขึ้นด้วยโปรแกรมที่มีความสลับซับซ้อนและมีความสามารถมากมักต้องการหน่วยความจำปริมาณมากด้วย แต่หน่วยความจำเป็นทรัพยากรที่มีราคาแพง และในเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กหน่วยความจำมีขนาดจำกัด ทำให้เราไม่สามารถขยายขนาดหน่วยความจำได้มากตามที่ต้องการ จึงจำเป็นต้องใช้หน่วยความจำที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ เราจึงยกงานการจัดการหน่วยความจำนี้ให้เป็นหน้าที่ของ OS เช่น ตรวจดูว่าโปรแกรมใหม่จะถูกนำไปวางไว้ในหน่วยความจำที่ไหน? เมื่อใด? หน่วยความจำไหนควรถูกใช้ก่อนหรือหลัง? โปรแกรมไหนจะได้ใช้หน่วยความจำก่อน?
2. ยุทธวิธีการวาง (placement strategy)
3. ยุทธวิธีการแทนที่ (replacement strategy)
การจัดการโปรเซสเซอร์
การจัดการหน่วยความจำของ OS นั้นมีการใช้มาตรการหรือยุทธวิธีในการจัดการอยู่ 3 ประการ
1. ยุทธวิธีการเฟตซ์ (fetch strategy) gxHov62. ยุทธวิธีการวาง (placement strategy)
3. ยุทธวิธีการแทนที่ (replacement strategy)
การจัดการโปรเซสเซอร์
โปรเซสเซอร์เป็นทรัพยากรประเภทหนึ่งของระบบ ในบางระบบมีโปรเซสเซอร์อยู่เพียงตัวเดียวคือซีพียู แต่ในบางระบบก็มีโปรเซสเซอร์หลายตัวช่วยซีพียูทำงานเช่น โปรเซสเซอร์ช่วยงานคำนวณ ( math-coprocessor ) และโปรเซสเซอร์ควบคุมอินพุต-เอาต์พุต เป็นต้น เนื่องจาก โปรเซสเซอร์มีราคาแพงมากเราจึงควรจัดการให้มีการใช้งานโปรเซสเซอร์ให้คุ้มค่าที่สุด โดยพยายามให้มันทำงานอยู่ตลอดเวลา เมื่อกล่าวถึงตัวจัดคิวในระยะสั้น ก็คงต้องกล่าวถึงตัวจัดคิวในระยะยาวด้วย(longterm scheduler)การทำงานของตัวจัดคิวในระยะยาวมีความแตกต่างกับตัวจัดคิวในระยะสั้นอยู่ในบางส่วน การจัดคิวในระยะสั้นเป็นการจัดคิวในระดับโปรเซสและทำหน้าที่คัดเลือกโปรเซสในสถานะพร้อมและส่งเข้าไปอยู่ในสถานะรัน ส่วนการจัดคิวในระยะยาวจะเป็นการจัดคิวในระดับ "งาน" ไม่ใช่ระดับ "โปรเซส" เมื่อผู้ใช้ส่งงานเข้ามาในระบบ งานเหล่านี้จะเข้าไปรออยู่ในคิวงานเมื่อระบบอยู่ในสภาพพร้อมที่จะรับ
โปรเซสใหม่ได้
โปรเซสใหม่ได้
อุปกรณ์ Input
Keyboard (คีย์บอร์ด) คืออะไร
|
Keyboard
Keyboard เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการนำข้อมูลลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ มีลักษณะเป็นปุ่มตัวอักษรเหมือนปุ่มเครื่องพิมพ์ดีด เป็นอุปกรณ์รับเข้าพื้นฐานที่ต้องมีในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง จะรับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยน เป็นรหัสเพื่อส่งต่อไปให้กับคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ที่ใช้ในการป้อนข้อมูลจะมีจำนวนตั้งแต่ 50 แป้นขึ้นไป แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่มีแป้นตัวเลขแยกไว้ต่างหาก เพื่อทำให้การป้อนข้อมูลตัวเลขทำได้ง่ายและสะดวกขึ้น การวางตำแหน่งแป้นอักขระ จะเป็นไปตามมาตรฐานของระบบพิมพ์สัมผัสของเครื่องพิมพ์ดีด ที่มีการใช้แป้นยกแคร่ (shift) เพื่อทำให้สามารถใช้พิมพ์ได้ทั้งตัวอักษร ตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็ก ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักษรที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต กล่าวคือ เมื่อมีการกดแป้นพิมพ์ แผงแป้นอักขระจะส่งรหัสขนาด 7 หรือ 8 บิต นี้เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์ แผงแป้นอักขระสำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ตระกูลไอบีเอ็มที่ผลิตออามารุ่น แรก ๆ ตั้งแต่ พ.ศ. 2524 จะเป็นแป้นรวมทั้งหมด 83 แป้น ซึ่งเรียกว่า แผงแป้นอักขระ PCXT ต่อมาในปี พ.ศ. 2527 บริษัทไอบีเอ็มได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระ กำหนดสัญญาณทางไฟฟ้าของแป้นขึ้นใหม่ จัดตำแหน่งและขนาดแป้นให้เหมาะสมดียิ่งขึ้น โดยมีจำนวนแป้นรวม 84 แป้น เรียกว่า แผงแป้นอักขระพีซีเอที และในเวลาต่อมาก็ได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระขึ้นพร้อม ๆ กับการออกเครื่องรุ่น PS/2 โดยใช้สัญญาณทางไฟฟ้า เช่นเดียวกับแผงแป้นอักขระรุ่นเอทีเดิม และเพิ่มจำนวนแป้นอีก 17 แป้น รวมเป็น 101 แป้น ประเภทของ Keyboard ดูได้จากจำนวนปุ่ม และรูปแบบการใช้งาน Key board ที่มีอยู่ปัจจุบันจะมีอยู่ 5 แบบ 1. Desktop Keyboard ซึ่ง Keyboard มาตรฐาน จะเป็นชนิด 101 คีย์
2. Desktop Keyboard with hot keys เป็น Keyboard ที่มีจำนวนคีย์มากกว่า 101 คีย์ ขึ้นไปแล้วแต่วัตถุประสงค์ใช้งาน ซึ่งจะมีปุ่มพิเศษ สำหรับระบบปฏิบัติการ Windows ตั้งแต่เวอร์ชัน 95 เป็นต้นไป
3. Wireless Keyboard Keyboard ไร้สายเป็น Keyboard ที่ทำงานโดยไม่ต้องต่อสายเข้ากับตัวเครื่องคอมพิวเตอร์แต่จะมีอุปกรณ์ ที่รับสัญญาณจากตัว Keyboard อีกทีหนึ่ง การทำงานจะใช้ความถี่วิทยุในการสื่อสาร ซึ่งความถี่ที่ใช้จะอยู่ที่ 27 MHz อุปกรณ์ชนิด นี้มักจะมาคู่กับอุปกรณ์ Mouse ด้วย
4. Security Keyboard รูปร่างและรูปแบบการทำงานจะเหมือนกับ Keyboard แบบ Desktop แต่จะมีช่องสำหรับเสียบ Smart Card เพื่อป้องกันการใช้งานจากผู้ที่ไม่ได้เป็นเจ้าของ Keyboard ชนิดนี้เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการ ปลอดภัยสูง หรือใช้ควบคุมเครื่อง Server ที่ยอมให้เฉพาะ Admin เท่านั้นเป็นคนเปลี่ยนแปลงข้อมูล
5. Notebook Keyboard เป็น Keyboard ที่ถูกออกแบบมาให้มีขนาดบางเบา ขนาดความกว้าง และยาวจะขึ้นอยู่กับเครื่อง Notebook ที่ใช้ปุ่มบนแป้นพิมพ์จะอยู่ติดกันและบางมาก คีย์พิเศษต่างจะถูกลด และเพิ่มเฉพาะปุ่มที่จำ เป็นในการ Present งาน หรือ การพักเครื่องเพื่อประหยัดพลังงาน
|
สแกนเนอร์ (Scanner)
สแกนเนอร์ คืออุปกรณ์ซึ่งจับภาพและเปลี่ยนแปลงภาพจากรูปแบบของแอนาลอกเป็นดิจิตอลซึ่งคอมพิวเตอร์ สามารถแสดง, เรียบเรียง, เก็บรักษาและผลิตออกมาได้ ภาพนั้นอาจจะเป็นรูปถ่าย, ข้อความ, ภาพวาด หรือแม้แต่วัตถุสามมิติ สามารถใช้สแกนเนอร์ทำงานต่างๆได้ดังนี้
- ในงานเกี่ยวกับงานศิลปะหรือภาพถ่ายในเอกสาร - บันทึกข้อมูลลงในเวิร์ดโปรเซสเซอร์ - แฟ็กเอกสาร ภายใต้ดาต้าเบส และ เวิร์ดโปรเซสเซอร์ - เพิ่มเติมภาพและจินตนาการต่าง ๆ ลงไปในผลิตภัณฑ์สื่อโฆษณาต่าง ๆ โดยพื้นฐานการทำงานของสแกนเนอร์, ชนิดของสแกนเนอร์ และความสามารถในการทำงานของสแกนเนอร์แบ่งออกได้ดังต่อไปนี้ ชนิดของเครื่องสแกนเนอร์ สแกนเนอร์สามารถจัดแบ่งตามลักษณะทั่วๆ ไป ได้ 2 ชนิด คือ Flatbed scanners, ซึ่งใช้สแกนภาพถ่ายหรือภาพพิมพ์ต่าง ๆ สแกนเนอร์ ชนิดนี้มีพื้นผิวแก้วบนโลหะที่เป็นตัวสแกน เช่น ScanMaker III Transparency and slide scanners, ซึ่งถูกใช้สแกนโลหะโปร่ง เช่น ฟิล์มและ สไลด์ การทำงานของสแกนเนอร์ การจับภาพของสแกนเนอร์ ทำโดยฉายแสงบนเอกสารที่จะสแกน แสงจะผ่านกลับไปมาและภาพ จะถูกจับโดยเซลล์ที่ไวต่อแสง เรียกว่า charge-couple device หรือ CCD ซึ่งโดยปกติพื้นที่มืดบน กระดาษจะสะท้อนแสงได้น้อยและพื้นที่ที่สว่างบนกระดาษจะสะท้อนแสงได้มากกว่า CCD จะสืบหาปริมาณแสงที่สะท้อนกลับจากแต่ละพื้นที่ของภาพนั้น และเปลี่ยนคลื่นของแสงที่สะท้อน กลับมาเป็นข้อมูลดิจิตอล หลังจากนั้นซอฟต์แวร์ที่ใช้สำหรับการสแกนภาพก็จะแปลงเอาสัญญาณเหล่านั้นกลับมาเป็นภาพ บนคอมพิวเตอร์อีกทีหนึ่ง สิ่งที่จำเป็นสำหรับการสแกนภาพมีดังนี้ - สแกนเนอร์ - สาย SCSI สำหรับต่อจากสแกนเนอร์ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ - ซอฟต์แวร์สำหรับการสแกนภาพ ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของสแกนเนอร์ให้ สแกนภาพตามที่กำหนด - สแกนเอกสารเก็บไว้เป็นไฟล์ที่นำกลับมาแก้ไขได้อาจต้องมีซอฟต์แวร์ที่สนับสนุนด้าน OCR - จอภาพที่เหมาะสมสำหรับการแสดงภาพที่สแกนมาจากสแกนเนอร์ - เครื่องมือสำหรับแสดงพิมพ์ภาพที่สแกน เช่น เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์หรือสไลด์โปรเจคเตอร์ ประเภทของภาพที่เกิดจากการสแกน แบ่งเป็นประเภทดังนี้ 1. ภาพ Single Bit ภาพ Single Bit เป็นภาพที่มีความหยาบมากที่สุดใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูล น้อยที่สุดและ นำมาใช้ประโยชน์อะไรไม่ค่อยได้ แต่ข้อดีของภาพประเภทนี้คือ ใช้ทรัพยากรของเครื่องน้อยที่สุดใช้พื้นที่ ในการเก็บข้อมูลน้อยที่สุด ใช้ระยะเวลาในการสแกนภาพน้อยที่สุด Single-bit แบ่งออกได้สองประเภทคือ - Line Art ได้แก่ภาพที่มีส่วนประกอบเป็นภาพขาวดำ ตัวอย่างของภาพพวกนี้ ได้แก่ ภาพที่ได้จากการสเก็ต - Halftone ภาพพวกนี้จะให้สีที่เป็นโทนสีเทามากกว่า แต่โดยทั่วไปยังถูกจัดว่าเป็นภาพประเภท Single-bit เนื่องจากเป็นภาพหยาบๆ 2. ภาพ Gray Scale ภาพพวกนี้จะมีส่วนประกอบมากกว่าภาพขาวดำ โดยจะประกอบด้วยเฉดสีเทาเป็นลำดับขั้น ทำให้เห็นรายละเอียดด้านแสง-เงา ความชัดลึกมากขึ้นกว่าเดิมภาพพวกนี้แต่ละพิกเซลหรือแต่ละจุดของภาพอาจประกอบด้วยจำนวนบิตมากกว่า ต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น 3. ภาพสี หนึ่งพิกเซลของภาพสีนั้นประกอบด้วยจำนวนบิตมหาศาล และใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมาก ควาามสามารถในการสแกนภาพออกมาได้ละเอียดขนาดไหนนั้นขึ้นอยู่กับว่าใช้สแกนเนอร์ขนาดความละเอียดเท่าไร 4. ตัวหนังสือ ตัวหนังสือในที่นี้ ได้แก่ เอกสารต่างๆ เช่น ต้องการเก็บเอกสารโดยไม่ต้อง พิมพ์ลงในแฟ้มเอกสารของเวิร์ดโปรเซสเซอร์ ก็สามารถใช้สแกนเนอร์สแกนเอกสาร ดังกล่าว และเก็บไว้เป็นแฟ้มเอกสารได้ นอก จากนี้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถใช้ โปรแกรมที่สนับสนุน OCR (Optical Characters Reconize) มาแปลงแฟ้มภาพเป็น เอกสารดังกล่าวออกมาเป็นแฟ้มข้อมูลที่สามารถแก้ไขได้ ก้านควบคุม ( Joystick ) ก้านควบคุม ( Joysdtick ) เป็นอุปกรณ์นำข้อข้อมูลอีกรูปแบบหนึ่งของคอมพิวเตอร์มีลักษณะเป็นคันโยกบนฐาน ใช้ควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวชี้ หรือ pointer บนจอภาพ โปรแกรมบางประเภท การใช้แป้นพิมพ์หรือ เมาส์ อาจไม่เหมาะสม เช่นโปรแกรมประเภทเกมด้วยแหตุนี้นี้เอง จึงได้มีการผลิตก้านควบคุม หรือ joystick ขึ้น ซึ่งสามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น และทำให้การเล่นเกมสมจริงมากขึ้น ถ้าคุณกำลังเล่นเกมขับเครื่องบิน ถ้าคุณต้องการให้เครื่องบินไปทางซ้ายคุณก็โยกคันบังคับไปทางซ้าย ตลอดเวลาที่ผ่านมา เกมคอนโทรลเลอร์มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยเริ่มแรก เป็นเพียงกล่องเล็ก มีปุ่มบังคับไม่กี่ปุ่ม จนในปัจจุบันมีการพัฒนาเกมคอนโทรลเลอร์ที่เฉพาะเจาะจงกับเกมบางประเภทมากขึ้น เช่น พวงมาลัยขับรถสำหรับเกมขับรถ เป็นต้น ก้านควบคุมบางอันอาจมีปุ่มเพิ่มเติมเพื่อใช้สั่งงานอื่นๆ หลักการของก้านควบคุม ก้านควบคุมหรือจอยสติ๊ก ออกแบบมาเพื่อบอกคอมพิวเตอร์่จะจัดการตำแหน่งของวัตถุในเวลาหนึ่งๆ ได้อย่างไรวิธีการก็คือ จอยสติ๊กจะส่ง ตำแหน่งพิกัดในแนวราบหรือในแนวตั้ง หรือ ตำแหน่งพิกัดใน แกน X-Y ไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลต่อไปยังโปรแกรมที่กำลังใช้อยู่ ด้านล่างของคันบังคับเป็นไปอิสระ แกมคอนโทรลเลอร์อื่นๆ เช่น พวงมาลัย หรือ เกมแพด อาจจะมีลักษณะแตกต่างจากจอยสติ๊ก แต่หลักการกำเนิดสัญญาณจะคล้ายๆ กันกับจอยสติ๊ก สวิตซ์ หรือปุ่มต่างๆ ที่ใช้สำหรับบังคับ เมื่อมีการกดปุ่ม ก็จะมีการส่งสัญญาณไปยังการ์ดอแดปเตอร์ เพื่อสร้างข้อมูลเช่น ถ้ากดปุ่ม ก็จะเปลี่ยนค่าข้อมูลเป็น 1 ถ้าไม่ได้กด ก็จะมีค่าเป็น 0 เป็นต้น การสร้างข้อมูลเหล่านี้ขึ้นอยู่กับแต่ละเกม ตัวเซนเซอร์ตรวจจับตำแหน่งจะเชื่อมติดกับแต่ละแกนของจอยสติ๊กเพื่อตอบสนองกับพิกัด X-Y และส่งสัญญาณไปที่การ์ดอแดปเตอร์ของเกมซึ่งมีซอฟต์แวร์ที่จะนำข้อมูลสัญญาณที่ได้มาเปลี่ยนให้เป็นตำแหน่งของเกมคอนโทรลเลอร์ตัวเซนเซอร์ในจอยสติ๊กส่วนใหญ่จะทำจาก ตัวเก็บประจุ และ potentiometer หรือ POT ซึ่งประกอบด้วยตัต้านทานแบบปรับค่าได้ซึ่งควบคุมด้วยการเคลื่อนที่ทั้งสองทิศทางของจอยสติ๊ก กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านจาก POT ไปยังตัวเก็บประจุ เมื่อประจุเพิ่มขึ้นจนเกิดศักย์ไฟฟ้าถึง 5 โวลต์ ตัวเก็บประจุจะคายประจุ เมื่อจอยสติ๊กถูกดันไปในทิศทางหนึ่ง ความต้านทานจะเพิ่มขึ้น ทำให้ตัวเก็บประจุใช้เวลานานขึ้นในการชาร์จประจุเข้าไปและคลายประจุ เมื่อถูกดันไปในทิศทางอื่นๆ ค่าความต้านทานจะลดลงกระแสไฟฟ้าจะไหลไปที่ตัวเก็บประจุได้มากขึ้น ทำให้การชาร์จและคลายประจุทำได้เร็วขึ้น เกมอแดปเตอร์จะจับเวลาในหน่วยมิลลิวินาทีสำหรับการชาร์จและคลายประจุ จากนั้นจะคำนวณตำแหน่งของจอยสติ๊กทั้งสองแกน
การประมวลผลส่วนบุคคล (Personal Computing) ไมโครคอมพิวเตอร์ หรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer: PC) จะมีการประมวลผลโดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวที่เป็นอิสระจากกัน เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะไม่สามารถติดต่อสื่อสาร เชื่อมโยงข้อมูลร่วมกันได้ ซึ่งหากต้องการใช้ข้อมูลร่วมกันจะต้องคัดลอกไปยังหน่วยความจำสำรอง เช่น แผ่นดิสก์ จากเครื่องเพื่อถ่ายโอนสู่อีกเครื่องหนึ่ง
การประมวลผลแบบรวมศูนย์ (Centralized Computing)
เป็นระบบที่นำอุปกรณ์ประมวลผล ทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์มารวมไว้ในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว ใช้กับองค์กรขนาดใหญ่ซึ่งใช้คอมพิวเตอร์ชนิดเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer)โดยมีผู้ทำหน้าที่ควบคุมการประมวลผลเพียงผู้เดียว ซึ่งเป็นที่ยุ่งยากมาก ต่อมาจึงมีการพัฒนาการประมวลผล โดยแบ่งออกได้เป็น 2 วิธี คือ
\1) การประมวลผลแบบแบทช์ (Batch Processing) เป็นระบบที่ทำงานในลักษณะ เตรียมการประมวลผลในขั้นต่อไป โดยใช้อุปกรณ์ประเภท Input/Output Unit ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ไม่อยู่ภายใต้การควบคุมของ CPU เช่น เครื่องบันทึกเทป (Key to tape) เครื่องบันทึกจานแม่เหล็ก (Key to disk)บัตรเจาะรู (Punched Card) เป็นอุปกรณ์นำเข้าและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล มีลักษณะการประมวลผลโดยมีการรวบรวมข้อมูลไว้ช่วงเวลาหนึ่งก่อนที่จะนำข้อมูลมาประมวลผลพร้อมกัน การประมวลผลจะทำเป็นช่วงเวลา เช่น การทำบัญชีเงินเดือนพนักงานทุกสิ้นเดือน ระบบคิดดอกเบี้ยสะสม 3 เดือน 6 เดือน หรือ 1 ปี ของธนาคาร การบันทึกเกรดของนักศึกษาในแต่ละภาคเรียน จนถึงภาคเรียนสุดท้ายจึงพิมพ์ใบรับรองเกรดเฉลี่ย ข้อมูลการใช้โทรศัพท์มือถือภายในช่วงรอบบัญชี (1 เดือน) จะถูกเก็บสะสมจนสิ้นสุดรอบบัญชี การประมวลผลแบบนี้จะไม่มีการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ จึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าระบบออฟไลน์
(Off-ling System) มีข้อดี คือ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการใช้อุปกรณ์ ข้อเสีย คือ ข้อมูลจะไม่ทันสมัย
2) การประมวลผลแบบออนไลน์ (On-line Processing) เป็นวิธีที่ผู้ใช้สามารถใช้งาน พร้อมกันได้หลายคน (Multi-user) จะประมวลผลทันทีเมื่อรับข้อมูลเข้ามา โดยไม่ต้องรอรวมข้อมูลหรือสะสมข้อมูลไว้ก่อน โดยมีการเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่อยู่ในสถานที่อื่น มีความสามารถในการทำงานบางอย่างได้ เช่น เครื่องเอทีเอ็ม เครื่องตัดยอดของสินค้าทุกครั้งเมื่อมีการสั่งซื้อ เป็นต้น ข้อดี คือ ทำให้ได้ข้อมูลที่ทันสมัยเป็นปัจจุบันตลอดเวลา ข้อเสีย คือ หากมีข้อมูลมาก การประมวลผลจะช้าลง เนื่องจากมีเพียงเครื่องแม่ข่ายเท่านั้นที่ทำการประมวลผล
คือ มีอุปกรณ์ส่งออก (output device) ทำหน้าที่แสดงผลจากการประมวลผลโดยนำผลที่ได้ออกจาก หน่วยความจำหลักแสดงให้ผู้ใช้ได้เห็นทางอุปกรณ์ส่งออกอุปกรณ์ส่งออกที่นิยมใช้ส่วนใหญ่คือ จอภาพ และเครื่องพิมพ์
จอภาพ
หน่วยส่งออกถาวร
|
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น