ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการบำรุงรักษาเครื่อง

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการบำรุงรักษาเครื่อง

เมนบอร์ด เมนบอร์ด มีส่วนประกอบหลัก ๆ ดังนี้ คือ ซีพียู ชิปเซ็ต ไบออส แรม รอม RTC (Real Time Clock) แบตเตอรี สล๊อตสำหรับเสียบการ์ดต่าง ๆ ความเสียหายที่เกิดกับเมนบอร์ดเป็นเรื่องที่แก้ไขค่อนข้างยาก ส่วนใหญ่จะใช้วิธีการเปลี่ยนเมนบอร์ดใหม่ แต่ปัญหาหนึ่งที่สามารถป้องกันได้ คือ ในเมนบอร์ดที่ใช้แบตเตอรีแบบที่รีชาร์จได้จะพบปัญหาน้ำกรดในแบตเตอรีรั่วซึมมากัดลายพรินต์บนเมนบอร์ด ทำให้เมนบอร์ดเสียหายจนถึงขั้นใช้งานไม่ได้ ปัญหานี้มักเกิดกับเครื่องที่มีอายุการใช้งานมามากกว่า 2 ปี หรือเครื่องที่ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน ทำให้แบตเตอรีเสื่อมคุณภาพ เกิดการรั่วซึมของกรด วิธีป้องกันทำได้ง่าย ๆ โดยการซื้อแบตเตอรี่มาเปลี่ยนใหม่ ซึ่งขั้นตอนการเปลี่ยนต้องอาศัยฝีมือในการเชื่อม ซึ่งคิดว่าคงไม่เกินความสามารถถ้ายากจะทดลองทำเอง   แรมและการ์ดวีจีเอ ในกรณีที่เปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว ปรากฏว่าไม่มีปฏิกิริยาใด ๆ ตอบสนองจากเครื่องเลย นั้นแสดงว่าอาการอยู่ในขั้นโคม่า เรา ๆ ท่าน ๆ ที่เป็นแค่มือสมัครเล่นคงช่วยอะไรไม่ได้ แต่ถ้าเสียงตุ๊ด ตู๊ดจากลำโพง แสดงว่าความหวังยังมีอยู่ สิ่งแรกที่ควรทำการตรวจสอบคือแรม ลงหาแรมจากเครื่องที่อยู่ในสภาพดีมาเปลี่ยนดู สุดท้ายถ้ายังไม่ได้ผลก็ทดลองดึงการ์ดอินพุท-เอาพุทออก อาการดังกล่าวข้างต้นส่วนใหญ่เกิดจากแรม การ์ดวีจีเอ การ์ดอินพุท-เอาพุท แต่ถ้ายังไม่ได้ผลก็คงต้องส่งโรงหมอ   การ์ดวีจีเอและการ์ดข้างเคียงอื่น การ์ดต่าง ๆ ที่เสียบอยู่ในสล็อตบนเมนบอร์ดนาน อาจมีปัญหาเกี่ยวกับการเดินของสัญญาณต่าง ๆ เนื่องจากที่ขาของการ์ดเหล่านี้อาจมีฝุ่นหรือออกไซด์ของโลหะ ที่ขัดขวางการเดินของสัญญาณ วิธีแก้ไขหายางลบดินสอมาสัก 1 แท่ง ถอดการ์ดต่าง ๆ ออก ใช้ยางลบขัดที่ขาของการ์ดเหล่านี้ ถ้าการวิเคราะห์ปัญหาของท่านถูกต้อง อาการต่าง ๆ ที่เคยรบกวนใจท่านอาจจะหายเป็นปลิดทิ้ง ฟลอปปี้ดิสค์ไดร์ฟ วันดีคืนดีฟลอปปี้ดิสค์ไดร์ฟของท่านที่เคยใช้อยู่ทุกวัน ก็เลิกทำงาน สาเหตุที่พบส่วนใหญ่เกิดจากหัวอ่านสกปรก เท่าที่พบปรากฎว่าอาการเสียจะเกิดเมื่อท่านนำแผ่นดิสค์ที่เก็บไว้นานแสนนานมาใช้ เมื่อส่งถึงมือช่างท่านก็จะบอกช่างว่าแผ่นดิสค์แผ่นนี้นาน ๆ จะใช้สักครั้งไม่น่าจะเป็นสาเหตุทำให้เครื่องเสียได้เลย แต่จริง ๆ แล้วแผ่นเหล่านี้คือต้นเหตุ แผ่นที่เก็บไว้นาน ๆ จะมีโอกาสเก็บความชื้นจากอากาศได้มาก เพราะภายในแผ่นจะมีกระดาษที่ทำหน้าที่ทำความสะอาดแผ่น ซึ่งสามารถเก็บความชื้นได้ดี ความชื้นสามารถทำให้พื้นผิวของแผ่นดิสค์ขึ้นสนิม เมื่อท่านใส่แผ่นพวกนี้เข้าไปในฟลอปปี้ดิสค์ จะมีเสียงคล้าย ๆ คำบอกลา หลังจากนั้นจะแสดงข้อความบอกความผิดพลาด อาการเช่นนี้ท่านใช้แค่แผ่นล้างกับน้ำยาแทบจะช่วยอะไรไม่ได้ ทางที่ดีท่านควรเปิดฝาเครื่องรื้อเอาฟลอปปี้ดิสค์ออกมา พร้อมทั้งหาทางเปิดฝาครอบด้านบนออก ใช้แผ่นล้างกับน้ำยา ในขณะที่ฟลอปปี้ดิสค์ทำงาน ให้ท่านกดที่หัวอ่าน-เขียน แล้วปล่อยสลับไปมาหลาย ๆ ครั้ง จนกว่าจะสะอาด ในกรณีที่ท่านทำความสะอาดหัวอ่านจนน้ำยาหมดไปแล้ว 1 ขวด แต่อาการต่าง ๆ ก็ยังไม่เปลี่ยนแปลง ให้ท่านลองทำความสะอาดที่แกนซึ่งมีลักษณะเป็นเกลียวของสเตปปิงมอเตอร์ที่ใช้ควบคุมการเลื่อนของหัวอ่าน-เขียน โดยใช้สเปร์ยทำความสะอาดวงจรอีเล็คทรอนิกส์ ซึ่งมีจำหน่ายทั่วไปตามร้านขายเครื่องอีเล็กทรอนิกส์ ถ้าถึงขั้นนี้แล้วยังไม่มีอะไรดีขึ้น ก็ควรจะซื้อตัวใหม่มาเปลี่ยนได้แล้ว คีย์บอร์ด คีย์บอร์ดเป็นปัญหาหนึ่งที่คอยกวนใจผู้ใช้อย่างเรา ๆ ท่าน ๆ เป็นอันมาก พิมพ์ 1 ตัว แถบมา 1 ตัว กดเบา ๆ ไม่ค่อยจะยอมรับรู้อะไร ต้องว่ากันแรง ๆ ถึงจะได้เรื่อง หรือกดแล้วเฉยก็ยังมี ปัญหาเหล่านี้อาจจะแก้ได้โดยวิธีการง่าย ๆ คีย์บอร์ดสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้แผ่นยาง 2 แผ่นประกบกัน ตรงตำแหน่งของปุ่มบนแผ่นยางทั้งสองเคลือบด้วยคาร์บอนเพื่อใช้เป็นสื่อทางไฟฟ้า ความเสียหายส่วนใหญ่เกิดจากฝุ่น ดังนั้นท่านเพียงแต่ถอดคีย์บอร์ดออกมา ค่อย ๆ แยกแผ่นยางทั้งสองออกจากกัน ใช้แปรงขนนุ่ม ๆ ค่อย ๆ ปัดฝุ่นทำความสะอาดบนแผ่นยางทั้งสอง ประกอบคีย์บอร์ดให้อยู่ในสภาพเดิม ถ้าไม่มีอะไรผิดพลาดมันก็ควรจะใช้งานได้ดีกว่าเดิม ในกรณีที่เป็นคีย์บอร์ดรุ่นเก่าที่เป็นแป้นพิมพ์มีลักษณะคล้ายสวิทช์ ปัญหาส่วนใหญ่เกิดจากรอยเชื่อมที่ตัวสวิทช์หลวม เนื่องจากสวิทช์แต่ละตัวผ่านการใช้งานมาไม่รู้กี่หมื่นกี่พันครั้ง วิธีแก้ไขให้เปิดฝาครอบด้านหลัง ใช้หัวแร้งจี้ที่ขาของแป้นพิมพ์ที่มีปัญหา ให้ตะกั่วที่ขาเกิดการหลอมละลาย และยึดขาเข้ากับแผงวงจรใหม่ เครื่องมันรวน หลายโรงเรียนที่มีทุนทรัพย์ค่อนข้างน้อย ส่วนใหญ่นิยมใช้เครื่องเมดอินไทยแลนด์ อาจจะมาจากพันธุ์ทิพย์ หรือแหล่งอื่น ๆ สิ่งหนึ่งที่เราต้องยอมรับก็คือ ของราคาถูกคุณภาพก็ต้องถูกด้วย แต่คุณภาพไม่ได้แปรผันเป็นเส้นตรงกับเครื่องที่มีแบรนด์ทั้งหลาย ดังนั้นเครื่องโลคอลแบรนด์ ก็ยังคงเป็นที่นิยมกันอยู่ หลายท่านคงเคยเจอปัญหานี้คือ เครื่องของท่านมันรวนจนวิเคราะห์ไม่ได้ว่าสาเหตุมาจากฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ เพราะซอฟต์แวร์ที่มีไลเซนต์ก็ไม่มีเงินซื้อ ลองหมดทุกกระบวนท่าแล้วก็ยังไม่หาย แต่สิ่งหนึ่งที่หลาย ๆ ท่านมักจะลืมกัน คือ เพาเวอร์ซัพพลาย เพราะเพาเวอร์ซัพพลายเป็นแหล่งพลังงานสำหรับอุปกรณ์ทุกชิ้นในระบบ เพราะฉะนั้นถ้าส่วนนี้ทำงานผิดพลาด ไม่ว่าท่านจะแก้ไขที่ฮาร์ดแวร์ หรือซอฟต์แวร์ มันก็ไม่มีทางที่จะหายได้ เพราะฉะนั้นถ้าท่านตรวจสอบหมดทุกกระบวนท่าแล้ว แต่ก็ยังไม่ได้ผล อย่าลืมนึกถึงเพาเวอร์ซัพพลายด์ ปัญหาจากไดร์เวอร์ของการ์ด S3 บางรุ่นกับเครื่องพิมพ์ตระกูล LQ ของ Epson ปัญหานี้เป็นเรื่องที่ชวนปวดหัวมากที่สุด เพราะไม่รู้ว่าไดร์เวอร์ของการ์ดวีจีเอ ไปเกี่ยวกับขบวนการพิมพ์ได้อย่างไร ปัญหาที่พบคือ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ติดตั้งการ์ด S3 พร้อมไดร์เวอร์ กำหนดสีเป็น 256 สี ต่ออยู่กับเครื่องพิมพ์ Epson LQ 1170 ไดร์เวอร์ที่ใช้คือ ESC/P 1170 ผลจากการพิมพ์ปรากฏว่าตัวอักษรตัวสุดท้ายของบรรทัดหายไปครึ่งตัว หาทางแก้ไขอยู่นานก็ไม่สำเร็จ ลองโทรไปถามตัวแทนจำหน่าย เขาก็โอนสายไปยังช่างเทคนิคชาวไต้หวันที่พูดไทยได้ 2-3 คำ พูดอังกฤษได้เยอะ กับเราซึ่งพูดอังกฤษได้ 2-3 คำ กับภาษาไทยสันทัดมาก เลยคุยกันไม่รู้เรื่องและสู้ค่าโทรทางไกลไม่ไหว เลยลอยมามั่วดูใหม่ ปรากฏว่ายูเรกาพบแล้ว คือถ้ากำหนดสีเป็น 16 สี การพิมพ์ก็เป็นปกติดี แต่ปัญหาก็ยังมีอยู่ก็คือ 16 สี จะใช้กับโปรแกรมประเภทมัลติมีเดียไม่ได้ ก็เลยต้องมาลองผิด-ลองถูกกันใหม่ สรุปได้ว่าเราสามารถกำหนดสีเป็น 256 สี หรือมากกว่าได้ แต่ไดร์เวอร์ของเครื่องพิมพ์ต้องเป็น LQ รุ่นเก่า ลองติดตั้งเป็น LQ 2500 ปรากฏว่าใช้การได้ดีไม่มีปัญหา ไม่ทราบว่าท่านเคยพบปัญหานี้กันบ้างหรือเปล่า Windows 95 กับเครื่องพิมพ์แบบ Dot Matrix หลายท่านเพิ่งจะอพยพขึ้นมาอยู่บน Windows 95 แต่แล้วเหตุการณ์ที่ชวนให้ผิดหวังก็บังเกิด นั้นคือเวลาพิมพ์มันก็พิมพ์ออกมาได้ปกติ แต่สิ่งที่ปรากฏมันไม่ต่างไปจากขยะ เพราะมันใช้สื่อความหมายไม่ได้ ปัญหานี้เกิดจากพอร์ตของเครื่องพิมพ์ ณ ขณะนี้ในพีซีที่เราท่านใช้อยู่มีพอร์ตเครื่องพิมพ์อยู่ 3 ประเภท คือ SPP เป็นของเก่าดั้งเดิม ส่งข้อมูลได้ช้า สื่อสารได้ทางเดียว ประเภทที่สอง EPP เป็นการขยายความสามารถของแบบเก่าให้สามารถส่งข้อมูลได้เร็วขึ้น มีการสื่อสารสองทาง ประเภทที่สาม ECP พัฒนาโดยบริษัท HP เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบโดยรวม ที่สำคัญคือช่วยเสริมประสิทธิภาพของเครื่องพิมพ์ที่ผลิตโดย HP เครื่องแบบ Dot Matrix ควรกำหนดพอร์ตแบบใด คำตอบก็คือ SPP แล้วกำหนดที่ไหน งานนี้ต้องเข้าไปกำหนดที่ CMOS ท่าน ๆ ที่ชอบเรื่องฮาร์ดแวร์ หรือชอบทำอะไรด้วยตนเองคงคุ้นกับ CMOS เป็นอย่าง ลองหาดูว่าอยู่ที่ใด สำหรับท่านที่นิยมใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงที่ต้องอาศัยพอร์ตเครื่องพิมพ์เป็นทางผ่าน อาทิเช่น Zip drive เครื่องเขียนแผ่นซีดี สแกนเนอร์ ท่านต้องศึกษาว่าอุปกรณ์ของท่านต้องการพอร์ตเครื่องพิมพ์แบบใดใน 3 ประเภทข้างต้น และกำหนดให้ตรงตามที่ระบุ จะทำให้ท่านได้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เต็มร้อยเปอร์เซ็นต์ อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th/

ฮาร์ดดิสก์

ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร

กล่าวคือ ฮาร์ดิสก์จะทำงานหมุนแผ่นโลหะกลมที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล(ptatters) อยู่ตลอดเวลา การเข้าไปอ่านหรือเขียนฮาร์ดดิสก์แต่ละครั้ง หัวอ่านซึ่งลอยอยู่เหนือผิวดิสก์โลหะนิดเดียว ขนาดความจุ ความสามารถ และรูปแบบของฮาร์ดิสก์ก็ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวาดเร็วหลังจากมีการเปิดตัวฮาร์ดิสก์พร้อมๆ กับเครื่อง IBM XT จากเดิมมีความจุเพียง 10 เมกะไบต์ มีความหนา 3 ถึง 4 นิ้ว จนต้องใช้ช่องใส่ขนาด 5.25 นิ้ว ความเร็วการเข้าถึงข้อมูล 87 มิลลิวินาที เปลี่ยนไปเป็นความจุ 200 เมกะไบต์ มีขนาดเล็กกว่าฟลอปปี้ดิสก์ 3.5 นิ้ว นิ้ว ความเร็วการเข้าถึงข้อมูล 18 มิลลิวินาที และในปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงความจุ เป็นหน่วยกิกะไบต์แล้ว ขนาดก็เล็กลงพร้อมกันนั้นยังสามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวกเหมือนกับฟลอปปี้ดิสก์แล้ว 1. ตัวถังของฮาร์ดิสก์จะเป็นแผ่นโลหะจะเป็นแผ่นโลหะหุ้มโดยรอบและไม่มีรอยรั่วเพื่อป้องกันฝุ่นผงเข้าตัวฮาร์ดดิสก์ สาเหตุที่เตาต้องป้องกันฝุ่นผงก็คือ ฝุ่นผงมักจะมีขนาดใหญ่พอที่จะเข้าไปแทรกช่องว่าระหว่างหัวอ่านกับแผ่นดิสก์ ครั้นหัวอ่านเคลื่อนที่ก็จะเป็นการลากถูฝุ่นผงไปบนผิวดิสก์ ทำให้สารแม่เหล็กที่เคลือบผิวเป็นรอยขีดข่วนเสียหาย และไม่สามารถเก็บข้อมูลได้ 2. ที่ด้านล่างสุดเป็นแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ควบตุมการทำงานของหัวอ่านและการหมุนดิสก์ เราเรียกแผงวงจรนี้ว่า ลอจิกบอร์ด (logic board) แล้วแปลงคำสั่งดังกล่าวให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อกระทำหัวอ่านให้เป็นแม่เหล็กตามจังหวะ ข้อมูลที่ป้อนให้กับมัน นอกจากนั้นลอกจิกบอร์ดยังทำหน้าที่ควบคุมความเร็วในการหมุนดิสก์ให้คงที่ และบอกให้หัวอ่านเคลื่อนที่ไปมายังบริเวณข้อมูลที่ต้องการเขียน/อ่านอีกด้วย สำหรับดิสก์ที่เป็นระบบ IDE (Intergrated Drive Electribuc/x) คอนโทรลเลอร์สำหรับควบคุมดิสก์จะประกอบเป็นส่วนหนึ่งของลอจิกบอร์ดไปเลย 3. แกนหมุนซึ่งประกอบด้วยแผ่นดิสก์โลหะ 4 แผ่น 8 หน้า จะเชื่อมติดกับมอเตอร์แล้วหมุนด้วยความเร็วหลายพันรอบต่อวินาที จำนวนแผ่นดิสก์และหน้าดิสก์ที่มีการเคลือบสารแม่เหล็กจะเป็นตัวบอกขนาดความจุข้อมูลของฮาร์ดดิสก์ อนึ่ง การเคลือบสารแม่เหล๊กที่เป็นอัลลอย(alloy) จะเคลือบบางเพียงเศษสามส่วนล้านนิ้วเท่านั้น 4. แกนหัวอ่านซึ่งถูกกระตุ้นการทำงานด้วยกระแสไฟฟ้า จะถึงหรือผลักแขนหัวอ่านให้วิ่งไปทั่วแผ่นดิสก์ด้วยความแม่นยำ โดยการปรับแต่งการหมุนของแกนหัวอ่านจะกระทำอยู่ตลอดเวลา โดยการอ่านตำแหน่งแทร็กที่มีการเขียนเป็นแนววงกลมทั่วไปบนแผ่นดิสก์ 5. หัวอ่าน/เขียน จะติดอยู่กับแขนที่ยิ่นออกไปบนแผ่นดิสก์ เวลาเขียนข้อมูล หัวอ่านจะนำข้อมูลที่มาจากตัวควบคุมดิสก์(disl controller) แปลงเป็นสนามแม่เหล็กเพื่อเหนี่ยวนำให้สารเคลือบผิวเกิดการเรียงตัวใหม่ โดยให้เป็นไปในทิศทางของข้อมูลในทางกลับกันหรือในการอ่านหัวอ่านก็จะว่างผ่านสนามแม่เหล็กที่เกิดจากสารแม่เหล็กที่ผิว แล้วถอดรหัสสนามแม่เหล็กเหล่านั้นให้กลายเป็นข้อมูล 6. เมื่อซอฟต์แวร์ของคุณบอกให้ดอสอ่านหรือเขียนข้อมูล ดอสจะสั่งให้หัวอ่านวิ่งไปที่แฟต (FAT) ซึ่งเป็นบริเวณที่เก็บดัชนีชี้ตำแหน่งที่อยู่ของไฟล์ต่างๆ บนดิสก์ ข้อมูลในแฟตนี้จะทำให้หัวอ่านสามารถกระโดดไปอ่านข้อมูลไฟล์ที่คลัสเตอร์นั้นๆ ได้ทันที กรณีที่เป็นการเขียนข้อมูล หัวอ่านก็จะกระโดดไปคลัสเตอร์ที่แฟตบอกว่าว่างได้เช่นเดียวกัน 7. ไฟล์หนึ่งๆ อาจถูกแบ่งซอยออกเป็นหลายคลัสเตอร์ แต่ละคลัสเตอร์อาจอยู่บนและแผ่นคนละหน้าดิสก์ก็ได้ การไม่ต่อเนื่องของไฟล์นี้เองทำให้แฟต (FAT) มีความสำคัญ กล่าวคือ แฟตจะบอกว่าคลัสเตอร์ใดเป็นคลัสเตอร์เริ่มต้น จากนั้นจะมีการบอกคลัสเตอร์ต่อไปของไฟล์เหมือนการโยงโซ่ไปเรื่องๆ จนครบทั้งไฟล์ ในการกรณีที่มีการเขียนข้อมูลลงดิสก์ แฟตจะบอกว่าคลัสเตอร์ไหนที่ว่าง ดอสก็จะสั่งให้หัวอ่านวิ่งไปเขียนข้อมูลในคลัสเตอร์ที่ว่าง ซึ่งอาจจะมีหลายคลัสเตอร์ที่ไม่ต่อเนื่อง เมื่อเขียนเสร็จดอสจะสั่งให้หัวอ่านกลับไปที่แฟตอีกที เพื่อเขียนบันทึกการโยงคลัสเตอร์แต่ละคลัสเตอร์เข้าด้วยกันเป็นหนึ่งไฟล์ อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th

หน่วความจำสำรอง

หน่วยความจำรอง

ส่วนความจำรอง (secondary memory) ใช้เป็นส่วนเพิ่มความจำให้มีขนาดใหญ่มากขึ้น ทำงานติดต่อยู่กับส่วนความจำหลัก ส่วนความจำรองมีความจุมากและมีราคาถูก แต่เรียกหาข้อมูลได้ช้ากว่าส่วนความจำหลัก คือ ทำงานได้ในเวลาเศษหนึ่งส่วนพันวินาที ข่าวสารหรือข้อมูลที่จะเก็บไว้ในส่วนความจำนั้นเป็นรหัสแทนเลขฐานสอง (binary) คือ ๐ กับ ๑ ซึ่งต้องเก็บไว้เป็นกลุ่ม ๆ และมีแอดเดรสตามที่กำหนด เพื่อความสะดอกขอนิยามไว้ดังนี้ บิต (bit) เป็นชื่อที่เขียนย่อจาก binary digit ซึ่งหมายถึงตัวเลขฐานสองคือ ๐ กับ ๑ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของหน่วยความจำ ไบต์ (byte) เป็นชื่อที่ใช้เรียกกลุ่มของบิต ซึ่งขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ เช่น ๖ บิต ๘ บิต…….ก็ได้ ซึ่งเรียกว่า ๖ บิตไบต์ ๘ บิตไบต์ ๑๖ บิตไบต์……..ตามลำดับ เป็นต้น ตัวอักษร (character) หมายถึงสัญลักษณ์ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ คือตัวเลข 0-9 ตัวอักษร A-Z และเครื่องหมายพิเศษบางอย่างที่จำเป็น เช่น ( ), < , +, = ,………. ฯลฯ เป็นต้น ซึ่งเราจะต้องแทนตัวอักษรหนึ่ง ๆ ด้วยรหัสของกลุ่มเลขฐานสอง 1 ไบต์ (ซึ่งอาจเป็น 7 หรือ 8 บิตไบต์) คำ (word) หมายถึงกลุ่มของเลขฐานสองตั้งแต่ 1 ไบต์ขึ้นไป ที่สามารถเก็บไว้ในส่วนความจำเพียง 1 แอดเดรส ขนาดของคำขึ้นอยู่กับการเลือกใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ บางเครื่องใช้คำหนึ่งประกอบขึ้นจาก 2 ไบต์ แต่ละไบต์เป็นชนิด 8 บิต ดังนั้นคำหนึ่งจึงมี 16 บิต บางเครื่องใช้คำหนึ่งประกอบขึ้นจาก 4 ไบต์ แต่ละไบต์เป็นชนิด 8 บิต ดังนั้นคำหนึ่งจึงมี 32 บิต เครื่องคอมพิวเตอร์บางเครื่องใช้คำหนึ่งประกอบขึ้นจาก 48 หรือ 64 บิตก็มี ขนาดของส่วนความจำบอกเป็นจำนวน K คำ ซึ่ง K ย่อมาจากคำว่า kilo อันหมายถึง 1,000 แต่ค่าที่แท้จริงคือ 2 10 = 1,024 หน่วยของส่วนความจำหน่าวยหนึ่งอาจจะมีจำนวนต่ำสุด 4K จึงถึงใหญ่สุด 128K (ชนิดของแกนแม่เหล็ก) หรือใหญ่สุด 4,000K (ชนิดของวงจรเบ็ดเสร็จชนิดใหญ่) ในยุคสังคมสารสนเทศทุกวันนี้ ข้อมูลและโปรแกรมคอมพิวเตอร์จะมีจำนวนหรือขนาดใหญ่มาก ตามความ เจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีและความซับซ้อนของปัญหาที่พบในงานต่างๆ หน่วยความจำหลักที่ใช้เก็บข้อ มูลในคอมพิวเตอร์จึงต้องมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย โดยทั่วไปหน่วยความจำหลักจะมีขนาดจำกัด ทำให้ไม่พอเพียงสำหรับการเก็บข้อมูลจำนวนมาก ในระบบคอมพิวเตอร์จึงมักติดตั้งหน่วยความจำรอง เพื่อนำมาใช้ เก็บข้อมูลจำนวนมาก เป็นการเพิ่มขีดความสามารถด้านจดจำของคอมพิวเตอร์ให้มากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ถ้า มีการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ในขณะทำงานข้อมูลและโปรแกรมที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลักหรือแรมจะสูญหายไปหมด หากมีข้อมูลส่วนใดที่ต้องการเก็บไว้ใช้งานในภายหลังก็สามารถเก็บไว้ในหน่วยความจำรอง หน่วยความจำรองที่ นิยมใช้กันมากจะเป็นจานแม่เหล็กซึ่งจะมีทั้งแผ่นบันทึกและฮาร์ดดิสก์ อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th/

หน่วยความจำหลัก

หน่วยความจำหลัก

เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องอาศัยหน่วยความจำหลักเพื่อใช้เก็บข้อมูลและคำสั่งซีพียูมีการทำงานเป็นวงรอบโดยการคำสั่งจากหน่วยความจำหลักมาแปลความหมายแล้วกระทำตาม เมื่อทำเสร็จก็จะนำผลลัพธ์มาเก็บในหน่วยคำจำหลัก ซีพียูจะกระทำตามขั้นตอนเช่นนี้เรื่อย ๆ ไปอย่างรวดเร็ว เรียกการทำงานลักษณะนี้ว่า วงรอบของคำสั่ง จากการทำงานเป็นวงรอบของซีพียูนี้เอง การอ่างเขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำหลักจะต้องทำได้รวดเร็ว เพื่อให้ทันการทำงานของซีพียู โดยปกติถ้าให้ซีพียูทำงานความถี่ของสัญญาณนาฬิกา 33 เมกะเฮิรตซ์ หน่วยความจำหลักที่ใช้ทั่วไปมักจะมีความเร็วไม่ทัน ดังนั้นกลไกของซีพียูจึงต้องชะลอความเร็วลงด้วยการสร้างภาวะรอ (wait state) การเลือกซื้อไมโครคอมพิวเตอร์จึงต้องพิจารณาดูว่ามีภาวะรอในการทำงานด้วยหรือไม่ หน่วยความจำหลักที่ใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์จึงต้องกำหนดคุณลักษณะ ในเรื่องช่วงเวลาเข้าถึงข้อมูล (access time) ค่าที่ใช้ทั่วไปอยู่ในช่วงประมาณ 60 นาโนวินาที ถึง 125 นาโนวินาที ( 1 นาโนวินาทีเท่ากับ 10-9 วินาที) แต่อย่างไรก็ตาม มีการพัฒนาให้หน่วยความจำสามารถใช้กับซีพียูที่ทำงานเร็วขนาด 33 เมกะเฮิรตซ์ ได้ โดยการสร้างหน่วยความจำพิเศษมาคั่นกลางไว้ ซึ่งเรียกว่า หน่วยความจำแคช (cache memory) ซึ่งเป็นหน่วยความจำที่เพิ่มเข้ามาเพื่อนำชุดคำสั่ง หรือข้อมูลจากหน่วยความจำหลักมาเก็บไว้ก่อน เพื่อให้ซีพียูเรียกใช้ได้เร็วขึ้น การแบ่งประเภทหน่วยความจำหลัก ถ้าแบ่งตามลักษณะการเก็บข้อมูล กล่าวคือถ้าเป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลไว้แล้ว หากไฟฟ้าดับ คือไม่มีไฟฟ้าจ่ายให้กับวงจรหน่วยความจำ ข้อมูลที่เก็บไว้จะหายไปหมด เรียกหน่วยความจำประเภทนี้ว่า หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (volatile memory) แต่ถ้าหน่วยความจำเก็บข้อมูลได้โดยไม่ขึ้นกับไฟฟ้าที่เลี้ยงวงจร ก็เรียกว่า หน่วยความจำไม่ลบเลือน (nonvolatile memory) แต่โดยทั่วไปการแบ่งประเภทของหน่วยความจำจะแบ่งตามสภาพการใช้งาน เช่น ถ้าเป็นหน่วยความจำที่เขียนหรืออ่านข้อมูลได้ การเขียนหรืออ่านจะเลือกที่ตำแหน่งใดก็ได้ เราเรียกหน่วยความจำประเภทนี้ว่า แรม (Random Access Memory: RAM) แรมเป็นหน่วยความจำแบบลบเลือนได้ และหากเป็นหน่วยความจำที่ซีพียูอ่านได้อย่างเดียว ไม่สามารถเขียนลงไปได้ ก็เรียกว่า รอม (Read Only Memory : ROM) รอมจึงเป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมไว้ถาวร เช่นเก็บโปรแกรมควบคุมการจัดการพื้นฐานของระบบไมโครคอมพิวเตอร์ (bios) รอมส่วนใหญ่เป็นหน่วยความจำไม่ลบเลือนแต่อาจยอมให้ผู้พัฒนาระบบลบข้อมูลและเขียนข้อมูลลงไปใหม่ได้ การลบข้อมูลนี้ต้องทำด้วยกรรมวิธีพิเศษ เช่น ใช้แสงอุลตราไวโลเล็ตฉายลงบนผิวซิลิกอน หน่วยความจำประเภทนี้มักจะมีช่องกระจกใสสำหรับฉายแสงขณะลบ และขณะใช้งานจะมีแผ่นกระดาษทึบปิดทับไว้ เรียกหน่วยความจำประเภทนี้ว่า อีพร็อม (Erasable Programmable Read Only Memory : EPROM) อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th

กลไลการทำงานของซีพียู

กลไกการทำงานของซีพียู

การทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ ตลอดจนทำการประมวลผล กลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงานเป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น การพัฒนาซีพียูก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว และถูกพัฒนาให้อยู่ในรูปไมโครชิบที่เรียกว่าไมโครโพรเซสเซอร์ ไมโครโพรเซสเซอร์จึงเป็นหัวใจหลักของระบบคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ถึงไมโครคอมพิวเตอร์ ล้วนแล้วแต่ใช้ไมโครชิปเป็นซีพียูหลัก ในเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เช่น ES9000 ของบริษัทไอบีเอ็มก็ใช้ไมโครชิปเป็นซีพียู แต่อาจจะมีมากกว่าหนึ่งชิปประกอบรวมเป็นซีพียู เทคโนโลยีไมโครโพรเซสเซอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเริ่มจากปี พ.ศ. 2518 บริษัทอินเทลได้พัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ ไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 8080 ซึ่งเป็นซีพียูขนาด 8 บิต ซีพียูรุ่นนี้จะรับข้อมูลเข้ามาประมวลผลด้วยตัวเลขฐานสองครั้งละ 8 บิต และทำงานภายใต้ระบบปฎิบัติการซีพีเอ็ม (CP/M) ต่อมาบริษัทแอปเปิ้ลก็เลือกซีพียู 6502 ของบริษัทมอสเทคมาผลิตเป็นเครื่องแอปเปิ้ลทู ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในยุคนั้น เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในประเทศไทยส่วนมากเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียูของตระกูลอินเทลที่พัฒนามาจาก 8088 8086 80286 80386 80486 และเพนเตียม ตามลำดับ การพัฒนาซีพียูตระกูลนี้เริ่มจาก ซีพียูเบอร์ 8088 ต่อมาประมาณปี พ.ศ. 2524 มีการพัฒนาเป็นซีพียูแบบ 16 บิต ที่มีการรับข้อมูลจากภายนอกทีละ 8 บิต แต่การประมวลผลบวกลบคูณหารภายในจะกระทำทีละ 16 บิต บริษัทไอบีเอ็มเลือกซีพียูตัวนี้เพราะอุปกรณ์ประกอบอื่น ๆ ในสมัยนั้นยังเป็นระบบ 8 บิต คอมพิวเตอร์รุ่นซีพียู 8088 แบบ 16 บิตนี้เรียกว่า พีซี และเป็นพีซีรุ่นแรก ขีดความสามารถของซีพียูที่จะต้องพิจารณา นอกจากขีดความสามารถในการประมวลผลภายใน การับส่งข้อมูลระหว่างซีพียูกับอุปกรณ์ภายนอกแล้ว ยังต้องพิจารณาขีดความสามารถในการเข้าไปเขียนอ่านในหน่วยความจำด้วย ซีพียู 8088 สามารถเขียนอ่านในหน่วยความจำได้สูงสุดเพียง 1 เมกะไบต์ (ประมาณหนึ่งล้านไบต์) ซึ่งถือว่ามากในขณะนั้น ความเร็วของการทำงานของซีพียูขึ้นอยู่กับการให้จังหวะที่เรียกว่า สัญญาณนาฬิกาซีพียู 8088 ถูกกำหนดจังหวะด้วยสัญญาณนาฬิกาที่มีความเร็ว 4.77 ล้านรอบใบ 1 วินาทีหรือที่เรียกว่า 4.77 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) ซึ่งปัจจุบันถูกพัฒนาให้เร็วขึ้นเป็นลำดับ ไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นพีซีได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมฮาร์ดดิสก์ลงไปและปรับปรุงซอฟต์แวร์ระบบและเรียกชื่อรุ่นว่า พีซีเอ็กซ์ที (PC-XT) ในพ.ศ. 2527 ไอบีเอ็มเสนอไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่ทำงานได้ดีกว่าเดิม โดยใช้ชื่อรุ่นว่า พีซีเอที (PC-AT) คอมพิวเตอร์รุ่นนี้ใช้ซีพียูเบอร์ 80286 ทำงานที่ความเร็วสูงขึ้นคือ 6 เมกะเฮิรตซ์ การทำงานของซีพียู 80286 ดีกว่าเดิมมาก เพราะรับส่งข้อมูลกับอุปกรณ์ภายในเป็นแบบ 16 บิตเต็ม การประมวลผลก็เป็นแบบ 16 บิต ทำงานด้วยความเร็วของจังหวะสัญญาณนาฬิกาสูงกว่า และยังติดต่อเขียนอ่านกับหน่วยความจำได้มากกว่า คือ ติดต่อได้สูงสุด 16 เมกะไบต์ หรือ 16 เท่าของคอมพิวเตอร์รุ่นพีซี พัฒนาการของเครื่องพีซีเอทีทำให้ผู้ผลิตอื่นออกแบบเครื่องคอมพิวเตอร์ตามอย่างไอบีเอ็มโดยเพิ่มขีดความสามารถเฉพาะของตนเองเข้าไปอีก เช่น ใช้สัญญาณนาฬิกาสูงเป็น 8 เมกะเฮริตซ์ 10 เมกะเฮิรตซ์ จนถึง 16 เมกะเฮิรตซ์ ไมโครคอมพิวเตอร์บนรากฐานของพีซีเอทีจึงมีผู้ใช้กันทั่วโลก ยุคนี้จึงเป็นยุคที่ไมโครคอมพิวเตอร์แพร่หลายอย่างเต็มที่ ในพ.ศ. 2529 บริษัทอินเทลประกาศตัวซีพียูรุ่นใหม่ คือ 80386 หลายบริษัทรวมทั้งบริษัทไอบีเอ็มเร่งพัฒนาโดยนำเอาซีพียู 80386 มาเป็นซีพียูหลักของระบบ ซีพียู 80386 เพิ่มเติมขีดความสามารถอีกมาก เช่น รับส่งข้อมูลครั้งละ 32 บิต ประมวลผลครั้งละ 32 บิต ติอต่อกับหน่วยความจำได้มากถึง 4 จิกะไบต์ (1 จิกะไบต์เท่ากับ 1024 บ้านไบต์) จังหวะสัญญาณนาฬิกาเพิ่มได้สูงถึง 33 เมกะเฮิรตซ์ ขีดความสามารถสูงกว่าพีซีรุ่นเดิมมาก และใน พ.ศ. 2530 บริษัทไอบีเอ็มเริ่มประกาศขายไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่ชื่อว่า พีเอสทู (PS/2) โดยมีโครงสร้างทางฮาร์ดแวร์ของระบบแตกต่างออกไปโดยเฉพาะระบบเส้นทางส่งถ่ายข้อมูลภายใน (bus) ผลปรากฎว่า เครื่องคอมพิวเตอร์รุ่น 80386 ไม่เป็นที่นิยมมากนัก ทั้งนี้เพราะยุคเริ่มต้นของเครื่องคอมพิวเตอร์ 80386 มีราคาแพงมาก ดังนั้นในพ.ศ. 2531 อินเทลต้องเอาใจลูกค้าในกลุ่มเอทีเดิม คือลดขีดความสามารถของ 80386 ลงให้เหลือเพียง 80386SX ซีพียู 80386SX ใช้กับโครงสร้างเครื่องพีซีเอทีเดิมได้พอดีโดยแทบไม่ต้องดัดแปลงอะไร ทั้งนี้เพราะโครงสร้างภายในซีพียูเป็นแบบ 80386 แต่โครงสร้างการติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกใช้เส้นทางเพียงแค่ 16 บิต ไมโครคอมพิวเตอร์ 80386SX จึงเป็นที่นิยมเพราะมีราคาถูกและสามารถทดแทนเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นพีซีเอทีได้ ซีพียู 80486 เป็นพัฒนาการของอินเทลใน พ.ศ. 2532 และเริ่มใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปีต่อมา ความจริงแล้วซีพียู 80486 ไม่มีข้อเด่นอะไรมากนัก เพียงแต่ใช้เทคโนโลยีการรวมชิป 80387 เข้ากับซีพียู 80386 ซึ่งชิป 80387 เป็นหน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์ และรวมเอาส่วนจัดการหน่วยความจำเข้าไว้ในชิป ทำให้การทำงานโดยรวมรวดเร็วขึ้นอีก ในพ.ศ. 2535 อินเทลได้ผลิตซีพียูตัวใหม่ที่มีขีดความสามารถสูงขึ้น ชื่อว่า เพนเตียม การผลิตไมโครคอมพิวเตอร์จึงได้เปลี่ยนมาใช้ซีพียูเพนเตียม ซึ่งเป็นซีพียูที่มีขีดความสามารถเชิงคำนวณสูงกว่าซีพียู 80486 มีความซับซ้อนกว่าเดิม และใช้ระบบการส่งถ่ายข้อมูลได้ถึง 64 บิต การพัฒนาทางด้านซีพียูเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ไมโครโพรเซสเซอร์รุ่นใหม่จะมีโครงสร้างที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ใช้งานได้ดีมากขึ้น และจะเป็นซีพียูในรุ่นที่ 6 ของบริษัทอินเทล โดยมีชื่อว่า เพนเตียมทู

อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th

ส่วนควบคุมกลาง

ส่วนควบคุมกลาง

ส่วนควบคุมกลางหรือ ซีพียู(central processing unit; CPU) ของระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนใหญ่ ๆ 2 ส่วน คือ หน่วยคำนวณ หน่วยควบคุม (control unit) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน ควบคุมการเขียนอ่านข้อมูลระหว่างหน่วยความจำของซีพียู ควบคุมกลไกการทำงานทั้งหมดของระบบ ควบคุมจังหวะเวลา โดยมีสัญญาณนาฬิกาเป็นตัวกำหนดจังหวะการทำงาน (arithmetic and logic unit) เป็นหน่วยที่มีหน้าที่นำเอาข้อมูลที่เป็นตัวเลขฐานสองมาประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ เช่น การบวก การลบ การเปรียบเทียบ และ การสลับตัวเลข เป็นต้น การคำนวณทำได้เร็วตามจังหวะการควบคุมของหน่วยควบคุม อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th

เครื่องเจาะบัตรโดยใช้คอมพิวเตอร์ (key punch)

เครื่องเจาะบัตรโดยใช้คอมพิวเตอร์ (key punch)

เป็นเครื่องเจาะบัตรที่ทำงานด้วยการควบคุมของเครืองคอมพิวเตอร์ คือเมื่อต้องการเจาะบัตรเราจะต้องสั่งเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เจาะให้ โดยเครื่องจะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปบังคับให้กลไกสำหรับเจาะ เจาะบัตรเป็นรูเล็ก ๆ รูปสี่เหลี่ยมตามตำแหน่ง ต่าง ๆ บนบัตรตามคำสั่ง แล้วบัตรจะเคลื่อนผ่านเครื่องตรวจสอบเพื่อตรวจสอบข้อมูลเทียบกับข่าวสารเดิม ครั้นแล้วจะนำไปเก็บไว้ในที่เก็บบัตร โดยทั่วไป เครื่องสามารถเจาะบัตรด้วยอัตราเร็วประมาณ 100-300 บัตรต่อนาที เครื่องเจาะบัตร แผนภาพกลไกการทำงานของเครื่องเจาะบัตร อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th