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

เครื่องอ่านบัตร (card reader)

เครื่องอ่านบัตร (card reader)

เครื่องอ่านบัตรจะทำหน้าที่อ่านข้อมูลบนบัตร แล้วเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยอ่านเป็นเลขฐานสองที่มี 12 บิต (จาก 12 แถวบนบัตร) แล้วเปลี่ยนให้เป็นเลขฐานสองที่มี 6 หรือ 8 บิต (ตามแบบของคอมพิวเตอร์ที่ใช้) เครื่องอ่านบัตรมีสองแบบ คือ แบบใช้แปรงโลหะ และ แบบใช้หลอดโฟโตอิเล็กทริก (photoelectric) บัตรคอมพิวเตอร์ ในเครื่องอ่านบัตรแบบใช้แปรง บัตรจะเคลื่อนออกจากที่เก็บโดยวิธีทางกล ผ่านเข้าไปใต้แปรงโลหะที่ทำหน้าที่เหมือนสะพานไฟฟ้า เมื่อมีรูบนบัตรเคลื่อนมาถึงแปรง แปรงก็จะสามารถลอดผ่านไปแตะกับลูกกลิ้งโลหะข้างล่างทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและเกิดเป็นสัญญาณไฟฟ้าขึ้น การอ่านจะกระทำสองครั้งเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง แล้วบัตรจะเคลื่อนผ่านไปยังที่เก็บ หากผลการอ่านสองครั้งไม่ตรงกัน เครื่องอ่านบัตรจะรายงานความผิดพลาด แผนภาพแสดงการทำงานของเครื่องอ่านบัตร ในทำนองเดียวกันเครื่องอ่านบัตรที่ใช้โฟโตอิเล็กทริกเซลล์ ซึ่งทำงานโดยให้บัตรเคลื่อนผ่านแสงไฟ ถ้าที่ใดมีรูเจาะไว้ก็จะมีแสงลอดมาถูกโฟโตอิเล็กทริกเซลล์ เซลล์หนึ่งสำหรับแถวดิ่งหนึ่งแถว ครั้นแล้วจะมีสัญญาณไฟฟ้าเกิดขึ้นแต่สามารถทำงานได้รวดเร็วกว่าแบบแรก เครื่องอ่านบัตรโดยทั่ว ๆ ไปจะมีความเร็วตั้งแต่ 200-1,200 บัตรต่อนาที บัตรคอมพิวเตอร์มีหลายชนิด ชนิดที่รู้จักกันมากคือ บัตรฮอลเอลริท เป็นบัตรที่ ดร.เฮอร์แมน ฮอลเลอริท ประดิษฐ์ขึ้นใน พ.ศ.2432 และได้นำออกใช้เป็นครั้งแรกในการทำสำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกาใน พ.ศ.2433 บัตรนี้ทำด้วยกระดาษพิเศษเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีขนาดกว้าง 3 นิ้ว ยาว 7 นิ้ว และหนา 0.007 นิ้ว มีมุมบนถูกตัดทิ้งเฉียง ที่มุมใดมุมหนึ่งบนบัตรมีตำแหน่งเตรียมไว้ให้เจาะรู โดยมีแถวในแนวดิ่ง 80 แถว และแถวในแนวนอน 12 แถว จากแถวบนตามแนวนอนลงมาแถวล่างเรียงตามลำดับเรียกแถว 12 แถว 11 และแถว 0-9 ข้อมูลที่บันทึกไว้บนบัตรจะเจาะรูเป็นรหัสเพื่อแทนข้อมูล 3 แบบ คือ ตัวเลขฐานสิบ (0-9) ตัวอักษร (A-Z) และเครื่องหมายต่าง ๆ (เช่น &, ), (, -, +, ?,…….) เช่น ถ้าเราต้องการบันทึกอักษร M เราก็ใช้เครื่องเจาะหนึ่งรูที่แถว 11 และอีกหนึ่งรูที่แถว 4 ในแนวดิ่งเดียวกัน ข้อดีของบัตรคอมพิวเตอร์คือ เป็นการง่ายในการเตรียมและเก็บ แต่มีข้อเสียคือ เปลืองที่เก็บ เมื่อถูกความชื้นบัตรจะพอง และเมื่อเจาะข้อมูลลงในบัตรแล้วไม่สามารถเจาะข้อมูลใหม่ลงในที่เดิมได้ จึงไม่เป็นที่นิยมใช้ในปัจจุบัน อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th

บาร์โค้ด

รหัสแถบ (Bar Code)

รหัสแถบ (Bar code) คือ แถบเส้นดำยาวพิมพ์เรียงเป็นแถบบนตัวภาชนะสำหรับบรรจุสินค้าที่วางขายกันตามร้านค้าหรือซูเปอร์มาร์เก็ททั่วไป สิ่งซึ่งแถบดำเหล่านี้เหมายถึงนั้นมักจะเป็น "ข้อความ" ที่ใช้บ่งบอกตัวสินค้านั้น ๆ เช่นว่า ยาสีฟัน เป็นต้น การใช้รหัสแถบบวกกับเครื่องอ่านรหัสแถบนี้ทำให้เกิดความสะดวกรวดเร็ว และความแม่นยำในการทำงานได้มาก ตัวอย่างในซูเปอร์มาร์เก็ท รหัสแถบที่ติดอยู่บนตัวสินค้า จะทำให้การคิดเงินทำได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ คือเมื่อพนักงานเพียงแต่ใช้ตัวอ่านรหัสแถบรูดผ่านรหัสแถบ ก็จะทราบว่าสินค้าชนิดนั้นเป็นสินค้าอะไร เมื่อบวกกับการโปรแกรมราคาสินค้าเข้ากับเครื่องคิดเงินบางประเภท ความผิดพลาดในการกดราคาสินค้าก็จะไม่เกิดขึ้น และในกรณีนี้ไม่มีความจำเป็นที่จะต้องติดราคาสินค้าลงบนสินค้าทุกตัว ทำให้สะดวกต่อการเปลี่ยนแปลงราคาสินค้าในอีกทางหนึ่ง อีกตัวอย่างของการใช้รหัสแถบได้แก่ ศูนย์แยกจดหมายหรือสิ่งของพัสดุภัณฑ์ ในปัจจุบันการแยกแยะจดหมายอัตโนมัติโดยการให้เครื่องอ่านที่อยู่บนซองจดหมายหรือพัสดุภัณฑ์นั้นยังทำไม่ได้ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ และอีกประการหนึ่งความรวดเร็วก็ยังไม่ได้ระดับที่น่าพอใจ ระบบแยกจดหมายจึงใช้รหัสแถบเป็นสื่อกลาง โดยก่อนที่จะมีการส่งเข้าระบบแยก เราจะทำการตีรหัสแทนที่อยู่ปลายทางลงบนตัวจดหมายก่อน จากนั้นส่วนต่าง ๆ ในระบบแยกจดหมายก็จะอาศัยการอ่านรหัส ซึ่งสามารถทำได้อย่างง่ายดาย และแม่นยำในการแยกแยะจดหมายต่อไป 00-09 สหรัฐอเมริกา, แคนาดา 30-37 ฝรั่งเศส 40-43 เยอรมันตะวันตก 49 ญี่ปุ่น 50 อังกฤษ 54 เบลเยี่ยม 57 เดนมาร์ก 60 อาฟริกาใต้ 64 ฟินแลนด์ 70 นอรเวย์ 73 สวีเดน 76 สวิส 80-83 อิตาลี 84 สเปน 87 เนเธอร์แลนด์ 90-91 ออสเตรีย 93-94 ออสเตรเลีย, นิวซีแลนด์ แถบรหัส EAN/UPC และเลขรหัสประเทศต่าง ๆ ในปัจจุบัน รหัสแถบนี้มีบทบาทอย่างมากในการประยุกต์ใช้ เพื่อการบ่งบอกวัตถุอย่างอัตโนมัติ (Automatic Identification) สืบเนื่องจากเทคนิคและอุปกรณ์สำหรับการ recognize รหัสแถบนี้อยู่ในขั้นปฏิบัติการได้อย่างแน่นอนแล้ว ซึ่งผิดกับการ Identification ด้วยภาพหรือเสียงที่ยังต้องค้นคว้าปรับปรุงกันอีกมาก หลักการอ่านรหัสแถบ สำหรับการอ่านรหัสแถบ เขาใช้หลักการที่ว่า พื้นสว่างจะสะท้อนได้มากกว่าพื้นมืด ดังนั้นเมื่อตัวอ่านถูกกวาดไปบนรหัสแถบ ลำแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหัวอ่านจะสะท้อนกลับมาหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับว่า มันได้ตกกระทบแถบขาวหรือแถบดำ แสงสะท้อนกลับเหล่านี้จะถูกดัดแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดย Photodiode ที่ติดอยู่ที่หัวอ่าน องค์ประกอบสำคัญของตัวอ่านรหัสแถบก็คือ ขนาดของลำแสงที่ส่งออกมานั้น จะต้องสัมพันธ์กับความละเอียด (resolution) ของแถบ กล่าวคือ ขนาดของมันจะต้องไม่ใหญ่กว่าความกว้างของแถบดำหรือแถบขาวที่แคบที่สุด ในทางปฏิบัติเขาใช้จุดลำแสงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.2 มม. ส่วนสำคัญอีกส่วนหนึ่งก็คือความยาวคลื่นของแสงที่ใช้ ซึ่งขึ้นกับว่าจะใช้อ่านรหัสแถบสีอะไร โดยทั่วไปเขาใช้แสงอินฟราเรด (Infrared) ที่มีความยาวคลื่นประมาณ 0.95 ไมครอน (micron) สำหรับอ่านแถบขาวดำ และใช้แสงสีแดงที่มีความยาวคลื่น 0.65 ถึง 0.7 ไมครอน สำหรับอ่านรหัสแถบสีเขียวหรือสีน้ำเงินที่พิมพ์บนพื้นสีเหลืองหรือส้ม ลักษณะของรหัส ในการอธิบายลักษณะของรหัสนั้น เขาจะใช้พารามิเตอร์อยู่สองสามตัว กล่าวคือ สิ่งแรก ดูว่ารหัสแถบนั้นเป็นชนิด NRZ (Not Return to Zero) หรือว่าชนิดโมดูเลชัน (Modulation) ด้วยความกว้าง ในกรณีที่เป็น NRZ การรักษาระดับลอจิค (logic) ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนระดับสัญญาณ กล่าวคือ ถ้าแถบขาวแทนเลข 0 เราสามารถจะแทนเลข 0 หลายตัวที่อยู่ติดกันได้ด้วยแถบขาวยาว โดยไม่ต้องมีแถบดำสลับกันไป แต่ในกรณีที่รหัสเป็นแบบโมดูเลชันด้วยความกว้างนั้น เราจะกำหนดเอาว่า 1 คือ แถบขาวหรือแถบดำที่กว้าง และ 0 คือ แถบขาวหรือแถบดำที่แคบ ดังนั้นการแทนตัวเลขสองตัวที่เหมือนกันและอยู่ติดกัน จึงต้องมีการ "สับเปลี่ยน" ตัวอย่างเช่น เลข 0 สองตัวติดกันจะต้องแทนด้วยแถบขาวและแถบดำ ไม่ใช่แถบดำหรือแถบขาวสองแถบติดกัน เพราะจะทำให้กลายเป็นการแทนเลข 1 หนึ่งตัว ซึ่งไม่ใช่เลข 0 สองตัวตามที่ต้องการไป เรายังมักเรียกรหัสแถบชนิดโมดูเลขันตามความกว้างว่าเป็นรหัสสองระดับ (แคบ/กว้าง) สิ่งที่สองที่เราพูดกันก็คือ รหัสนั้นเป็นชนิดต่อเนื่องหรือไม่ต่อเนื่อง (Discrete) กล่าวคือ ในชนิดไม่ต่อเนื่องจะมีการแทรกช่องว่าง (เปรียบได้กับการเว้นวรรค) ระหว่างตัวอักษร ดังนั้นรหัสแถบชนิดนี้จะกินเนื้อที่มาก เพื่อเปรียบเทียบการกินเนื้อที่มากน้อย เขาจึงได้นิยามความหนาแน่นของรหัสขึ้น โดยให้มันเท่ากับ จำนวนอักษรต่อความยาวหนึ่งหน่วย (นิ้วหรือ ซม.) ความหนาแน่นนี้จะขึ้นด้วยตรงกับความกว้างของแถบขาวและแถบดำ ทั้งชนิดกว้างและชนิดแคบ พื้นที่ที่เป็นอักษรควบคุม (control character) และช่องไฟระหว่างอักษร โดยทั่วไปแล้ว สำหรับรหัสที่มีความหนาแน่นสูง ความกว้างของแถบขาวหรือดำจะต่ำกว่า 0.009 นิ้ว (0.23 มม.) ซึ่งจะให้ความหนาแน่นของตัวอักษรสูงกว่า 8 ตัวอักษรต่อนิ้วโดยทั่วไป และสำหรับความหนาแน่นขนาดกลาง ความกว้างของแถบดำหรือแบบขาวจะอยู่ระหว่าง 0.009 นิ้ว ถึง 0.020 นิ้ว (0.23 มม. ถึง 0.50 มม.) ให้ความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 4 ถึง 8 ตัวอักษรต่อนิ้ว และสุดท้ายสำหรับกรณีความหนาแน่นต่ำกว่า 4 ตัวอักษรต่อนิ้ว ความแม่นยำในการอ่านรหัส สำหรับพารามิเตอร์ต่อไปนั้นเกี่ยวข้องกับความแม่นยำแน่นอนในการอ่านรหัส ซึ่งได้แก่ ความละเอียด, ความแตกต่างของความเข้ม (Contrast) และความไม่สมบูรณ์ของแถบรหัส ความละเอียดนั้นจะหมายถึง ขีดความสามารถของตัวอ่านในการอ่านแถบดำหรือแถบขาวที่แคบที่สุด ดังได้กล่าวไปแล้วว่า ขึ้นอยู่กับขนาดของจุดลำแสงที่ตัวอ่านใช้สำหรับความแตกต่างของความเข้มนั้น เราวัดจาก C เท่ากับ พลังงานที่สะท้อนจากแถบสว่าง ลบ พลังงานที่สะท้อนจากแถบมืด หารด้วย พลังงานที่สะท้อนจากแถบสว่าง ซึ่ง C นี้ไม่ควรต่ำกว่า 0.7 สุดท้ายความไม่สมบูรณ์ของแถบรหัส มักจะเกิดจากความบกพร่องของการพิมพ์ ซึ่งอาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของแถบ, ความกว้างของแถบไม่แน่นอน หรือความคมชัดไม่ดีพอ เป็นต้น จึงจำเป็นที่เราจะต้องเลือกเครื่องพิมพ์ให้เหมาะสมกับงานและรหัสที่ใช้ ความหลากหลายของรหัส นอกจากนี้ รหัสยังมีลักษณะอื่นที่แตกต่างกันอีกเช่น เป็นรหัสแทนตัวเลข หรือรหัสแทนทั้งตัวเลขและตัวอักษร ความยาวของแถบรหัสคงที่หรือแปรเปลี่ยนได้ เป็นต้น การเลือกใช้นั้นก็ขึ้นอยู่กับลักษณะงาน โดยเราจะพิจารณาเลือกรหัสจากชุดตัวอักษรที่รหัสสามารถแทนได้ ความยากง่ายในการใส่รหัส ความแม่นยำของรหัส ความยืดหยุ่นต่อความเร็วที่ใช้ในการอ่าน และความต้านทานต่อความไม่สมบูรณ์ในการพิมพ์ เป็นต้น อย่างไรก็ตามรหัสที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบันเห็นจะได้แก่ UPC (Universal Product Code), EAN (European Artich number), Codebar, "2 ใน 5" และรหัส 39 รหัส EAN/UPC รหัส EAN/UPC เป็นรหัสแทนตัวเลขเท่านั้น แถบรหัสหนึ่งประกอบด้วยเลข 8 ตัว หรือ 13 ตัว แต่ขนาด 13 ตัวเป็นแบบที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุด แถบรหัสจะขึ้นต้นและลงท้ายด้วยรหัส 101 เสมอ ตัวเลข 13 หลักนี้จะถูกแบ่งเป็นสามส่วน ส่วนแรกประกอบด้วยเลข 2 ตัว ซึ่งบ่งบอกประเทศ ส่วนที่สองประกอบด้วยเลข 4 ตัว บ่งบอกผู้ผลิตและส่วนสุดท้าย ซึ่งแยกจากส่วนที่สองโดยมีรหัส 01010 เป็นตัวคั่นนั้น จะบ่งบอกรหัสตัวสินค้า รหัสแต่ละตัวจะใช้แถบ 7 แถบ แต่ละแถบมีความกว้างตายตัวเท่ากัน โดยแถบดำคือ 1 และแถบขาวคือ 0 รหัส EAN/UPC นี้เป็นรหัสที่ใช้กับสินค้าอุปโภคบริโภค และเป็นที่ใช้กันแพร่หลายทั่วโลก รหัสตระกูล "2 ใน 5" 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 Code Start Code Stop 1 1 0 1 0 1 2 ใน 5 อุตสาหกรรม สำหรับรหัส "2 ใน 5" ซึ่งตามความเป็นมาแล้ว เป็นรหัสชนิดแรกที่ถูกใช้อย่างเป็นกิจจะลักษณะ หนึ่งตัวรหัสจะประกอบด้วยแถบห้าแถบ ซึ่งสองในจำนวนนี้จะมีลักษณะผิดแผกจากที่เหลือ ซึ่งเราจะได้เห็นกันต่อไป รหัสในตระกูลนี้ได้แก่ "2 ใน 5 อุตสาหกรรม", "2 ใน 5 แมทริกซ์" และ "2 ใน 5 สอดแทรก" ทั้งหมดเป็นรหัสแทนตัวเลข รหัส "2 ใน 5 อุตสาหกรรม" นั้น แถบรหัสหนึ่งจะมีความยาวระหว่าง 1 ถึง 32 ตัว ในรหัสชนิดนี้แถบดำเท่านั้นที่ถือเป็นองค์ประกอบของแถบรหัส โดยแถบดำแคบถือเป็น 0 และแถบดำกว้างถือเป็น 1 รหัส "2 ใน 5 อุตสาหกรรม" นี้ เป็นรหัสที่ง่ายต่อการพิมพ์ แต่ว่าขาดความแน่นอนในการอ่าน ดังนั้นจึงมีการเติมเอาอักษรควบคุมที่ท้ายแถบรหัส รหัสชนิดนี้ใช้กันแพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ บนตั๋วเครื่องบิน และเครื่องแยกจดหมาย สำหรับรหัส "2 ใน 5 แมทริกซ์" นั้น แถบดำและแถบขาวล้วนถือเป็นองค์ประกอบของรหัส หนึ่งตัวรหัสประกอบด้วยสามแถบดำและสองแถบขาว ระหว่างรหัสแต่ละตัวจะมีช่องไฟคั่น แถบรหัสจะขึ้นต้นและลงท้ายด้วยรหัส 10000 เสมอ การถือเอาแถบขาว ซึ่งก็คือ พื้นที่ที่ใช้ในการพิมพ์รหัสเข้าเป็นส่วนหนึ่งของรหัส ทำให้รหัสชนิดนี้กินเนื้อที่น้อยกว่ารหัสชนิดแรก จาก 28 ถึง 33 เปอร์เซ็นต์ ข้อเสียคือความต้านทานต่อความผิดพลาดจะลดต่ำลง รหัส "2 ใน 5 สอดแทรก" นั้น อาจถือได้ว่าเป็นรหัสที่น่าสนใจที่สุดในรหัสตระกูลนี้ ในรหัสชนิดนี้แถบดำและขาวล้วนถือเป็นองค์ประกอบของรหัสเช่นเดียวกับ "2 ใน 5 แมทริกซ์" แต่จะไม่มีช่องไฟระหว่างรหัส และการใส่รหัสนั้นจะทำในลักษณะ "สอดแทรก" คือ อักษรตัวแรกจะถูกใส่รหัสด้วยรหัส "2 ใน 5 อุตสาหกรรม" โดยใช้แถบดำเป็นตัวประกอบ แต่ตัวอักษรตัวต่อมาจะถูกใส่รหัสด้วย "2 ใน 5 อุตสาหกรรม" ที่ใช้คราวนี้แถบขาวเป็นตัวประกอบ แถบขาวที่ได้มีห้าแถบด้วยกัน คือแบ่งเป็นสองแถบกว้างและสามแถบแคบ ซึ่งจะถูกแทรกเข้าสลับกับแถบดำห้าแถบที่ได้จากการใส่รหัสตัวอักษรแรก แถบรหัสของ "2 ใน 5 สอดแทรก" นี้จะขึ้นต้นด้วยรหัส 0000 และลงท้ายด้วยรหัส 100 เมื่อเทียบกับรหัส "2 ใน 5 อุตสาหกรรม" รหัสชนิดนี้ให้ความหนาแน่นมากกว่าจาก 36 ถึง 42 เปอร์เซ็นต์ และจาก 10 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับรหัส "2 ใน 5 แมทริกซ์" มันจึงเป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการอุตสาหกรรม รหัส 39 รหัส 39 เป็นรหัสชนิดแรกที่ใช้แทนตัวอักษรด้วย ปัจจุบันได้มีรหัสซึ่งขยายจากรหัส 39 แล้ว คือ รหัส 128 รหัส 39 นั้น ประกอบด้วยสัญลักษณ์ 43 ตัว (เดิม 39 ตัว) ซึ่งแบ่งเป็นพยัญชนะ 26 ตัว ตัวเลข 10 ตัว และอักษรพิเศษที่เหลือรหัส 39 นี้สามารถถือเป็นรหัส "3 ใน 9) เพราะหนึ่งตัวรหัสประกอบด้วย 9 ตัวประกอบ โดยสามตัวในนั้นจะเป็นแถบกว้าง และอีกสองตัวจะเป็นแถบแคบ หนึ่งแถบรหัสจะมีหนึ่งถึงสามตัวอักษรเท่านั้นซึ่งตามด้วย Check digit ดังนั้นรหัส 39 จึงมีความแน่นอนในการอ่านสูง แต่เปลืองเนื้อที่ รหัสชนิดนี้มีใช้กันมากในอุตสาหกรรมอิเล็คทรอนิค โดยใช้ในการแยกชนิดแผงวงจร Codabar Codabar เป็นรหัสสำหรับตัวเลขและมีความยาวของแถบรหัสจาก 1 ถึง 32 ตัว เป็นรหัสที่ใช้ในธนาคารเลือดของสหรัฐอเมริกา และในอุตสาหกรรมยาและทางการแพทย์ หนึ่งตัวรหัสประกอบด้วย 7 บิท ซึ่งแบ่งเป็น 4 แถบดำ และ 3 แถบขาว แถบดำหรือขาวที่แคบแทน 0 และแถบดำหรือขาวกว้างแทน 1 รหัสในตระกูลอื่น นอกเหนือจากรหัสที่กล่าวแล้ว ยังมีรหัสอื่น ๆ ที่เราสามารถพบเห็นได้ เพียงแต่ว่าไม่เป็นที่แพร่หลายเท่าพวกแรกเท่านั้น รหัสเหล่านี้ได้แก่ รหัส 128, รหัส "2 ใน 7" และรหัส 11 รหัส 128 เป็นรหัสที่ใหม่มาก มันประกอบด้วยชุดตัวอักษร 128 ตัวของแอสกี (ASCII) รหัสชนิดนี้เป็นรหัสต่อเนื่องและให้ความแน่นอนในการอ่านสูงมาก ส่วนรหัส "2 ใน 7" เป็นรหัสชนิดโมดูเลชัน ตามความกว้างสำหรับแทนตัวเลขและอักษรพิเศษ 6 ตัว คือ $-: /. และ + ความกว้างของแถบในรหัสชนิดนี้ไม่ได้ถูกกำหนดไว้เพียงขนาดเดียว แต่มีถึง 18 ขนาดให้เลือกใช้ สามารถให้ความหนาแน่นได้ถึง 11 ตัวอักษรต่อนิ้ว แต่ว่ามีกฎเกณฑ์ที่ซับซ้อนจึงไม่เป็นที่นิยมใช้กันมากนัก และสุดท้ายรหัส 11 เป็นรหัสตัวเลขเช่นกัน มีลักษณะใกล้เคียงกับรหัส "2 ใน 5 แมทริกซ์" หนึ่งรหัสประกอบด้วย 3 แถบดำ และ 2 แถบขาว รหัส 11 นี้ให้ความหนาแน่นสูงมาก เนื่องจากว่ามีการออกแบบให้สัดส่วนของแถบกว้างต่อแถบแคบดีที่สุดในแต่ละรหัส แต่ผลก็คือความซับซ้อนซึ่งทำให้สู้แบบ "2 ใน 5" ไม่ได้

อ้างอิงจาก http://web.ku.ac.th