บทที่ 5

1. Computer for Daily Life Assoc. Prof. Dr. Jeeraporn Werapun Computer Science, KMITL บทที่ 5 โครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์

2. หัวข้อ • ระบบคอมพิวเตอร์ • องค์ประกอบหลักของ Hardware • CPU • RAM • Hard Disk • Mainboard • อุปกรณ์ภายนอก (Input/Output) Good planning plus hard work make for success. วางแผนดี + ทำงานหนัก = ความสำเร็จ

3. 5.1 ระบบคอมพิวเตอร์ 2 1 • ระบบการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย 3 4

4. 5.1.1Hardware • คอมพิวเตอร์ (Hardware) หมายถึงเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่ใช้ในการประมวลผลข้อมูล • ส่วนประกอบหลักของ Hardware 1.หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) 2.หน่วยความจำหลัก(Main Memory) 3.หน่วยความจำสำรอง(Secondary Storages) 4.หน่วยรับและแสดงผล(Input/Output)

5. 13 4 10 5 6

6. 5.1.2 Software • โปรแกรม (Software) ประกอบด้วยคำสั่งที่ต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำการประมวลผล • ประเภทของโปรแกรม 1. โปรแกรมระบบปฏิบัติการ(Operating System) • DOS, Windows, UNIX, ... 2. โปรแกรมประยุกต์ (Application Program) • โปรแกรมสำเร็จรูปเช่น Word, Spreadsheet, ... • โปรแกรมภาษา เช่น C, Pascal, Java, ...

7. 5.2องค์ประกอบของ Hardware • องค์ประกอบหลัก ของHardware 1. CPU 2. RAM 3. Hard Disk 4. Mainboard 5. อุปกรณ์ภายนอก (I/O)

8. 5.2.1CPU • CPUเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญที่สุด • เป็นเสมือนสมองบัญชาการของคอมพิวเตอร์ • ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล และควบคุมการทำงานทั้งหมดของระบบ 1 • รูปแบบปกติเป็นชิปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ติดตั้งบน Socket • การเลือก พิจารณาจากความเร็วในการประมวลผล • หน่วยวัดความเร็ว (Hz: รอบต่อวินาที) • 1 MHz = 106รอบต่อวินาที • 1 GHz = 109รอบต่อวินาที (= 103 MHz)

9. CPU • ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของระบบบัส • เป็นความเร็วที่ CPU ใช้ในการส่งผ่านข้อมูลกับอุปกรณ์ต่างๆ ภายในเครื่อง (ที่อยู่นอกชิป) • ความเร็วบัสของ CPU รุ่นต่างๆ ผู้ผลิต CPU รุ่นซีพียู ความเร็วบัส Intel Celeron รุ่นแรก 66 MHz Intel Pentium 4 (Willamette) 400 MHz Intel Pentium 4 (Northwood) 400, 533 MHz AMD Athlon Thunderbird 200 MHz AMD Athlon (Baton) 333 MHz

10. CPU • หน่วยความจำแคช • เป็นหน่วยความจำชนิดหนึ่งที่มีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงมาก • ใช้เก็บข้อมูลที่มีการใช้งานบ่อยๆ • แคชแบ่งเป็นหลายระดับ • แคชระดับ 1 (L1: Cache Level 1) ~128 KB อยู่ในชิปCPU • แคชระดับ 2 (L2: Cache Level 2) ~512 KB อยู่ในชิปCPU • แคชระดับ 3 (L3: Cache Level 3) อยู่นอกชิปCPU • L1 (เร็วสุด), L3 (ช้าสุด)

11. CPU • Form Factor ของ CPU • เป็นรูปแบบของชิป CPU ติดตั้งบน Socket ใน Mainboard • ประเภทของ Socket รุ่นซีพียู ประเภท Socket Intel Pentium III Socket 370 Intel Celeron (Coppermine) Socket 423 Intel Pentium 4 (Northwood) Intel Celeron (Willamette) Socket 478 AMD Athlon Thunderbird AMD AthlonXP Socket A หรือ Socket 462

12. 5.2.2RAM • RAM(Random Memory Access) เป็นหน่วยความจำหลักสำหรับเก็บพักข้อมูลไว้ชั่วคราว เพื่อให้ CPU เรียก ใช้ได้อย่างรวดเร็ว • RAMแบ่งเป็น 2 ชนิด 1. SRAM(Static RAM) คือ Cache 2. DRAM (Dynamic RAM) คือ Main Memory 2 • DRAMเป็นชิปตัวเล็กๆ ประกอบอยู่บนแผงวงจรรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า • DRAMมี 3 ชนิด • SDRAM, DDR-SDRAM, RDRAM

13. 5.2.2.1 รูปแบบDRAM • DRAM Moduleมี 3 ชนิด 1. SIMM(Single In-line Memory Modules)แบบเก่า • 72-pin มีทางเดินข้อมูล (Data Bus) ขนาด 32 บิต 2. DIMM(Double In-line Memory Modules)แบบใหม่ • 168-pin มีทางเดินข้อมูล (Data Bus) ขนาด 64 บิต 3. RIMM (Rambus In-line Memory Modules)แบบใหม่ • สำหรับ RDRAM • มีความเร็วในการส่งข้อมูลสูงที่สุด มีราคาแพง

14. DRAMประเภทหนึ่ง DRAM • DRAM Module ใช้กับ memory แบบ EDO ใช้กับ memory แบบ SDRAM ใช้กับ memory แบบ RDRAM

15. 5.2.2.2 ประเภทDRAM • ประเภทของ DRAM(อดีต/ปัจจุบัน) 1. FPM (Fast Page Mode)RAM ใช้กับเครื่องรุ่นเก่า 2. EDO (Extended Data Output) RAM เร็วกว่า FPM RAM 3. BEDO (Burst EDO) RAMเร็วมาก และใช้กับ CPU บางรุ่น 4. SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)เทคฯ ปัจจุบันเป็น RAM ที่ความเร็วสูง ที่รองรับ CPU ที่มีความเร็วสูง 5. DDR (Double Data Rate) SDRAMเร็วเป็น 2 เท่าของ SDRAM 6. RDRAM (Rambus DRAM)เทคฯปัจจุบัน

16. 5.2.3Hard Disk • Hard Disk(หน่วยความจำรอง) เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลทั้งหมดไว้ในเครื่องอย่างถาวร (ข้อมูลคงอยู่แม้ไฟดับ) 3 • ต่างจาก RAM ที่เก็บข้อมูลชั่วคราว (ข้อมูลไม่คงอยู่เมื่อไฟดับ)

17. Hard Disk 1. มาตรฐานEIDE (Enhanced IDE) • ประเภทของHard Disk • มีอัตรารับ/ส่งข้อมูลสูงกว่า IDE (Integrated Drive Electronic) • สามารถต่อ Hard Disk เพิ่มได้ 4 ตัว 2. มาตรฐานSCSI (Small Computer System Interface) • มีอัตรารับ/ส่งข้อมูลสูงกว่า EIDE • สามารถต่ออุปกรณ์ภายนอกได้ถึง 7 ตัว

18. Hard Disk 1. โหมดPIO (Programmed Input/Output) • โหมดการทำงานของHard Disk • สำหรับมาตรฐาน IDE 2. โหมดDMA (Direct Memory Access) • สามารถรับ/ส่งข้อมูลโดยตรงระหว่าง RAM และ Hard Disk โดยไม่ต้อผ่าน CPU • ทำให้ความเร็วในการรับ/ส่งข้อมูลสูงขึ้น

19. 5.2.4Mainboard • แผงวงจรหลัก (Mainboard) • เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน • CPU, RAM, การ์ด, ช่องเชื่อมต่อ

20. Mainboard สำหรับ CPU รุ่นใหม่ • Form Factor ของ Mainboard 2 แบบ สายเชื่อมต่อ

21. Mainboard Socket สำหรับ CPU เป็นตัวบอกว่าMainboard รองรับ CPU และอุปกรณ์ใดบ้าง และกำหนดประสิทธิภาพ PC (ความเร็ว CPU, บัส, RAM, การ์ดจอ) ชิป BIOS Jumper DIP switch BIOS เก็บข้อมูลใช้ควบคุมให้อุปกรณ์ทำงานตามโปรแกรม (และเตือนเมื่อเกิดข้อผิดพลาด) (สำหรับผู้เชื่ยวชาญ) ปรับขนาดความเร็วบัสและตัวคูณ ให้ CPU ทำงานในความเร็วที่เราต้องการ

22. Mainboard • Slot สำหรับ RAM ISA (Industry Standard Architecture) เป็น Slot รุ่นเก่า IDE (สำหรับ Hard Disk, DVD) PCI (Peripheral Connection Interface) เป็น Slot มาตรฐานในปัจจุบัน

23. Mainboard • Port เชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก

24. 5.2.5อุปกรณ์ภายนอก • อุปกรณ์ภายนอก 1. Keyboard 2. Mouse 3. Monitor 4. Speaker 5. Power Supply

25. 5.2.5.1 Keyboard • Keyboard เป็นอุปกรณ์รับข้อมูล • ชนิดของขั้วต่อ ATX USB AT

26. 5.2.5.2 Mouse • Mouseเป็นอุปกรณ์รับข้อมูล Mouseแบบ 2/3 ปุ่ม แบบมีล้อตรงกลาง • ชนิดของขั้วต่อ Serial Port PS/2 Port USB Port

27. 5.2.5.3จอภาพ • Monitorเป็นอุปกรณ์แสดงผลลัพธ์

28. จอภาพ Cathode Ray Tube ราคาถูกกว่า • จอ CRT ใช้หลอดภาพยิงแสงและรังสีเป็น Pixels มาแสดงเป็นภาพ Liquid Crystal Display • จอแบน LCD ราคาแพงกว่า

29. จอภาพ จอ CRT ธรรมดา จอ CRT Trinitron

30. จอภาพ • คุณสมบัติของจอภาพ: อัตรา Refreshหน้าจอ ภาพแสดงทีละ Pixelจากซ้ายไปขวา บนลงล่าง • เป็นจำนวนครั้งที่ภาพที่แสดงบนหน้าจอถูกสร้างขึ้นใหม่ใน 1 วินาที(มาตรฐาน 75 Hz) • ค่า Refresh สูงจะแสดงได้ภาพเรียบกว่า • ค่า Refresh ต่ำอาจทำให้จอกระพริบ

31. จอภาพ • คุณสมบัติของจอภาพ: Dot Pitch ระยะห่างระหว่างจุดสี • ควรเลือกจอภาพที่มีค่าDot Pitchน้อยกว่า 0.25 มม.จะได้ภาพที่มีความละเอียดสูง(คมชัด)

32. 5.2.5.4ลำโพง • Speakerเป็นอุปกรณ์แสดงผลลัพธ์

33. 5.2.5.5 Power Supply

34. Thank You • ขอขอบพระคุณภาพประกอบคำบรรยายจากหนังสือ 1. ประกอบพีซี โดย ปิยะ นากสงค์ / อัมรินทร์ เพ็ชรกุล 2. Introduction to Computers โดย Peter Norton 3. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ โดย ธีราวุธ ปัทมวิบูลย์ / สมรัฐ เชตนุช / วรพันธ์ สาระสุรีย์ภรณ์ / นิติ วิทยาวิโรจน์ 34