วันจันทร์ที่ 10 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557

การทำงานของดิสก์ไดร์ฟหรือฟลอปปี้ดิสก์(Disk Drive or floppy disk)


            ฟลอปปี้ดิสก์ (floppy disk) หรือที่นิยมเรียกว่า แผ่นดิสก์ หรือ ดิสเกตต์ (diskette) เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูล ที่มีลักษณะเป็นดิสก์แบบอ่อนที่ทำมาจากแผ่นไมลาร์และเคลือบด้วยสารแม่เหล็กบาง ๆ ทั้งสองด้าน เพื่ออาศัยหลักการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก โดยทั่วไปจะมีลักษณะบางกลมและบรรจุอยู่ในแผ่นพลาสติกสี่เหลี่ยม  มีขนาดตั้งแต่ 8 นิ้ว 5.25 นิ้ว 3.5 นิ้ว ตามลำดับ และแต่ละประเภท ยังแบ่งตามประเภทความจุของแผ่นดิสก์ ได้อีกคะ
            - ดิสก์ไดร์ฟ สำหรับแผ่นดิสก์ 3.5 นิ้ว ความจุ 740 KB
            - ดิสก์ไดร์ฟ สำหรับแผ่นดิสก์ 3.5 นิ้ว ความจุ 1.44 MB - HD: high density
            - ดิสก์ไดร์ฟ 5.25 นิ้ว สำหรับแผ่นดิสก์ 5.25 นิ้ว ความจุ 640 KB
            - ดิสก์ไดร์ฟ 5.25 นิ้ว สำหรับแผ่นดิสก์ 5.25 นิ้ว ความจุ 1.2 MB - HD: high density

ปัจจุบันแทบจะไม่มีผู้ใช้ฟลอปปี้ดิสก์แล้วคะ เนื่องจากถูกแทนที่ด้วยหน่วยจัดเก็บข้อมูลแบบอื่นไป เช่น ซีดีรอม, ดีวีดีรอม, แฮนดี้ไดร์ฟ

การทำงานของซีดีรอมไดร์ฟ (CD-ROM Drive)


            ซีดีรอมไดร์ฟ  (CD-ROM Drive)  หรือเครื่องขับคอมแพคดิสก์เป็นไดร์ฟที่ใช้สำหรับอ่านข้อมูลจากแผ่นซีดีรอมเพียงอย่างเดียว  ส่วนใหญ่จะใช้งานในด้านการติดตั้งระบบปฏิบัติการหรือโปรแกรมต่าง ๆ รวมไปถึงงานที่เกี่ยวกับความบันเทิง เช่น  ดูหนัง  ฟังเพลง  และงานด้านมัลติมีเดียด้วย  โดยมีหน่วยความเร็วในการอ่านข้อมูลเป็น X   เช่น 4850หรือ 52X เป็นต้น  ในปัจจุบันแทบจะเรียกได้ว่าคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต้องมีไดร์ฟซีดีรอม  อย่างน้อยหนึ่งไดร์ฟเสมอ  ซึ่งได้กลายเป็นมาตรฐานของเครื่องคอมพิวเตอร์ในตอนนี้แล้ว 
            ซีดีรอมไดร์ฟจะอ่านข้อมูลด้วยความเร็วในการหมุนแผ่น  ที่ไม่คงที่ โดยจะอ่านข้อมูลที่อยู่วงนออกของแผ่นซีดีด้วยความเร็วสูง และจะค่อย ๆ ลดความเร็วลงมาเมื่ออ่านข้อมูลที่อยู่วงในสุดส่วนใหญ่  ซีดีรอมไดร์ฟจะอ่านข้อมูลที่อยู่ตรงกลางแผ่นเสียส่วนมาก  ทำให้ความเร็วเพียงแค่ไม่เกินครึ่งหนึ่งของความเร็วสูงสุดที่มีเท่านั้น  ดังนั้นซีดีรอมไดร์ฟส่วนใหญ่จึงไม่ค่อยทำงานที่ความเร็ว   สูงสุดของไดร์ฟเท่าใดนักอย่างเช่น ซีดีรอมไดร์ฟความเร็ว  50จึงไม่ใช่ความเร็วในการอ่านข้อมูลอย่างต่อเนื่อง   แต่จะเป็นความเร็วในการอ่านข้อมูลจากแผ่นซีดีที่อยู่วงนอกสุด หลังจากนั้นค่อย ๆ ลดความเร็วลงมาเมื่ออ่านข้อมูลที่อยู่วงในด้วยความเร็วที่ไม่เกินครึ่งหนึ่งของไดร์ฟก็จะประมาณ  20-25เท่านั้น
            ไดร์ฟที่ใช้สำหรับบันทึกข้อมูลที่เราต้องการลงแผ่นซีดีรอมได้เรียกว่า  ซีดีไรท์เตอร์ไดร์ฟซึ่งสามารถ ใช้เขียนข้อมูลทุกอย่างที่เราต้องการลงบนแผ่นซีดีอาร์  และแผ่นซีดีอาร์ดับบลิว  ปัจจุบันแผ่นซีดีที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมี 3  ประเภทได้แก่
       1.   แผ่นซีดีรอม  (CD-ROM)  เป็นแผ่นซีดีแบบอ่านได้อย่างเดียว
       2.  แผ่นซีดีอาร์  (CD-R)  เป็นซีดีแบบเขียนได้  แต่เขียนได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น
       3.  แผ่นซีดีอาร์ดับบลิว (CD-RW)  เป็นแผ่นซีดีแบบเขียนซ้ำได้หลายครั้ง
ดีวีดีรอมไดร์ฟ  (DVD-ROM Drive)

    เป็นไดร์ฟที่ใช้สำหรับอ่านแผ่นดีวีดีรอม ซึ่งมีขนาดและลักษณะคล้ายกับแผ่นซีดีรอม  แต่มีความจุมากกว่าแผ่นซีดีรอมถึงประมาณ 7 25  เท่าขึ้นไป  

การทำงานของพาวเวอร์ซัพพลาย(Power Supply)



           เป็นอุปกรณ์หลักที่คอยจ่ายไฟให้กับชิ้นส่วนและอุปณ์ต่างๆทั้งหมดภายในเครื่อง มีรูปร่างเป็นกล่องสี่เหลี่ยมติดตั้งอยู่ภายในตัวเคส (สามารถถอดเปลี่ยนได้) ทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ตามบ้านจาก 220 โวลต์ให้เหลือเพียงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) 3 ชุดคือ 3.3 และ 5 โวลต์ เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆ และ 12 โวลต์ เพื่อจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ของอุปกรณ์ดิสก์ไดรว์ต่างๆรวมถึงพัดลมระบายอากาศด้วย
            ปัจจุบันเพาเวอร์ซัพพลายที่จะนำมาใช้ควรมีกำลังไฟตั้งแต่ 400 วัตต์ขึ้นไป ทั้งนี้ก็เพื่อให้เพียงพอกับความต้องการของชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆทั้งหมดที่อยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเอง สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ตามบ้าน (ประเทศไทย) โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 200-250 VAC พร้อมกระแสไฟประมาณ 3.0-6.0 A และความถี่ที่ 50Hz ดังนั้นเพื่อให้ชิ้นส่วนอุปกรณ์คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ เพาเวอซัพพลายจะต้องแปลงแรงดันไฟ AC ให้เป็น DC แรงดันต่ำในระดับต่างๆ รวมถึงปริมาณความต้องการของกระแสไฟฟ้าที่จะต้องจ่ายให้กับชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆด้วย โดยระดับของแรงดันไฟ (DC Output) ที่ถูกจ่ายออกมาจากเพาเวอร์ซัพพลายแต่ละรุ่น/ยี่ห้อจะใกล้เคียงกัน แต่ปริมารสูงสุดของกระแสไฟ (Max Current Output) ที่ถูกจ่ายออกมานั้นอาจไม่เท่ากัน (แล้วแต่รุ่น/ยี่ห้อ) ซึ้งมีผลต่อการนำไปคำนวลค่าไฟโดยรวม (Total Power) ที่เพาเวอร์ซัพพลายตัวนั้น จะสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆได้ด้วย โดยในที่นี้จะยกตัวอย่างรายละเอียดจากเพาเวอร์ซัพพลายยี่ห้อ Enermax ตะกูล Coolergiant รุ่น EG701AX-VH(W) ที่ให้กำลังไฟโดยรวมประมาณ 600 วัตต์ (Watt) ซึ่งมีข้อมูลต่างๆดังนี้
            - แรงดันไฟ(DC Output) +3.3V ปริมาณกระแสไฟ (Current Output) 34 A ใช้กับ เม็นบอร์ด และการ์ดจอ เป็นหลัก
            - แรงดันไฟ(DC Output)+5V ปริมาณกระแสไฟ (Current Output) 34 A ใช้กับ เม็นบอร์ด, แรม และอุปกรดิสก์ไดร์รวมถึงพอร์ต ต่างๆ
            - แรงดันไฟ(DC Output)+12V1และ +12V2 ปริมารกระแสไป (Current Output) 18A ใชั้กับ ซีพียู, เม็นบอร์ด, มอเตอร์ของอุปกรณ์ดิสก์ไดรว์ต่างๆรวมถึงระบบระบายความร้อนต่างๆ ในที่นี้มาให้ 2 ชุด
            - แรงดันไฟ(DC Output) -12V ปริมารกระแสไฟ (Current Output) 0.8 A ใช้ร่วมกับไฟ +12V เพื่อจ่ายให้กับอุปกรร์ต่างๆ

            - แรงดัน(DC Output) +5VSB ปริมารกระแสไฟ(Current Output) 2.5 A เป็นแรงดันไฟสำรอง (Standby Voltage) ที่ใช้เปิดหรือปลุกการทำงานของเครื่องให้ตื่นขึ้นจากสภาวะเตรียมพร้อม (Stanby)

หลักการทำงานของแรม(RAM)


            หน่วยความจำ(แรม) ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input) หรือ การนำออกข้อมูล (Output)โดยเนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ได้ถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ
         1.Input Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้า เช่น ข้อมูลที่ได้มา\จากคีย์บอร์ด เป็นต้น โดยข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป
         2. Working Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล
         3. Output Storage Area  เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลตามความต้องการของผู้ใช้ เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดง
ออกยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการเช่น จอภาพ เป็นต้น
         4. Progrem Storage Area เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง ชุดดังกล่าว หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วนนี้ทีละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย ว่าคำสั่งนั้นสั่งให้ทำอะไร จากนั้นหน่วยควบคุม จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้น ๆหน่วยความจำจะจัดอยู่ในลักษณะแถวแนวตั้ง (CAS : Column Addaess Strobe) และแถวแนวนอน(RAS : Row Address Strobe) เป็นโครงสร้างแบบเมทริกซ์ (Matrix) โดยจะมีวงจรควบคุมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรในชิปเซต (Chipset) ควบคุมอยู่ โดยวงจรเหล่านี้จะส่งสัญญาณกำหนดแถวแนวตั้ง และสัญญาณแถวแนวนอนไปยังหน่วยความจำ เพื่อกำหนดตำแหน่งของข้อมูลในหน่วยความจำที่จะใช้งาน

            ในการเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำของซีพียู สิ่งแรกที่ซีพียูได้รับในการเข้าถึงข้อมูล ก็คือ ซีพียูจะได้รับสัญญาณ RAS แล้วหลังจากนั้นซีพียูจะต้องใช้เวลาสักครู่เพื่อรอรับสัญญาณ CAS ซึ่งช่วงนี้ได้ถูกเรียกว่าRas to CAS Deley จะใช้เวลาประมาณ2-3 สัญญาณนาฬิกาและในไบออส (BIOS) จะเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถปรับค่านี้ได้ เช่น ปรับจาก 3 สัญญาณนาฬิกาให้เหลือ 2 สัญญาณนาฬิกาซึ่งจะทำให้การเข้าถึงข้อมูลใน หน่วยความจำเร็วขึ้นแต่มีโอกาสเกิดความผิดพลาดได้สูง โดยสัญญาณทั้ง 2 แบบนี้จะเป็นเหมือนที่อยู่หรือตำแหน่งเก็บข้อมูลที่ทำให้ซีพียูสามารถค้นหาข้อมูลในหน่วยความจำได้อย่างถูกต้อง ในการคิดความเร็วของแรมที่ตัว Memorychip จะมีเลขรหัส เช่นHM411000-70 ตัวเลขหลัง (-) คือ ตัวเลขที่บอกความเร็วของ Ram ตัวเลขนี้ เรียกว่าAccesstime คือ เวลาที่เสียไป ในการที่จะเข้าถึงข้อมูล หรือ เวลาที่แสดงว่าข้อมูลจะถูกส่งออกไปทาง Data bus ได้เร็วแค่ไหนยิ่งAccess Time น้อยๆ แสดงว่า RAM ตัวนั้นเร็วมาก

หลักการทำงานของฮาร์ดดิสก์


            ภายในฮาร์ดิสก์หลักการบันทึกข้อมูลลงบนฮาร์ดดิสก์ไม่ได้แตกต่างจากการบันทึกลงบนเทปคาสเซ็ทเลย เพราะทั้งคู่ต้องใช้สารบันทึกคือสารแม่เหล็กเหมือนกัน สารแม่เหล็กนี้สามารถลบหรือเขียนได้ใหม่อยู่ตลอดเวลา โดยเมื่อบันทึกหรือเขียนไปแล้ว มันสามารถจำรูปแบบเดิมได้เป็นเวลาหลายปี ความแตกต่างระหว่างเทปคาสเซ็ทกับฮาร์ดดิสก์มีดังนี้
            สารแม่เหล็กในเทปคาสเซ็ท ถูกเคลือบอยู่บนแผ่นพลาสติกขนาดเล็ก เป็นแถบยาว แต่ในฮาร์ดดิสก์ สารแม่เหล็กนี้ จะถูกเคลือบอยู่บนแผ่นแก้ว หรือแผ่นอะลูมิเนียมที่มีความเรียบมากจนเหมือนกับกระจก
            สำหรับเทปคาสเซ็ท ถ้าคุณต้องการเข้าถึงข้อมูลในบริเวณใดบริเวณหนึ่ง ก็จะต้องเลื่อนแผ่นเทปไปที่หัวอ่าน โดยการกรอเทป ซึ่งต้องใช้เวลาหลายนาที ถ้าเทปมีความยาวมาก แต่สำหรับฮาร์ดดิสก์ หัวอ่านสามารถเคลื่อนตัวไปหาตำแหน่งที่ต้องการในเกือบจะทันที
            แผ่นเทปจะเคลื่อนที่ผ่านหัวอ่านเทปด้วยความเร็ว 2 นิ้วต่อวินาที (5.08 เซนติเมตรต่อวินาที) แต่สำหรับหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์ จะวิ่งอยู่บนแผ่นบันทึกข้อมูล ที่ความเร็วในการหมุนถึง 30000 นิ้วต่อวินาที (ประมาณ 170 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 270 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)
            ข้อมูลในฮาร์ดดิสก์เก็บอยู่ในรูปของโดเมนแม่เหล็ก ที่มีขนาดเล็กมากๆ เมื่อเทียบกับโดเมนของเทปแม่เหล็ก ขนาดของโดเมนนี้ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าไร ความจุของฮาร์ดดิสก์จะยิ่งมีขนาดเพิ่มขึ้นเท่านั้น และสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ในเวลาสั้น
            เครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะปัจจุบันจะมีความจุของฮาร์ดดิสก์ประมาณ 500 จิกะไบต์ ถึง 40 เทระไบต์ ข้อมูลที่เก็บลงในฮาร์ดดิสก์ เก็บอยู่ในรูปของไฟล์ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลที่เรียกว่า ไบต์ (แอสกี ที่แสดงออกไปตัวอักษร รูปภาพ วิดีโอ และเสียง) โดยที่ไบต์จำนวนมากมายรวมกันเป็นคำสั่ง หรือโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์ มีหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์อ่านข้อมูลเหล่านี้ และนำข้อมูลออกมาผ่านไปยังตัวประมวลผลเพื่อคำนวณและแปรผลต่อไป
เราสามารถคิดประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์ได้ 2 ทางคือ
            อัตราการส่งผ่านข้อมูล (Data rate) คือ จำนวนไบต์ต่อวินาที ที่หัวอ่านของฮาร์ดดิสก์สามารถจะส่งไปให้กับซีพียูหรือตัวประมวลผล ซึ่งปกติมีอัตราประมาณ 5 ถึง 400 เมกะไบต์ต่อวินาที

            เวลาค้นหา (Seek time) คือ หน่วงเวลาที่หัวอ่านต้องใช้ในการเข้าไปอ่านข้อมูลตำแหน่งต่างๆ ในจานแม่เหล็ก โดยปกติประมาณ 10 ถึง 20 มิลลิวินาที[ต้องการอ้างอิง] ซึ่งมักขึ้นอยู่กับความเร็วรอบในการหมุนจานแม่เหล็กของฮาร์ดดิสก์

การทำงานของแป้นพิมพ์


            การทำงานของคีย์บอร์ด จะเกิดจากการเปลี่ยนกลไกการกดปุ่ม ให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าส่งให้คอมพิวเตอร์ โดยสัญญาณดังกล่าว จะบอกให้คอมพิวเตอร์ทราบว่ามีการกดคีย์อะไร การทำงานทั้งหมดจะถูกควบคุมด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์ (microprocessor) ขนาดเล็กที่บรรจุในคีย์บอร์ด และสัญญาณต่างๆ จะส่งผ่านสายสัญญาณผ่านทางขั้วต่อของแป้นพิมพ์ แบ่งได้ 4 ประเภท คือ
5-pin DIN (Deustche Industrie Norm) connector เป็นขั้วต่อขนาดใหญ่ ใช้กับคอมพิวเตอร์ในรุ่นแรก
6-pin IBM PS/2 mini-DIN connector เป็นขั้วต่อขนาดเล็ก ปัจจุบันพบได้อย่างแพร่หลาย
4-pin USB (Universal Serial Bus) connector เป็นขั้วต่อรุ่นใหม่

 internal connector เป็นขั้วต่อแบบภายใน พบได้ใน Notebook Computer

การทํางานของเมาส์

  

          เมาส์ คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมตัวชี้บนจอคอมพิวเตอร์ (pointing device) เป็นอุปกรณ์สำคัญในการใช้งานคอมพิวเตอร์ชิ้นหนึ่ง ซึ่งปัจจุบันถูกออกแบบมาให้มีรูปร่าง ลักษณะ สีสัน ต่างๆกัน บางรุ่นมีไฟประดับให้สวยงาม เพื่อให้เมาะสมกับการใช้งานในแต่ละประเภทและความชื่นชอบของผู้ใช้ เช่นมีขนาดเล็ก มีส่วนโค้งและส่วนเว้าเข้ากับอุ้งมือของผู้ใช้ มีรูปร่างสีสันแปลกตาไปจากรุ่นทั่วๆไป หรือเป็นรูปตัวการ์ตูน และล่าสุดได้มีการพัฒนา เมาส์อากาศ (Air Mouse) ซึ่งสามารถใช้งานเมาส์โดยถือขึ้นมาเอียงไปมาในอากาศโดยไม่จำเป็นต้องใช้แผ่นรอง ก็สามารถควบคุมตัวชี้ได้เช่นกัน
            การทำงานของเมาส์ ภายในตัวเมาส์จะมีอุปกรณ์สำหรับตรวจจับตำแหน่งการเคลื่อนไหวของลูกกลิ้งยาง(สำหรับรุ่นเก่า)หรืออุปกรณ์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแสง (ในเมาส์ที่ใช้แอลอีดีหรือเลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสง) โดยตัวตรวจจับจะส่งสัญญาณไปที่คอมพิวเตอร์เพื่อแสดงผลของตัวชี้บนหน้าจอคอมพิวเตอร์
            การเชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ การใช้งานเมาส์ร่วมกับเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นจะต้องมีการต่อมันเข้ากับช่องต่อของคอมพิวเตอร์ ซึ่งในยุคแรกๆนั้นช่องสำหรับต่อเมาส์จะมีลักษณะเป็นหัวกลมใหญ่ภายในมีขาเป็นเข็มเรียกว่าแบบ DIN ต่อมามีการพัฒนาช่องต่อเป็นแบบหัวเข็มที่เล็กลงเรียกว่า PS/2 แต่การเชื่อมต่อทั้งสองแบบนั้นไม่สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้หลากหลาย จึงมีการพัฒนาช่องต่อแบบ USB ขึ้นมา และในเวลาใกล้ๆกันก็ได้มีการพัฒนาการเชื่อมต่อเมาส์แบบไร้สายขึ้นมาโดยใช้สัญญาณวิทยุเป็นตัวเชื่อมต่อแทนสายเรียกว่า เมาส์ไร้สาย (Wireless mouse)

            เมาส์ได้ชื่อมาจากรูปร่างของตัวมันเอง และสายไฟ ซึ่งมีลักษณะคล้ายหนู (Mouse) และหางหนู และขณะเดียวการเคลื่อนที่ของตัวชี้บนหน้าจอมีลักษณะการเคลื่อนที่ไม่มีทิศทางเหมือนการเคลื่อนที่ของหนู