คอมพิวเตอร์และการบำรุงรักษา

บทที่ 1
การทำงานของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง

1. หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

การทำงานของคอมพิวเตอร์ จะต้องประกอบด้วย หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) เพื่อรับข้อมูลและคำสั่งหรอโปรแกรมเข้าไปเก็บไว้ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือหน่วยความจำหลัก คำสั่งที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลักจะไปตีความ และประมวลผลโดยหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ซึ่งเปรียบเป็นสมองของคอมพิวเตอร์ ผลที่ได้จาการคำนวณหรือเปรียบเทียบจะไปเก็บยังหน่วยความจำแรมและพร้อมที่จะแสดงผล

ก่อนที่คอมพิวเตอร์จำทำงานได้จะต้องโหลดเอาระบบปฏิบัติการเข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ก่อน กระบวนการนี้เรียกว่า “การบูตเครื่อง (Boot)” มี 7 ขั้นตอนดังนี้

1. เมื่อปิดสวิตช์เครื่องคอมพิวเตอร์ Power Supply จะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปให้ซีพียู (CPU : Central Processing Unit) เริ่มทำงาน

2. ซีพียู สั่งให้ไบออส (BIOS : Basic Input Output System) ทำงาน

3. เริ่มทำงานตามกระบวนการ POST เพื่อตรวจเช็ตอุปกรณ์ต่างๆ หากมีข้อผิดพลาดจะมีสัญญาณเตือน เช่น เสียงยาว 1 ครั้ง และเสียงสั้น 3 ครั้ง แสดงว่าเกิดข้อผิดพลาดจากการ์ดจอ ไบออสแต่ละรุ่น จะมีรหัสสัญญาณที่แตกต่างกัน

4. ผลลัพธ์ที่ได้จากกระบวนการ POST จะนำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลที่อยู่ใน CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ข้อมูลของอุปกรณ์ต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่ในเครื่อง หรือ ค่า Configuration จะเก็บไว้ในหน่วยความจำนี้ถ้าถูกต้องก็จะทำงานต่อไป ถ้าเกิดผิดพลาดต้องแจ้งผู้ใช้ให้แก้ไขข้อมูลก่อน

5. ไบออสจะอ่านโปรแกรมสำหรับบูตจากฮาร์ดดิสก์ ไปออสในรุ่นใหม่จะกำหนดได้ว่าจะบูตจากเซกเตอร์แรกของอุปกรณ์ตัวไหนก่อน

6. โปรแกรมส่วนสำคัญที่เรียกว่า เคอร์เนล (Kernel) จะถูกถ่ายทอดค่าลงหน่วยความจำแรม (RAM : Random Access Memory)

Kernel คือ ส่วนประกอบหลักของระบบปฏิบัติการ ซึ่งจะคอยดูแลบริหารจัดการทรัพยากรของระบบ และติดต่อประสานงานกับฮาร์ดดิสก์และซอฟต์แวร์ เนื่องจากเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของระบบปฏิบัติการ เคอร์เนลเป็นฐานร่างสุดในการติดต่อกับทรัพยากรต่างๆ เช่น หน่วยความจำ หน่วยประมวลผลกลาง และอุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต

7. ระบบปฏิบัติการในหน่วยความจำจะเข้าควบคุมเครื่องคอมพิวเตอร์และแสดงผลลัพธ์เคอร์เนลถูกถ่ายโอนลงสู่หน่วยความจำ และเข้าไปควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์โดยรวมและโหลดค่าของ Configuration ต่างๆ พร้อมทั้งแสดงผลลัพธ์มาที่เดสก์ทอปของผู้ใช้เพื่อรอรับคำสั่งการทำงานต่อไป ซึ่งในปัจจุบันระบบปฏิบัติการใหม่ๆจะมี GUI ที่เหมาะสมกับผู้ใช้

เดสก์ทอป (Desktop) คือ พื้นที่ฉากหลังของ Windows ถูกจำลองมาจากการทำงานบนโจฃต๊ะทำงาน ซึ่งประกอบไปด้วย เครื่องมือที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงาน โดยจะมีสัญลักษณ์ภาพแทน

สิ่งต่างๆ ในระบบให้มองเห็นเหมือนกับสิ่งของที่อยู่บนโต๊ะ ผู้ใช้สามารถเรียกใช้งานได้สะดวก รวดเร็ว และยังสามารถปรับเปลี่ยนภาพบนเดสก์ทอปได้ตามความต้องการ

GUI (Graphic User Interface) คือ การใช้ภาพสัญลักษณ์ติดต่อกับผู้ใช้ เป็นการออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ให้มีการโต้ตอบกับผู้ใช้ โดยใช้ไอคอน (ICON) รูปภาพ และสัญลักษณ์ต่างๆ แทนการพิมพ์คำสั่งในการทำงานช่วยให้ผู้ใช้ทำงานได้ง่าย

การบูต มี 2 ชนิด คือ

1. โคลบูต (Cold Boot) คือ การบูตเครื่องที่อาศัยการทำงานของฮาร์ดแวร์ โดยการกดปุ่มสวิตช์เพาเวอร์

2. วอร์มบูต (Warm Boot) คือ การบูตเครื่องโดยทำให้เกิดกระบวนการบูตใหม่หรือที่เรียกว่า “รีสตาร์ตเครื่อง” ส่วนใหญ่จะใช้ในกรณีที่เครื่องคอมพิวเตอร์หยุดชะงัก (Hang) เมื่อคอมพิวเตอร์หยุดชะงัก สามารถแก้ไขได้ 3 วิธี คือ

2. หน้าที่และหลักการทำงานของอุปกรณ์ต่อพ่วง

อุปกรณ์ต่อพ่วง คือ อุปกรณ์ที่สามารถต่อเข้ากับอุปกรณ์ของหน่วยประมวลผลกลางและประกอบเข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1. แผงแป้นอักขระ (Keyboard) เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการนำข้อมูลลงในเครื่องคอมพิวเตอร์มีลักษณะป็นแป้นตัวอักษรเหมือนแป้นเครื่องพิมพ์ดีด เป็นอุปกรณ์นำข้อมูลเข้าพื้นฐานที่ต้องใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง คีย์บอร์ดจะมีแป้นตัวเลขแยกไว้ต่างหาก เพื่อความสะดวกในการป้อนข้อมูลที่เป็นตัวเลขและสะดวก การวางตำแหน่งแป้นอักษรจะเป็นไปตามมาตรฐานของระบบพิมพ์สัมผัสของเครื่องพิมพ์ดีดที่มีการใช้แป้นยกแคร่ (Shift) เพื่อใช้พิมพ์ตัวอักษรบน ตัวพิมพ์ใหญ่ และตัวพิมพ์เล็ก ระบบรหัสตัวอักษรที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์จะเป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต เมื่อมีการกดแป้นพิมพ์ เครื่องจะส่งรหัส 7 หรือ 8 บิตเข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์ ภายในแป้นพิมพ์จะมีแผงวงจรหลักที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากมีลักษณะเป็นแผ่นบางๆ ที่ถูกฉาบด้วยหมึกที่เป็นตัวนำไฟฟ้า เมื่อแป้นพิมพ์ถูกกดจนติดกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ก็จะมีกระแสไฟฟ้าไหลในตัววงจร ข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าจากแป้นที่ถูกกดแต่ละแป้นจะถูกเปรียบเทียบรหัส (Scan Code) กับรหัสมาตรฐานของแต่ละแป้นที่กดเพื่อปลี่ยนให้เป็นตัวอักษร ตัวเลข หรือสัญลักษณ์ไปปรากฏที่จอคอมพิวเตอร์

ระบบรหัสที่ใช้ในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ คือ รหัส ASCII (American Standard Conde for Information Interchange) เป็นรหัสมาตรฐานของสหรัฐอเมริกาเพื่อการแลกเปลี่ยนสารสนเทศ เป็นรหัสอักขระที่ประกอบด้วย อักษรละติน เลขอารบิก เครื่องหมายวรรคตอน และสัญลักษณ์ต่างๆโดยแต่ละรหัสจะแทนด้วยตัวอักขระหนึ่งตัว เช่น รหัส 65 (เลขฐานสิบ) ใช้แทนอักษรเอ (A) พิมพ์ใหญ่ เป็นต้น

คีย์บอร์ด มี 5 แบบ คือ

· Desktop Keyboard มี 101 แป้น

· Desktop Keyboard with Hot Keys คือ คีย์บอร์ดที่มีจำนวนแป้นมากกว่า 101 แป้นขึ้นไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การใช้งาน ซึ่งจะมีปุ่มพิเศษสำหรับระบบปฏิบัติการ Windows

· Wireless Keyboard คือ คีย์บอร์ดไร้สายไม่ต้องต่อสายเข้ากับตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่จะมีอุปกรณ์รับสัญญรจากคีย์บอร์ด การทำงานจะใช้ความถี่วิทยุในการสื่อสาร ซึ่งความถี่ที่ใช้จะอยู่ที่ 27 MHZ (Megahertz) อุปกรณ์ชนิดนี้มักจะมาคู่กับอุปกรณ์เม้าส์

MHZ (Megahertz) เป็นหน่วยวัดกระแสไฟฟ้าชนิดกระแสไฟสลับ (AC : Alternating Current Bectricity)

· Security Keyboard คือ คีย์บอร์ดที่มีช่องเสียบ Smart Card เพื่อป้องกันการใช้งานจากผู้ที่ไม่ได้เป็นเจ้าของคีย์บอร์ด คีย์บอร์ดชนิดนี้เหมาะสมกับการใช้งานที่ต้องการความปลอดภัยสูงหรือใช้ควบคุมเครื่อง Server ที่ยอมให้เฉพาะ Admin ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ Update ข้อมูล

การเลือกซื้อแผงแป้นอักขระควรพิจารณารุ่นใหม่ที่เป็นมาตรฐานและสามารถใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ สำหรับเครื่องขนาดกระเป๋าหิ้ว ไม่ว่าจะเป็นโน็ตบุ๊ค แล็ปท็อป ขนาดแผงแป้นอักขระยังไม่มีการกำหนดเป็นมาตรฐาน เพราะผู้ผลิตมีความต้องการให้เครื่องมีขนาดเล็กลง โดยลดจำนวนแป้นแล้วใช้แป้นหลายแป้นพร้อมกันแทนการทำงานในแป้นเดียว

แผงแป้นอักขระ แบ่งออกเป็น 4 ส่วน

1. Typing Keys คือ กลุ่มแป้นอักขระการวางแป้นอักขระจะเหมือนกับการวางแป้นอักขระบนเครื่องพิมพ์ดีด

2. Numeric Keypad คือ กลุ่มแป้นตัวเลขและเครื่องหมายที่ใช้ในการคำนวณ

3. Function Keys คือ กลุ่มฟังก์ชันมี 12 แป้น คือ F1-F12

4. Control Keys คือ แป้นควบคุมต่างๆ เช่น Ctrl, Alt เป็นต้น

การทำงานของแผงแป้นอักขระจะเกิดจากการเปลี่ยนกลไลการกดแป้น ให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าเพื่อส่งให้กับคอมพิวเตอร์ โดยสัญญาณดังกล่าวจะแจ้งให้คอมพิวเตอร์ทราบว่าผู้ใช้กดแป้นอะไรซึ่งการทำงานของแผงแป้นอักขระทั้งหมดจะถูกควบคุมด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ ขนาดเล็กที่บรรจุในแผงแป้นอักขระ ซึ่งสัญญาณต่างๆจะส่งผ่านสายสัญญาณผ่านทางขั้วต่อ ขั้วต่อมี 4 ประเภท คือ

5-pin DIN (Deutsche Institute fur Normung) Connector เป็นขั้วต่อที่มีขนาดใหญ่ใช้กับคอมพิวเตอร์รุ่นแรกๆ

6-pin IBM PS/2 Mini-DIN Connector เป็นขั้วต่อขนาดเล็กใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน

4-pin USB (Universal Serial Bus) Connector เป็นขั้วต่อรุ่นใหม่

ปุ่มต่างๆบนคีย์บอร์ดเพื่อการใช้งานในเบื้องต้น

1. ~ (Grave Accent) ใช้สลับภาษาที่พิมพ์

2. Enter ใช้ในการขึ้นบรรทัดใหม่ หรือยืนยันการสั่งงาน

3. ESC (Escape) ใช้ยกเลิกหรือหยุดทำงาน

4. Backspace ใช้ลบตัวอักษรที่อยู่ด้านซ้ายของ Cursor

5. Delete ใช้ลบตัวอักษรที่อยู่ด้านขวาของ Cursor

6. Num Lock ใช้เปิดและปิดการใช้งานปุ่มตัวเลขที่อยู่ทางด้านขวาของคีย์บอร์ด

2. เม้าส์ (Mouse) คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ป้อนข้อมูลอย่างหนึ่ง แต่ที่เห็นการทำงานโดยทั่วไปจะเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมลูกศรให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งต่างๆ บนจอภาพ เหมาะกับการใช้งานที่ต้องเลือกหรือเลื่อนวัตถุต่างๆ บนจอคอมพิวเตอร์

การทำงานของเม้าส์ มี 3 ประเภท คือ

1. เม้าส์ทางกล (Mechanical Mouse) อาศัยลูกบอลยางที่กลิ้งไปมาได้ เมื่อเคลื่อนย้ายเม้าส์ ลูกบอลจะกดแนบอยู่กับลูกกลิ้ง แกนของลูกกลิ้งจะต่อกับจานแปลรหัส บนจานจะมีหน้าสัมผัสเป็นจุดๆ เมื่อจุดสัมผัสเลื่อนมาตรงแกนสัมผัสก็จะสร้างสัญญาณแจ้งไปยังคอมพิวเตอร์ โปรแกรมควบคุมเม้าส์จะทำหน้าที่แปลคำสั่งเพื่อเคลื่อนย้าย Cursor บนจอภาพต่อไป

2. เม้าส์ใช้แสง (Optical Mouse) การทำงานคล้ายกับ Mechanical ต่างกันที่ตัวรับการเคลื่อนที่ของจาน Encoder จะมี LED อยู่อีกด้านหนึ่งของจานไว้กำหนดแสงและอีกด้านหนึ่งจะมีทรานซิสเตอร์ไวแสง (OPTP-Transistor) ไว้ตรวจจับแสงแทนการใช้การสัมผัส

3. เม้าส์ไร้สาย (Wireless Mouse) คือ เม้าส์ที่มีการทำงานเหมือนเม้าส์ทั่วๆไป แต่จะไม่มีสายต่อออกมาจากตัวเม้าส์ เม้าส์ชนิดนี้จะมีตัวรับและตัวส่งสัญญาณ ตัวรับสัญญาณอาจเป็นหัวต่อแบบ PS/2 หรือแบบ USB ที่เรียกว่า Thumb USB Receiver ซึ่งใช้ค่าความถี่วิทยุอยู่ที่ 27 MHz และปัจจุบันใช้แบบ Nano Receiver ซึ่งใช้ความถี่วิทยุที่ 2.4 GHz

MHz (Megaheriz) คือ หน่วยวัดกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (AC : Alternating Current) หรือ ความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) = 1,000,000 hertz (1 ล้านเฮิรตซ์) หน่วยนี้ใช้ในการแสดงความเร็ว นาฬิกา ไมโครโปรเซสเซอร์ และพบในการวัดสัญาณ Bandwidth สำหรับข้อมูลดิจิตอล ความเร็วสูง สัญญาณวิดีโอ อนาล็อก และสัญญาณการกระจายสเปกตรัม

GHz (Gighertz) คือ หน่วยวัดกระแสไฟฟ้าสลับ (AC : Alternating Current) หรือความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) = พันล้านเฮิรตซ์ (1,000,000,000Hz) Gigahertz ได้รับการใช้เป็นตัวชี้ความถี่ของ Ultra-High-Frequency (UHF) และสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไมโครเวฟ (Microwave) รวมถึงคอมพิวเตอร์บางเรื่องที่ใช้แสดงความเร็วของนาฬิกาของไมโครโปรเซสเซอร์

บนเม้าส์จะมีปุ่ม 2-3 ปุ่มขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิตว่าต้องการจะผลิตเม้าส์เพื่อรองรับโปรแกรมอะไรบ้าง บางโปรแกรมอาจต้องใช้ปุ่มกลางเพื่อการใช้งาน แต่การใช้งานโดยทั่วๆไปนิยมใช้ส่วนนิ้วกลางวางไว้ที่ปุ่มขวาของเม้าส์ อุ้งมือใช้สำหรับเคลื่อนเม้าส์ไปมาได้สะดวก เมื่อเลื่อนเม้าส์ จะพบตัวชี้เม้าส์เลื่อนไปมาบนหน้าจอคอมพิวเตอร์

การใช้เม้าส์

1. คลิก (Click) คือ การกดปุ่มซ้ายของเม้าส์ 1 ครั้ง เพื่อใช้เลือกรายการหรือคำสั่งต่างๆ

2. ดับเบิ้ลคลิก (Double Click) คือ การกดปุ่มซ้ายของเม้าส์ 2 ครั้งติดๆ กันเพื่อเปิดไอคอนหรือชอร์ตคัตของโปรแกรมขึ้นมาทำงาน

3. แดรกเม้าส์ (Drag Mouse) คือ การกดปุ่มซ้ายของเม้าส์ค้างไว้ แล้วลากไปให้คลุมข้อความที่ต้องการ

4. กดปุ่มขวาของเม้าส์ (Right Chick) คือ การเข้าสู่เมนูหลัก

5. ทริเปิลคลิก (Triple-click) คือ การคลิกปุ่มซ้ายของเม้าส์ 3 ครั้งติดต่อกันอย่างรวดเร็วใช้มากที่สุดใน Microsoft Word และใน Web Browsers เพื่อเลือกข้อความทั้งย่อหน้า

สัญลักษณ์ของเม้าส์ Mouse Pointer ความหมาย