ประวัติคอมพิวเตอร์

การทำงานของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยสำคัญ 5 หน่วย

 ได้แก่ หน่วยรับเข้า หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำหลัก หน่วยความจำรองและหน่วยส่งออก

1.1 หน่วยรับเข้า (Input Device) ) เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า อุปกรณ์อินพุท คืออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเพื่อ ป้อนข้อมูล คำสั่ง และคำถามข้อสนเทศ ได้แก่ แป้นพิมพ์ เมาส์ คีย์บอร์ด เครื่องอ่านจานข้อมูล เป็นต้น

1.2 หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit: CPI) คือส่วนที่เป็นสมองของคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่ รับข้อมูลและคำสั่งจากอุปกรณ์รับข้อมูลเข้ามาเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก แล้วนำไปคำนวณหรือเปรียบเทียบคำสั่งที่ หน่วยคำนวณและตรรกะ จากนั้นส่งผลลัพธ์ ไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลักอีกครั้ง ก่อนจะนำออกแสดงทางอุปกรณ์ส่งข้อมูลออก

1.3 หน่วยความจำหลัก (Main Memory หรือ Primary Storage) หน่วยความจำหลักเป็นส่วนความจำพื้นฐานในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง เป็นหัวใจของการทำงานในรูปแบบอัตโนมัติ มีหน้าที่เก็บข้อมูลต่าง ๆ ที่ป้อนเข้ามาเพื่อให้ส่วนประมวลผลนำไปใช้ และเก็บข้อมูลที่เกี่ยวกับคุณสมบัติและระบบการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์

1.4 หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง แบ่งออกตามความเหมาะสมในการเข้าไปถึงข้อมูลได้ 2 ประเภท ดังนี้

1.หน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่เข้าถึงข้อมูลโดยลำดับเป็นหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่ต้องมีการจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลโดยการเรียงลำดับ การสืบค้นหรือเข้าถึงข้อมูลจึงล่าช้าเพราะต้องเป็นไปตามลำดับก่อนหลังของการบันทึก ซึ่งหน่วยเก็บข้อมูลประเภทนี้ได้แก่ เทปแม่เหล็ก (magnetic taps)

2.หน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่เข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง เป็นหน่วยเก็บข้อมูลที่สามารถจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลที่ต้องการได้โดยตรงไม่ต้องอ่านเรียงลำดับเหมาะกับงานที่ต้องอาศัยการประมวลผลแบบโต้ตอบ ที่ต้องการข้อมูลที่รวดเร็ว ซึ่งได้แก่ จานแม่เหล็ก ประเภทต่าง ๆ เช่น แผ่นดิสก์ ฮาร์ดดิสก์ และซีดีรอม เป็นต้น

1.5หน่วยส่งข้อมูลออกคืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์จากการประมวลผลข้อมูล อุปกรณ์ส่งออกที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ จอภาพ (Monitor) เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่ผู้ใช้คุ้นเคยมากที่สุดใช้แสดงผลในรูปของข้อความและรูปภาพ

หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วย หน่วยประมวลผลกลาง ส่วนควบคุมหน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit: CPU) หน่วยประมวลผลกลางเป็นศูนย์กลางการประมวลผลของทั้งระบบเปรียบเสมือนกองบัญชาการ หรือ ส่วนของศีรษะของมนุษย์ที่มีผู้บัญชาการ หรือสมองอยู่ภายใน

ภายในหน่วยประมวลผลกลาง จะเป็นการทำงานประสานกันระหว่าง 2 ส่วนหลัก คือ
1. หน่วยควบคุม (Control Unit)
2. หน่วยคำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล (Arithmetic and Logical Unit or ALU)

-หน่วยควบคุม (Control Unit)
หน่วยควบคุมคือ ส่วนที่ทำหน้าที่สร้างและส่งสัญญาณไปควบคุมการทำงานของส่วนประกอบต่าง ๆ ในระบบคอมพิวเตอร์ คล้ายการส่งสัญญาณควบคุมจากสมองไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย หน่วยควบคุมนี้ไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูล แต่มีหน้าที่ประสานงานให้ส่วนประกอบต่าง ๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างเป็นระบบ สัญญาณควบคุมจำนวนมาก สามารถเดินทางไปยังส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ได้ด้วย ตัวส่งสัญญาณเรียกว่า บัส (Bus) ซึ่งประกอบด้วย Control Bus, Data Bus และ Address Bus ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุม ส่งสัญญาณข้อมูล และส่งตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูล ในส่วนความจำตามลำดับ ดังนั้นบัสจึงเปรียบเทียบเสมือนพาหนะที่ใช้ขนส่งข้อมูลไปสู่ส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบ

-หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic and Logic Unit : ALU) ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์ ตามลำดับการประมวลผลด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์คือการคำนวณที่ต้องกระทำกับข้อมูลประเภทตัวเลข เช่น การบวก ลบ คูณ หาร ฯลฯ ให้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย แต่การประมวลผลด้วยหลักตรรกศาสตร์ คือ การเปรียบเทียบข้อมูลที่กระทำกับข้อมูลตัวอักษร สัญลักษณ์หรือตัวเลข ให้ผลลัพธ์เพียงสองสภาวะ เช่น 0-1, ถูก-ผิด หรือจริง-เท็จ เป็นต้น คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง มักมีส่วนคำนวณและเปรียบเทียบ (ALU) มากกว่าหนึ่งชุด ซึ่งมักพบในเครื่องที่มีกาประมวลผลแบบ Multi-Processing (ประมวลผลงานเดียว โดยอาศัยตัวประมวลผลหลายตัว)

การรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยต่างๆ จะผ่านระบบทางขนส่งข้อมูลหรือบัสหน่วยควบคุมนี้ไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูล แต่มีหน้าที่ประสานงานให้ส่วนประกอบต่าง ๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างเป็นระบบ สัญญาณควบคุมจำนวนมาก สามารถเดินทางไปยังส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ได้ด้วย ตัวส่งสัญญาณเรียกว่า บัส (Bus) ซึ่งประกอบด้วย Control Bus, Data Bus และ Address Bus ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุม ส่งสัญญาณข้อมูล และส่งตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูล ในส่วนความจำตามลำดับ ดังนั้นบัสจึงเปรียบเทียบเสมือนพาหนะที่ใช้ขนส่งข้อมูลไปสู่ส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบ