บทที่ 4 เครื่องคอมพิวเตอร์

4.1 องค์ประกอบพื้นฐานของเครื่องคอมพิวเตอร์
   
  ดังที่ทราบกันแล้วว่าเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยในการคำนวณ และการทำงานของมนุษย์ เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลให้กลายเป็นสารสนเทศ สามารถเปรียบเทียบและตัดสินใจ สามารถทำงานทางตรรกศาสตร์ สามารถคำนวณค่าทางคณิตศาสตร์ที่มนุษย์เองต้องใช้เวลามากในการแก้ปัญหา และสามารถออกแบบและสร้างสรรค์งานทางกราฟิกได้ หากเปรียบเทียบกับมนุษย์เราสามารถทำงานให้ลุล่วงได้เนื่องจากมีสมองที่ช่วยคิดคำนวณ ตัดสินใจและออกแบบงาน แล้วเครื่องคอมพิวเตอร์จะใช้ส่วนประกอบใดมาทำหน้าที่เหมือนสมองเพื่อให้งานสำเร็จลุล่วงได้ ในหัวข้อนี้เราจะศึกษาว่าองค์ประกอบพื้นฐานที่ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้นั้นประกอบด้วยกี่ส่วนและอะไรบ้าง
  ในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐาน 5 ส่วนด้วยกัน ได้แก่ หน่วยรับเข้า (input unit) หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำหลัก (main memory unit) หน่วยความจำรอง (secondary storage unit) และหน่วยส่งออก (output uint) แต่ละหน่วยทำหน้าที่ประสานกันดังรูป
  โดยปกติ การทำงานหนึ่งๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์จะเริ่มจากผู้ใช้ป้อนข้อมูลผ่านทางหน่วยรับเข้า ได้แก่ อุปกรณ์รับเข้าข้อมูล (input device) เช่น แผงแป้นอักขระ เมาส์ โดยข้อมูลที่ป้อนเข้าไปจะได้รับการเปลี่ยนแปลงให้อยู่ในรูปสัญญาณดิจิตอล ซึ่งประกอบด้วยเลข 0 และ 1 คำสั่งและข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งต่อไปยังหน่วยประมวลผลกลางเพื่อประมวลผลตามคำสั่งต่อไป และในระหว่างการประมวลผลหากมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลไปจัดเก็บในหน่วยความจำหลัก ซึ่งหน่วยความจำหลักที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากการประมวลผลเป็นการชั่วคราวนี้เรียกว่าแรม (Random Access Memory : RAM) ข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งไปยังหน่วยความจำหลักพร้อมทั้งค่าที่อ้างอิงถึงตำแหน่งในการจัดเก็บ ทั้งนี้ เนื่องจากภายในหน่วยความจำหลักมีการจัดเก็บพื้นที่ใช้จัดเก็บข้อมูลหลายประเภท ซึ่งเราจะได้ศึกษาต่อไป ในขณะเดียวกันอาจมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลดังกล่าวไปแสดงผลผ่านทางหน่วยส่งออก ซึ่งอาจเป็นจอภาพ (monitor) หรือเครื่องพิมพ์ (printer) นอกจากนี้ เราสามารถบันทึกข้อมูลที่อยู่ในแรมลงในหน่วยความจำรอง อันได้แก่ แผ่นบันทึก (diskette) ซีดีรอม (Compact Disk Read Only Memory : CD-ROM) เพื่อนำข้อมูลดังกล่าวกลับมาใช้อีกในอนาคตได้ โดยการอ่านข้อมูลที่บันทึกในสื่อดังกล่าวผ่านทางเครื่องขับ (drive) และในปัจุบันมีการคิดค้นหน่วยความจำสำรองที่พัฒนามาจากหน่วยความจำหลักประเภทที่เรียกว่ารอม (Read Only Memory : ROM) ทำให้สามารถบันทึกข้อมูลได้ปริมาณมากขึ้นและมีขนาดเล็กสะดวกต่อการพกพา และจากที่กล่าวมาทั้งหมด การส่งข้อมูลผ่านไปยังหน่วยต่างๆ ภายระบบคอมพิวเตอร์จะผ่านทางระบบบัส (bus) ไม่ว่าจะเป็นบัสข้อมูล (data bus) ทำหน้าที่ส่งสัญญาณข้อมูล บัสที่อยู่ (address bus)ทำหน้าที่ส่งตำแหน่งอ้างอิงในหน่วยความจำหลักไปยังหน่วยความจำหลักในขณะที่มีการสั่งจัดเก็บข้อมูลในหน่วยความจำดังกล่าว หรือบัสควบคุม (control bus) ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุมไปยังอุปกรณ์ต่างๆ


4.2 หน่วยรับเข้า
หน่วยรับข้อมูลทำหน้าที่รับโปรแกรมและข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยข้อมูลอาจส่งผ่านอุปกรณ์รับข้อมูลได้โดยตรง เช่น ผ่านแผงแป้นอักขระ (keyboard) เมาส์ (mouse) ปากกาแสง (light pen) ก้านควบคุม (joystick) เครื่องอ่านรหัสแท่ง (bar code reader) หรือโดยใช้อุปกรณ์รับข้อมูลอ่านข้อมูลในสื่อข้อมูล (media) ซึ่งในกรณีนี้ต้องนำข้อมูลมาบันทึกลงสื่อข้อมูลเสียก่อน ตัวอย่างของอุปกรณ์รับข้อมูลเหล่านี้ ได้แก่ เครื่องขับแผ่นบันทึก (disk drive) เครื่องขับเทปแม่เหล็ก (magnetic tape drive) สำหรับตัวอย่างสื่อข้อมูลได้แก่ แผ่นบันทึก (floppy disk หรือ diskette) เทปแม่เหล็ก (magnetic tape) เป็นต้น โดยอุปกรณ์รับข้อมูลจะเปลี่ยนข้อมูลที่รับเข้ามาให้อยู่ในรูปของรหัส แล้วส่งไปยังหน่วยความจำเพื่อเตรียมทำการประมวลผลต่อไป
  อุปกรณ์รับเข้าในปัจจุบันมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีวิธีการในการนำเข้าข้อมูลที่ต่างๆ กัน เราอาจแบ่งประเภทของอุปกรณ์รับเข้าตามลักษณะการรับข้อมูลเข้าได้ดังนี้
   
  4.2.1 อุปกรณ์รับเข้าแบบกด
4.2.2 อุปกรณ์รับเข้าแบบชี้ตำแหน่ง
4.2.3 อุปกรณ์รับเข้าระบบปากกา
4.2.4 อุปกรณ์รับเข้าแบบจอสัมผัส
4.2.5 อุปกรณ์รับเข้าแบบกราดตรวจ
4.2.6 อุปกรณ์รับเข้าแบบจดจำเสียง

4.2.1 อุปกรณ์รับเข้าแบบกด

  (1) แผงแป้นอักขระ เป็นอุปกรณ์รับเข้าพื้นฐานที่ต้องมีในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง จะรับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยนเป็นรหัสเพื่อส่งต่อไปให้กับคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ที่ใช้ในการป้อนข้อมูลจะมีจำนวนตั้งแต่ 50 แป้นขึ้นไป แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่มีแป้นตัวเลขแยกไว้ต่างหาก เพื่อทำให้การป้อนข้อมูลตัวเลขทำได้ง่ายและสะดวกขึ้น
  การวางตำแหน่งแป้นอักขระ จะเป็นไปตามมาตรฐานของระบบพิมพ์สัมผัสของเครื่องพิมพ์ดีด ที่มีการใช้แป้นยกแคร่ (shift) เพื่อทำให้สามรถใช้พิมพ์ได้ทั้งตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็ก ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักษรภาษาอังกฤษที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเป็นรหัส 7 บิต และ 8 บิต กล่าวคือ เมื่อมีการกดแป้นพิมพ์ แผงแป้นอักขระจะส่งรหัสขนาด 7 หรือ 8 บิต นี้เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์
  เมื่อนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานพิมพ์ภาษาไทย จึงต้องมีการดัดแปลงแผงแป้นอักขระให้สามารถใช้งานได้ทั้งภาษาอังกฤษและภาษาไทย กลุ่มแป้นที่ใช้พิมพ์ตัวอักษรภาษาไทยจะเป็นกลุ่มแป้นเดียวกับภาษาอังกฤษ แต่จะใช้แป้นพิเศษแป้นหนึ่งทำหน้าที่สลับเปลี่ยนการพิมพ์ภาษาไทย หรือภาษาอังกฤษภายใต้การควบคุมของซอฟต์แวร์อีกชั้นหนึ่ง
  แผงแป้นอักขระสำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ตระกูลไอบีเอ็มที่ผลิตออกมารุ่นแรกๆ ตั้งแต่ พ.ศ. 2524 จะมีแป้นรวมทั้งหมด 83 แป้น ซึ่งเรียกว่า แผงแป้นอักขระพีซีเอ็กซ์ที ต่อมาใน พ.ศ. 2527 บริษัทไอบีเอ็มได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระ กำหนดสัญญาณทางไฟฟ้าของแป้นขึ้น จัดตำแหน่งและขนาดแป้นให้เหมาะสมยิ่งขึ้น โดยมีจำนวนแป้นรวม 84 แป้น เรียกว่า แผงแป้นอักขระพีซีเอที และในเวลาต่อมาก็ได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระขึ้นพร้อมๆ กับการออกเครื่องรุ่น PS/2 โดยใช้สัญญาณทางไฟฟ้า เช่นเดียวกับแผงแป้นอักขระรุ่นพีซีเอทีเดิม และเพิ่มจำนวนจำนวนแป้นอีก 17 แป้น รวมเป็น 101 แป้น
  การเลือกซื้อแผงแป้นอักขระควรพิจารณารุ่นใหม่ที่เป็นมาตรฐานและสามารถใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่
  สำหรับเครื่องขนาดกระเป๋าหิ้วไม่ว่าจะเป็นแล็ปท็อปหรือโน้ตบุ๊ค ขนาดของแผงแป้นอักขระยังไม่มีการกำหนดมาตรฐาน เพราะผู้ผลิตต้องการพัฒนาให้เครื่องมีขนาดเล็กลงโดยลดจำนวนแป้นลง แล้วใช้แป้นหลายแป้นพร้อมกันเพื่อทำงานได้เหมือนแป้นเดียว

4.2.2 อุปกรณ์รับเข้าแบบชี้ตำแหน่ง

  (1) เมาส์ ซอฟต์แวร์รุ่นใหม่ที่พัฒนาในระยะหลังๆ นี้ สามารถติดต่อกับผู้ใช้โดยการใช้รูปกราฟิกแทนคำสั่ง มีการใช้งานเป็นช่องหน้าต่าง และเลือกรายการหรือคำสั่งด้วยภาพหรือสัญรูป (icon) อุปกรณ์รับเข้าที่นิยมใช้จึงเป็นอุปกรณ์ประเภทตัวชี้ ที่เรียกว่า เมาส์ 
  เมาส์เป็นอุปกรณ์ที่ให้ความรู้สึกที่ดีต่อการใช้งาน ช่วยให้การใช้งานง่ายขึ้นด้วยการใช้เมาส์เลื่อนตัวชี้ไปยังตำแหน่งต่าง ๆ บนจอภาพ ในขณะที่สายตาจับอยู่ที่จอภาพก็สามารถใช้มือลากเมาส์ไปมาได้ ระยะทางและทิศทางของตัวชี้จะสัมพันธ์และเป้นไปในแนวทางเดียวกับการเลื่อนเมาส์
  เมาส์แบ่งได้เป็นสองแบบคือ แบบทางกลและแบบใช้แสง แบบทางกลเป็นแบบที่ใช้ลูกกลิ้งกลม ที่มีน้ำหนักและแรงเสียดทานพอดี เมื่อเลื่อนเมาส์ไปในทิศทางใดจะทำให้ลูกกลิ้งเคลื่อนไปมาในทิศทางนั้น ลูกกลิ้งจะทำให้กลไกซึ่งทำหน้าที่ปรับแกนหมุนในแกน X และแกน Y แล้วส่งผลไปเลื่อนตำแหน่ง เมาส์แบบทางกลนี้มีโครงสร้างที่ออกแบบได้ง่าย มีรูปร่างพอเหมาะคือ ส่วนลูกกลิ้งจะต้องออกแบบให้กลิ้งได้ง่ายและไม่ลื่นไถล สามารถควบคุมความเร็วได้อย่างต่อเนื่องสัมพันธ์ระหว่างทางเดินของเมาส์และจอภาพ
  เมาส์แบบใช้แสงอาศัยหลักการส่งแสงจากเมาส์ลงไปบนแผ่นรองเมาส์ (mouse pad) แผ่นรองเมาส์ซึ่งเป็นตาราง (grid) ตามแนวแกน X และ แกน Y เมื่อเลื่อนตัวเมาส์เคลื่อนไปบนแผ่นตารางรองเมาส์ก็จะมีแสงตัดผ่านตารางและสะท้อนขึ้นมาทำให้ทราบตำแหน่งที่ลากไป เมาส์แบบนี้ไม่ต้องใช้ลูกกลิ้งกลม แต่ต้องใช้แผ่นตารางรองเมาส์พิเศษ
  
4.2.2 อุปกรณ์รับเข้าแบบชี้ตำแหน่ง

  (2) อุปกรณ์ชี้ตำแหน่งสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก
  เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ผลิตขึ้นมาเพื่อความสะดวกในการพกพาไปในที่ต่างๆ จึงจำเป็นต้องออกแบบให้มีอุปกรณ์ที่ต่อพ่วงน้อยที่สุด และใช้เนื้อที่ในการใช้งานน้อยที่สุด ดังจะเห็นว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ดังกล่าวมีแผงแป้นอักขระติดอยู่กับจอภาพ และอุปกรณ์อีกอย่างหนึ่งที่ถือเป็นสิ่งจำเป็นในการใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันคือเมาส์ จึงต้องมีการคิดค้นอุปกรณ์ที่จะทำหน้าที่แทนเมาส์ โดยจะต้องออกแบบให้สามารถติดอยู่กับตัวเครื่องได้เลย สะดวกในการพกพา และให้พื้นที่ในการทำงานน้อย ในปัจจุบันเรามีอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่และมีคุณสมบัติดังที่กล่าวมาอยู่ 3 ชนิด ได้แก่
  (ก) ลูกกลมควบคุม (track ball) มีลักษณะเป็นลูกบอลกลมอยู่ภายในเบ้าตรงบริเวณแผงแป้นอักขระของเครื่องคอมพิวเตอร์โน๊คบุ๊ค ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์ชนิดนี้ควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวชี้บนจอภาพโดยการหมุนลูกกลมไปในทิศทางที่ต้องการ 
  (ข) แท่งชี้ควบคุม (track point) มีลักษณะเป็นแท่งพลาสติกที่ส่วนยอดหุ้มด้วยยางโผล่ขึ้นมาตรงกลางในแผงแป้นอักขระของเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์ชนิดนี้ควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวชี้บนจอภาพโดยการโยกแท่งชี้ควบคุมไปในทิศทางที่ต้องการ

   


  (ค) แผ่นรองสัมผัส (touch pad) เป็นแผ่นพลาสติกที่ไวต่อการสัมผัส อยู่ตรงหน้าแผงแป้นอักขระของเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก เป็นอุปกรณ์ที่นิยมติดตั้งบนเครื่องคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊กในปัจจุบัน เนื่องจากใช้งานง่าย ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์ชนิดนี้ควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวชี้บนจอภาพ โดยการแตะสัมผัสไปแผ่นรองสัมผัสและสามารถคลิกหรือดับเบิ้ลคลิก เพื่อเลือกรายการหรือสัญรูปได้ 
  (3) ก้านควบคุม (Joystick) อุปกรณ์รับเข้าชนิดนี้เป็นที่คุ้นเคยของนักเรียนที่นิยมเล่นเกมคอมพิวเตอร์ชนิดที่มีการแสดงผลเป็นกราฟิก ที่ตัวผู้เล่นที่ปรากฏบนจอภาพต้องมีการเคลื่อนที่เพื่อทำภาระกิจตามกติกาของเกม ตัวผู้เล่นที่ปรากฏบนจอภาพเปรียบได้กับตัวชี้ตำแหน่งที่ปรากฏในการซอฟต์แวร์ประยุกต์ทั่วไป และก้านควบคุมนี้ก็ทำหน้าที่เหมือนเมาส์ที่คอยกำหนดการเคลื่อนที่ของตัวชี้บนจอภาพ โดยลักษณะของก้านควบคุมจะคล้ายกล่องที่มีก้านโผล่ออกมา และก้านนั้นสามารถบิดขึ้น ลง ซ้าย ขวาได้การเคลื่อนที่ของก้านนี้เองที่เป็นการกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวชี้ตำแหน่ง
  ก้านควบคุม (Joystick) หลักการทำงานของก้าานควบคุม จะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ภายในที่เรียกว่า โพเทนชันมิเตอร์ (potentionmeter) 2 ตัว โพเทนชันมิเตอร์จะหมุนตามและอ่านค่าทิศทางการบิดของก้านควบคุม โพเทนชันมิเตอร์ตัวหนึ่งจะรับรู้ทิศทางในแนวแกน x หรือแนวนอน (horizontal line) ในขณะที่อีกตัวหนึ่งจะรับรู้ทิศทางในแนวแกน y หรือแนวตั้ง (vertical line) การอ่านค่าของการบิดก้านควบคุมของอุปกรณ์ทั้ง 2 ชิ้นจะให้สัญญาณไฟฟ้า 2 สัญญาณที่เป็นอิสระต่อกันส่งต่อไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ และเป็นข้อมูลที่ไปกำหนดการเคลื่อนที่ของตัวชี้ตำแหน่งหรือตัวของผู้เล่นบนจอภาพ ดังนั้น จะเห็นว่าการทำงานของก้านควบคุมจะไม่ให้รายละเอียดมากเพียงแค่ให้ผู้ใช้เห็นทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวชี้ได้เท่านั้น

  4.2.3 อุปกรณ์รับเข้าระบบปากกา
  อุปกรณ์รับเข้าในกลุ่มนี้จะมีส่วนประกอบอยู่ชิ้นหนึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญ คือ อุปกรณ์ที่มีรูปร่างเหมือนปากกา แต่จะมีแสงที่ปลาย งานที่ใช้อุปกรณ์ชิ้นนี้มักเป็นงานเกี่ยวกับกราฟิกที่ต้องมีการวาดรูป งานวาดแผนผัง และงานคอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ (Computer Aided Design : CAD) ซึ่งถ้าใช้อุปกรณ์ที่รูปร่างเหมือนปากกาจะช่วยให้ทำงานได้สะดวกและรวดเร็วขึ้น อุปกรณ์รับเข้าระบบปากกาที่มีใช้งานอยู่แพร่หลายได้แก่
  (1) ปากกาแสง เป็นอุปกรณ์ที่ไวต่อแสงที่นอกจากจะใช้ในการวาดรูปสำหรับงานกราฟิกแล้ว ยังสามารถทำหน้าที่เหมือนเมาส์ในการชี้ตำแหน่งบนจอภาพ หรือทำงานกับรายการเลือกและสัญรูปเพื่อสั่งงานเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยที่ปลายข้างหนึ่งของปากกาชนิดนี้จะมีสายเชื่อมที่สามารถต่อเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ เมื่อมีการแตะปากกาที่จอภาพข้อมูลจะถูกส่งผ่านสายนี้ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ทำให้สามารถรับรู้ตำแหน่งที่ชี้และกระทำตามคำสั่งได้ นอกจากนี้ เมื่อมีการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดพกพาหรือปาล์มท็อปอย่างแพร่หลายก็มีการนำปากกาชนิดนี้มาใช้ในการรับข้อมูลที่เป็นลายมือบนเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดนี้ด้วย 
  
4.2.4 อุปกรณ์รับเข้าแบบจอสัมผัส
  จอสัมผัส (touch screen) เป็นจอภาพแบบพิเศษที่สามาถรับรู้ได้ว่ามีการสัมผัสที่ตำแหน่งใดบนจอภาพ เมื่อมีการเลือก ตำแหน่งที่เลือกจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งไปยังซอฟต์แวร์ที่ทำงานเพื่อแปลเป็นคำสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงาน โดยซอฟต์แวร์ที่ใช้งานมักเป็นซอฟต์แวร์ที่เขียนขึ้นเฉพาะ การใช้จอสัมผัสเหมาะกับการใช้งานหรือซอฟต์แวร์ที่ต้องมีการเลือกคำสั่งในรายการเลือกหรือสัญรูป โดยต้องออกแบบส่วนติดต่อผู้ใช้ให้มีสัญรูปที่มีขนาดใหญ่เพื่อสะดวกในการเลือกและลดความผิดพลาด ในปัจจุบันเราจะพบเห็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้จอภาพสัมผัสวางอยู่ทั่วไปตามสถานที่สาธารณะหรือห้างสรรพสินค้า ไม่ว่าจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งไว้เพื่อให้ข้อมูลทางการท่องเที่ยว เครื่องคอมพิวเตอร์บอกตำแหน่งต่างๆ ในสถานที่ เครื่องคอมพิวเตอร์อธิบายสินค้าหรือบริการ หรือแม้แต่ตู้เกมแบบหยอดเหรียญ
   

แสดงการใช้งานจอสัมผัสเลือกตำแหน่งบนจอภาพ เทคโนโลยีในการผลิตจอภาพสัมผัสในปัจจุบันมีด้วยกัน 4 แบบ ได้แก่ เทคโนโลยีเยื่อเชิงตัวนำ (conductive membrane) เทคโนโลยีจานเก็บประจุ (capacity-plate) เทคโนโลยีคลื่นจากสมบัติของเสียง (acoustic wave) และเทคโนโลยีลำแสงรังสีอินฟาเรด (infrared-beam) ซึ่งเทคโนโลยีสุดท้ายเป็นที่นิยมมากเนื่องจากมความละเอียดมาก แต่ก็มีราคาแพง
  ถึงแม้ว่า การใช้จอภาพสัมผัสจะช่วยให้การใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์ทำได้ง่ายขึ้น โดยสามารถใช้นิ้วมือสั่งงานบนจอภาพโดยตรง แต่ก็ไม่เหมาะกับการนำมาใช้งานทั่วไป เนื่องจากอุปกรณ์ประเภทนี้มีน้ำหนักมาก และต้องใช้พลังงานไฟฟ้าสูง

4.2.5 อุปกรณ์รับเข้าแบบกราดตรวจ

  (1) เครื่องอ่านรหัสแท่ง ก่อนที่เราจะรู้จักกับเครื่องอ่านรหัสแท่ง ก็คงต้องทำความรู้จักกับสิ่งที่เรียกว่ารหัสแท่ง (bar code) ก่อน รหัสแท่งเป็นสิ่งที่เราพบเห็นได้บ่อยในการดำรงชีวิตในสังคมปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นบนสินค้าในห้างสรรพสินค้า หรือบนหนังสือห้องสมุด รหัสแท่งเป็นสัญลักษณ์ หรือรหัสที่มีลักษณะเป็นแท่งหรือแถบสีขาวและดำ เรียงต่อเนื่องกันในแนวตั้ง แต่ละแท่งมีความหนาไม่เท่ากัน ความหนาที่แตกต่างกันนี้เองทำให้เราสามารถใช้รหัสแท่งเป็นสัญลักษณ์แทนสินค้าหรือของที่ต่างชนิดกันหรือคนละชิ้นกันได

  สำหรับเครื่องอ่านรหัสแท่งเป็นอุปกรณ์ที่คิดค้นขึ้นเป็นนำเข้าข้อมูลที่เป็นรหัสแท่งโดยเฉพาะ โดยก่อนที่จะนำระบบการอ่านรหัสแท่งมาใช้ในงานใดๆ ต้องกำหนดมาตรฐานของรหัสแท่งที่ใช้เสียก่อน เช่น ในซูเปอร์มาร์เก็ตนิยมใช้มาตรฐานยูพีซี (Universal Product Code : UPC) ซึ่งเข้ารหัสโดยใช้ตัวเลขความยาว 12 ตัว โดยตัวเลขแต่ละตัวจะมีความหมายที่สามารถอ้างถึงสินค้าได้ ในขณะที่หน่วยงานอื่น เช่น โรงเรียน โรงงานมักนำมาตรฐานโค้ด 39 (Three of Nine) มาใช้งาน เนื่องจากมีความยืดหยุ่นกว่า เพราะสามารถเข้ารหัสได้ทั้งตัวเลข ตัวอักษรภาษาอังกฤษและอักขระพิเศษ นอกจากนี้ยังสามารถขยายความยาวของรหัสได้ตามต้องการด้วย
  การทำงานของเครื่องอ่านรหัสแท่งใช้หลักการของการสะท้อนแสง โดยเครื่องอ่านจะส่องลำแสงไปยังรหัสแท่งที่อยู่บนสินค้า แล้วแปลงรหัสที่อ่านได้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ส่งผ่านสายที่เชื่อมต่ออยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ์เพื่อให้ซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้นใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ชิ้นนี้นำไปประมวลผล ซึ่งโดยมากมักเป็นซอฟต์แวร์ทางด้านฐานข้อมูล เช่น ถ้าเป็นการขายสินค้า เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์รับสัญญาณจากเครื่องอ่านจะรับรู้ว่าสินค้าชนิดใดถูกขายไป ซอฟต์แวร์จะสั่งให้ไปดึงข้อมูลราคาของสินค้าชนิดนั้นขึ้นมาแสดงที่จอภาพ ในขณะเดียวกันจะไปลดจำนวนสินค้าชนิดนั้นออกจากข้อมูลสินค้าคงคลัง
  เครื่องอ่านรหัสแท่งนี้ได้รับความนิยมมาก เนื่องจากสามารถอำนวยความสะดวกในการนำเข้าข้อมูล แทนการนำเข้าข้อมูลผ่านแผงแป้นอักขระ สามารถลดความผิดพลาดระหว่างการนำเข้าข้อมูล และยังช่วยให้การทำงานเป็นอัตโนมัติเนื่องจากสามารถเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลได้

  (2) เครื่องกราดตรวจ หรือที่เรานิยมเรียกกันว่าสแกนเนอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยเพิ่มความน่าสนใจให้งานเอกสารและงานนำเสนอข้อมูลเป็นอย่างมาก อุปกรณ์ชิ้นนี้สามารถนำเข้าข้อมูลที่เป็นรูปภาพหรือข้อความที่อยู่บนสิ่งพิมพ์ได้โดยใช้หลักการสะท้อนแสง ข้อมูลที่รับเข้าโดยอุปกรณ์ชิ้นนี้จะเป็นรูปภาพที่ได้รับ
การแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจและตีความได้ และสามารถเก็บในหน่วยความจำได้ ผู้ใช้สามารถนำรูปดังกล่าวไปประกอบในแฟ้มข้อมูลเอกสารที่สร้างจากซอฟต์แวร์ประมวลคำ หรือแฟ้มข้อมูลงานนำเสนอที่สร้างจากซอฟต์แวร์นำเสนอข้อมูลได้
  ในการใช้งานอุปกรณ์ชิ้นนี้ต้องมีซอฟต์แวร์ช่วยในการแสดงข้อมูลและจัดเก็บด้วย 
การทำงานของอุปกรณ์ใช้เทคโนโลยีการส่องแสงผ่านฟิลเตอร์ 3 ตัว ได้แก่ ฟิลเตอร์สีแดง สีเขียวและสีน้ำเงินไปยังวัตถุที่ต้องการกราดตรวจ (scan) เมื่อแสงผ่านวัตถุจะเกิดการสะท้อนผ่านกระจกและเลนส์ส่งไปยังวัตถุไวแสง ซึ่งทำหน้าที่ตรวจจับความเข้มของแสง หลังจากนั้นแปลงความเข้มของแสงที่แตกต่างกันให้เป็นข้อมูลแบบดิจิทัลที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ และข้อมูลดังกล่าวจะแสดงเป็นรูปภาพโดยซอฟต์แวร์ที่ใช้ร่วมกับเครื่องสแกนเนอร์นั้นๆ ผู้ใช้สามารถจัดเก็บแล้วนำรูปที่ได้ไปตกแต่งเพิ่มเติมโดยใช้ซอฟต์แวร์กราฟิก เช่น ซอฟต์แวร์โฟโทชอพ (Photoshop) 
   
เครื่องกราดตรวจ การพิจารณาคุณภาพของสแกนเนอร์ จะพิจารณาจากความละเอียดของภาพ ซึ่งมีหน่วยเป็นจุดต่อนิ้ว (dot per inch : dpi) ภาพที่มีจำนวนจุดต่อนิ้วมากจะมีความละเอียดสูง ซึ่งจะเหมือนรูปจริงมาก นอกจากนี้ความสามารถในการแยกแยะสีของสแกนเนอร์ และความเร็วในการกราดตรวจก็มีความสำคัญเช่นกัน

  4.2.6 อุปกรณ์รับเข้าแบบจดจำเสียง

  การใช้งานคอมพิวเตอร์ในยุคใหม่นี้ มีความพยายามทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถรับคำสั่งหรือข้อมูลที่เป็นเสียงพูดได้ ทั้งนี้เพื่อความสะดวกในการสั่งงานคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์รับเข้าที่ได้รับการพัฒนามาเพื่อประโยชน์ดังกล่าวเรียกว่า อุปกรณ์วิเคราะห์เสียงพูด (speech recognition device) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่างนักคอมพิวเตอร์และนักภาษาศาสตร์ การใช้อุปกรณ์ชนิดนี้ต้องมีซอฟต์แวร์ที่เก็บฐานข้อมูลของคำศัพท์และความหมายของคำ นอกจากนี้ยังต้องจดจำน้ำเสียงและสำเนียงของผู้ที่จะใช้งานด้วย เนื่องจากการพูดของคนแต่ละคนมีความแตกต่างกันในแง่ของน้ำเสียงและสำเนียง ดังนั้นก่อนการใช้งานอุปกรณ์ชิ้นนี้ ต้องทำให้คอมพิวเตอร์เรียนรู้และจดจำน้ำเสียง สำเนียงของผู้ใช้งานระยะหนึ่งก่อนจึงใช้เริ่มงานจริงได้ ส่วนการทำงานของอุปกรณ์ชิ้นนี้จะรับข้อมูลเข้าทางไมโครโฟน (microphone) แล้วแปลงข้อมูลเสียงให้เป็นข้อมูลแบบดิจิทัล หลังจากนั้นนำข้อมูลที่แปลงได้ไปเปรียบเทียบกับคำศัพท์ในฐานข้อมูล หาความหมายของคำนั้นซึ่งอาจเป็นคำสั่ง เมื่อได้ความหมายก็สั่งให้คอมพิวเตอร์กระทำการตามความหมายของคำสั่งดังกล่าว
  ถึงแม้อุปกรณ์ชิ้นนี้จะสามารถการรับเข้าข้อมูลสะดวกสบายขึ้น อีกทั้งสามารถช่วยคนตาบอดที่ไม่สามารถสั่งงานเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านแผงแป้นอักขระหรือเมาส์ได้ แต่ก็ยังมีข้อเสียที่ต้องได้รับการพัฒนาต่อไปเรื่อยๆ เช่น ปัญหาในเรื่องของน้ำเสียงและสำเนียง เนื่องจากผู้สั่งการถึงแม้จะเป็นคนเดียวกัน แต่หากสั่งการในสภาวะอารมณ์ที่แตกต่างกัน ็มีผลให้น้ำเสียงแตกต่างจากเดิม มีผลให้การทำงานของอุปกรณ์อาจผิดพลาดไปได้ และปัญหาในเรื่องความสามารถในการจดจำคำศัพท์ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของหน่วยความจำ ทำให้จำนวนคำศัพท์ที่จำได้มีจำกัด และไม่สามารถแยกแยะคำศัพท์ที่ที่พ้องเสียงกัน เช่น คำศัพท์ภาษาอังกฤษ to too และ two

4.3 หน่วยประมวลผลกลาง

  หน่วยประมวลผลกลางเป็นวงจรไฟฟ้าหน่วยสำคัญที่ทำหน้าที่แตกต่างกัน 2 หน่วย ได้แก่ หน่วยควบคุม (Control Unit : CU) และหน่วยคำนวณและตรรกะหรือเอแอลยู (Arithmetic and Logic Unit : ALU)
 
หน่วยประมวลผลกลาง หรือไมโครโพรเซสเซอร์ของไมโครคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่นำคำสั่งและข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตาม คำสั่งพื้นฐานของไมโครโพรเซสเซอร์ซึ่งแทนได้ด้วยรหัสเลขฐานสอง
  การทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน เช่น การบวก ลบ คูณ หาร การเปรียบเทียบข้อมูลสองจำนวน การควบคุมการเคลื่อนย้ายข้อมูลในส่วนต่างๆ ของระบบ เช่น เคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างอุปกรณ์รับข้อมูล อุปกรณ์แสดงผลกับหน่วยความจำ เป็นต้น
  
4.3.2 หน่วยคำนวณและตรรกะ

  หน่วยคำนวณและตรรกะเป็นหน่วยที่ทำหน้าที่คำนวณทางเลขคณิต ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หารและเปรียบเทียบทางตรรกะเพื่อทำการตัดสินใจ เช่น ทำการเปรียบเทียบข้อมูล เพื่อตรวจสอบว่าปริมาณหนึ่ง น้อยกว่า เท่ากับ หรือมากกว่า อีกปริมาณหนึ่ง แล้วส่งผลการเปรียบเทียบว่าจริงหรือเท็จไปยังหน่วยความจำเพื่อทำงานต่อไป ตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ในเงื่อนไข การทำงานของเอแอลยูคือ รับข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูซึ่งเรียกว่า เรจิสเตอร์ (register) เพื่อทำการคำนวณแล้วส่งผลลัพธ์กลับไปยังหน่วยความจำ ทั้งนี้ในการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ข้อมูลและคำสั่งจะอยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าแล้วส่งไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ผ่านระบบส่งถ่ายข้อมูลผ่านในที่เรียกว่าบัส (bus)
  กลไกการทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงานเป็นส่วนๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น
  ในด้านความเร็วของซีพียูถูกกำหนดโดยปัจจัย 2 อย่าง ปัจจัยแรกคือ สถาปัตยกรรมภายในของซีพียูแต่ละรุ่น ซีพียูที่ได้รับการออกแบบภายในที่ดีกว่าก็มีประสิทธิภายในการประมวลผลที่ดีกว่า การพัฒนาทางด้านสถาปัตยกรรมก็มีส่วนทำให้ลักษณะของซีพีแตกต่างกันไป 
  นอกจากนี้ อีกปัจจัยหนึ่งที่เป็นตัวกำหนดความเร็วของซีพียู คือ ความถี่ของสัญญาณนาฬิกา (clock) ซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่คอยกำหนดจังหวะการทำงานประสานของวงจรภายในให้สอดคล้องกัน ในอดีตสัญญาณดังกล่าวจะมีความถี่ในหน่วยเป็นเมกะเฮิรตซ์ (megahertz) หรือล้านครั้งต่อวินาที ดังนั้น สำหรับซีพียูที่มีสถาปัตยกรรมภายในเหมือนกันทุกประการ แต่ความถี่สัญญาณนาฬิกาต่างกัน ซีพียูตัวที่มีความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงกว่าจะทำงานได้เร็วกว่า และซีพียูที่มีอยู่ในปัจจุบันมีความถี่ในระดับจิกะเฮิรตซ์


  4.3.3 วิวัฒนาการของหน่วยประมวลผลกลาง

  เทคโนโลยีไมโครโพเซสเซอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเริ่มจากปี พ.ศ. 2518 บริษัทอินเทลได้พัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ ไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 8080 ซึ่งเป็นซีพียูขนาด 8 บิต ซีพียูรุ่นนี้จะรับข้อมูลเข้ามาประมวลผลด้วยตัวเลขฐานสองครั้งละ 8 บิต และทำงานภายใต้ระบบปฏิบัติการซีพีเอ็ม (CP/M) ต่อมาบริษัทแอปเปิ้ลก็เลือกซีพียู 6502 ของบริษัทมอสเทคมาผลิตเป็นเครื่องแอปเปิ้ลทู ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในยุคนั้น
  เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในประเทศไทยส่วนมากเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียูของตระกูล 80XXX ที่พัฒนามาจาก 8088 8086 80286 80386 80486 และเพนเตียม ตามลำดับ
  การพัฒนาซีพียูตระกูลนี้เริ่มจาก ซีพียูเบอร์ 8088 ต่อมาประมาณปี พ.ศ. 2524 มีการพัฒนาเป็นซีพียูแบบ 16 บิต ที่มีการรับข้อมูลจากภายนอกทีละ 8 บิต แต่การประมวลผลบวก ลบ คูณ หารภายในจะกระทำทีละ 16 บิต บริษัทไอบีเอ็มเลือกซีพียูตัวนี้เพราะอุปกรณ์ประกอบอื่น ๆ ในสมัยนั้นยังเป็นระบบ 8 บิต คอมพิวเตอร์รุ่นซีพียู 8088 แบบ 16 บิตนี้เรียกว่า พีซี และเป็นพีซีรุ่นแรก 
  ขีดความสามารถของซีพียูที่จะต้องพิจารณา นอกจากขีดความสามารถในการประมวลผลภายใน การรับส่งข้อมูลระหว่างซีพียูกับอุปกรณ์ภายนอกแล้ว ยังต้องพิจารณาขีดความสามารถในการเข้าไปเขียนอ่านในหน่วยความจำด้วย ซีพียู 8088 สามารถเขียนอ่านในหน่วยความจำได้สูงสุดเพียง 1 เมกะไบต์ (ประมาณหนึ่งล้านไบต์) ซึ่งถือว่ามากในขณะนั้น
  ความเร็วของการทำงานของซีพียูขึ้นอยู่กับการให้จังหวะที่เรียกว่า สัญญาณนาฬิกา ซีพียู 8088 ถูกกำหนดจังหวะด้วยสัญญาณนาฬิกาที่มีความเร็ว 4.77 ล้านรอบใน 1 วินาที หรือที่เรียกว่า 4.77 เมกะเฮิรตช์ (MHz) ซึ่งปัจจุบันถูกพัฒนาให้เร็วขึ้นเป็นลำดับ
  ไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นพีซีได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมฮาร์ดดิสก์ลงไปและปรับปรุงซอฟต์แวร์ระบบ และเรียกชื่อรุ่นว่า พีซีเอ็กซ์ที (PC-XT)
  ใน พ.ศ. 2527 ไอบีเอ็มเสนอไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่ทำงานได้ดีกว่าเดิม โดยใช้ชื่อรุ่นว่า พีซีเอที (PC-AT) คอมพิวเตอร์รุ่นนี้ใช้ซีพียูเบอร์ 80286 ทำงานที่ความเร็วสูงขึ้นคือ 6 เมกะเฮิรตซ์ 
  การทำงานของซีพียู 80286 ดีกว่าเดิมมาก เพราะรับส่งข้อมูลกับอุปกรณ์ภายในเป็นแบบ 16 บิตเต็ม การประมวลผลเป็นแบบ 16 บิต ทำงานด้วยความเร็วของจังหวะสัญญาณนาฬิกาสูงกว่า และยังติดต่อเขียนอ่านกับหน่วยความจำได้มากกว่า คือ ติดต่อได้สูงสุด 16 เมกะไบต์ หรือ 16 เท่าของคอมพิวเตอร์รุ่นพีซี
  พัฒนาการของเครื่องพีซีที่ทำให้ผู้ผลิตอื่นออกแบบเครื่องคอมพิวเตอร์ตามอย่างไอบีเอ็ม โดยเพิ่มขีดความสามารถเฉพาะของตนเองเข้าไปอีก เช่น ใช้สัญญาณนาฬิกาสูงขึ้นเป็น 8 เมกะเฮิรตซ์ 10 เมกะเฮิรตซ์ จนถึง 16 เมกะเฮิรตซ์ ไมโครคอมพิวเตอร์บนรากฐานของพีซีเอที จึงมีผู้ใช้กันทั่วโลก ยุคนี้จึงเป็นยุคที่ไมโครคอมพิวเตอร์แพร่หลายอย่างเต็มที่
  ซีพียู 80386SX ใช้กับโครงสร้างเครื่องพีซีเอทีเดิมได้พอดีโดยแทบไม่ต้องดัดแปลงอะไร ทั้งนี้เพราะโครงสร้างภายในซีพียเป็นูแบบ 80386 แต่โครงสร้างการติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกใช้เส้นทางเพียงแค่ 16 บิต ไมโครคอมพิวเตอร์ 80386SX จึงเป็นที่นิยมเพราะมีราคาถูกและสามารถทดแทนเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นพีซีเอทีได้ 
  ซีพียู 80486 เป็นพัฒนาการของอินเทลใน พ.ศ. 2532 และเริ่มใช้กับเครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์ในปีต่อมา ความจริงแล้วซีพียู 80486 ไม่มีข้อเด่นอะไรมากนัก เพียงแต่ใช้เทคโนโลยีการรวมชิป 80387 เข้ากับซีพียู 80386 ซึ่งชิป 80387 เป็นหน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์ และรวมเอาส่วนจัดการหน่วยความจำเข้าไว้ในชิป ทำให้การทำงานโดยรวมรวดเร็วขึ้นอีก
  ใน พ.ศ. 2535 อินเทลได้ผลิตซีพียูตัวใหม่ที่มีขีดความสามารถสูงขึ้น ชื่อว่า เพนเทียม การผลิตไมโครคอมพิวเตอร์จึงได้เปลี่ยนมาใช้ซีพียูเพนเทียม ซึ่งเป็นซีพียูที่มีขีดความสามารถเชิงคำนวณสูงกว่าซีพียู 80486 มีความซับซ้อนมากว่าเดิม และใช้ระบบการส่งถ่ายข้อมูลได้ถึง 64 บิต 
  การพัฒนาทางด้านซีพียูเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ไมโครโพรเซสเซอร์รุ่นใหม่จะมีโครงสร้างที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ใช้งานได้มากขึ้น และจะเป็นซีพียูในรุ่นที่ 8 ของบริษัทอินเทล โดยมีชื่อว่า เพนเทียมโฟร์ (Pentium IV)
  ใน พ.ศ. 2529 บริษัทอินเทลประกาศตัวซีพียูรุ่นใหม่ คือ 80386 หลายบริษัทรวมทั้งบริษัทไอบีเอ็มเร่งพัฒนาโดยนำเอาซีพียู 80386 มาเป็นซีพียูหลักของระบบ ซีพียู 80386 เพิ่มเติมขีดความสามารถอีกมาก เช่น รับส่งข้อมูลครั้งละ 32 บิต ประมวลผลครั้งละ 32 บิต ติดต่อกับหน่วยความจำได้มากถึง 4 จิกะไบต์ (1 จิกะไบต์ เท่ากับ 1024 ล้านไบต์) จังหวะสัญญาณนาฬิกาเพิ่มได้สูงถึง 33 เมกะเฮิร์ต ขีดความสามารถสูงกว่าพีซีรุ่นเดิมมาก และใน พ.ศ. 2530 บริษัทไอบีเอ็มเริ่มประกาศขายไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ชื่อว่า พีเอสทู (PS/2) โดยมีโครงสร้างทางฮาร์ดแวร์ของระบบแตกต่างออกไปโดยเฉพาะระบบบัส
  ผลปรากฏว่า เครื่องคอมพิวเตอร์รุ่น 80386 ไม่เป็นที่นิยมมากนัก ทั้งนี้เพราะยุคเริ่มต้นของเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่น 80386 มีราคาแพงมาก ดังนั้นใน พ.ศ. 2531 อินเทลต้องเอาใจลูกค้าในกลุ่มเอทีเดิม คือ ลดขีดความสามารถของ 80386 ลงให้เหลือเพียง 80386SX
  จากรูป แสดงพัฒนาการด้านความเร็วของซีพียูตั้งแต่รุ่น 8086 จนถึงรุ่นที่มีใช้อยู่ในปัจจุบัน และความคาดหวังต่อไปในอนาคตที่ไมโครโพรเซสเซอร์จะมีความเร็วถึงระดับ 100,000 ล้านคำสั่งต่อวินาที จากรูปแกน X แทนปีคริศตศักราชที่มีการพัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ และแกน Y แทนความเร็วในการทำงานของไมโครโพรเซสเซอร์มีหน่วยเป็นล้านคำสั่งต่อวินาที (MIPS)


  4.4 หน่วยความจำหลัก

  หน่วยความจำหลัก คือ หน่วยความจำที่ต่อกับหน่วยประมวลผลกลางและหน่วยประมวลผลกลางสามารถใช้งานได้โดยตรง หน่วยความจำชนิดนี้จะเก็บข้อมูลและชุดคำสั่งในระหว่างการประมวลผลและมีกระแสไฟฟ้า เมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ข้อมูลในหน่วยความจำนี้จะหายไปด้วย หน่วยความจำหลักที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ปัจจุบันเป็นชนิดที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ หน่วยความจำชนิดนี้มีขนาดเล็ก ราคาถูก แต่เก็บข้อมูลได้มาก และสามารถให้หน่วยประมวลผลกลางนำข้อมูลมาเก็บและเรียกค้นได้อย่างรวดเร็ว
  หน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่รับและส่งสัญญาณไฟฟ้าในรูปแบบของรหัส โดยนิยมแทนด้วยตัวเลข 0 และ 1 ซึ่งแทนสถานะการมีสัญญาณไฟฟ้าต่ำและสถานะการมีสัญญาณไฟฟ้าสูง หรืออาจเปรียบเทียบได้กับสถานะของหลอดไฟฟ้าคือ สถานะปิด และสถานะเปิด ดังนั้น ถ้ามีหลอดไฟฟ้าอยู่ 2 ดวง จะใช้สถานะปิดหรือเปิดแทนรหัสแบบต่างๆ ได้ 4 รหัสคือ

จะได้จำนวนรหัสที่เกิดจากการแทนสถานะของหลอดไฟฟ้า 2 หลอด = 22 = 4 รหัส
  ถ้ามีหลอดไฟอยู่ 4 ดวง สามารถแทนรหัสแบบต่าง ๆ ได้ = 24 = 16 รหัส
  หรือ ถ้ามี หลอดไฟอยู่ 8 ดวง สามารถแทนรหัสแบบต่าง ๆ ได้ = 28 = 256 รหัส

  เนื่องจากหลอดไฟแต่ละหลอดจะมีสถานะได้ 2 แบบ ลักษณะการแทนตัวเลข 0 และ 1 ด้วยสถานะดังกล่าวจะเข้ากับระบบตัวเลขฐานสอง ตัวอย่างเช่น ให้สถานะของหลอดไฟฟ้า 2 หลอดแทนตัวเลขฐานสอง 2 หลัก จะสามารถสร้างรหัสที่แตกต่างกันได้ 4 รหัส
  ทำนองเดียวกันถ้าให้ตัวเลขฐานสองมีได้ 8 หลัก หรือ 8 บิต จะแทนรหัสได้ 256 แบบ เช่นตัวอักษร A อาจแทนด้วยรหัส 01000001 และเครื่องหมาย * อาจแทนด้วยรหัส 00101010 เป็นต้น โดยเรียกกลุ่มที่มี 8 บิต ว่า 1 ไบต์(byte) หรือ 1 ตัวอักขระ โดยทั่ว ๆ ไป จะใช้จำนวนไบต์บอกขนาดของหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์มาตราหน่วยความจำมีดังนี้
  1 กิโลไบต์ (kilobyte หรือ KB) = 210 = 1,024 ไบต์
  1 เมกะไบต์ (megabyte หรือ MB) = 220 = 1,048,576 ไบต์
  เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องอาศัยหน่วยความจำหลัก เพื่อใช้เก็บข้อมูลและคำสั่ง ซีพียูทำหน้าที่นำคำสั่งจากหน่วยความจำหลักมาแปลความหมายแล้วกระทำตาม เมื่อทำเสร็จก็จะนำผลลัพธ์มาเก็บในหน่วยความจำหลัก ซีพียูจะกระทำตามขั้นตอนเช่นนี้เป็นวงรอบเรื่อยๆ ไปอย่างรวดเร็ว เรียกการทำงานลักษณะนี้ว่า วงรอบของคำสั่ง (execution cycle)
  จากการทำงานเป็นวงรอบของซีพียูนี้เอง การอ่านเขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำหลักจะต้องทำได้รวดเร็ว เพื่อให้ทันการทำงานของซีพียู โดยปกติถ้าให้ซีพียูทำงานที่ความถี่ของสัญญาณนาฬิกา 2,000 เมกะเฮิรตซ์ หน่วยความจำหลักที่ใช้ทั่วไปมักจะมีความเร็วไม่ทัน ช่วงติดต่ออาจมีเพียง 100 เมกะเฮิรตซ์
  หน่วยความจำหลักที่ใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์จึงต้องกำหนดคุณลักษณะ ในเรื่องช่วงเวลาเข้าถึงข้อมูล (access time) ค่าที่ใช้ทั่วไปอยู่ในช่วงประมาณ 60 นาโนวินาที ถึง 125 นาโนวินาที (1 นาโนวินาทีเท่ากับ 10-9 วินาที) แต่อย่างไรก็ตาม มีการพัฒนาให้หน่วยความจำสามารถใช้กับซีพียูที่ทำงานเร็วขนาด 33 เมกะเฮิรตซ์ โดยการสร้างหน่วยความจำพิเศษมาคั่นกลางไว้ ซึ่งเรียกว่า หน่วยความจำแคช (cache memory) ซึ่งเป็นหน่วยความจำที่เพิ่มเข้ามาเพื่อนำชุดคำสั่ง หรือข้อมูลจากหน่วยความจำหลักมาเก็บไว้ก่อน เพื่อให้ซีพียูเรียกใช้ได้เร็วขึ้น

4.4.1 หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว

  หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียวหรือที่เราเรียกว่ารอม (Read Only Memory : ROM) เป็นหน่วยความจำที่บริษัทผู้ผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ได้บรรจุโปรแกรมมาเรียบร้อยแล้ว โปรแกรมนี้เก็บในลักษณะถาวร คือข้อมูลที่บรรจุในหน่วยความจำแบบนี้จะยังอยู่แม้จะปิดเครื่องไปแล้ว และเมื่อเปิดเครื่องใหม่หน่วยประมวลผลกลางจะอ่านโปรแกรมหรือข้อมูลในรอมมาใช้ประมวลผลได้เท่านั้น โดยไม่สามารถที่จะนำข้อมูลอื่นใดมาเขียนลงในรอมได้ สาเหตุที่ต้องมีโปรแกรมเก็บไว้ถาวรก็เนื่องจากเมื่อเวลาเริ่มต้นทำงานไมโครคอมพิวเตอร์จะต้องทำการเรียกระบบปฏิบัติการจากแผ่นบันทึกมาบรรจุในหน่วยความจำ หน่วยความจำรอมที่ใช้ในระบบไมโครคอมพิวเตอร์ จะมีขนาดประมาณ 8 KB ขึ้นไป โปรแกรมที่เก็บไว้ในรอมและเป็นหน่วยสำคัญของระบบนี้มีชื่อว่า ไบออส BIOS (Basic Input Output System)
  รอมส่วนใหญ่เป็นหน่วยความจำไม่ลบเลือน แต่อาจยอมให้ผู้พัฒนาระบบลบข้อมูลและเขียนข้อมูลลงไปใหม่ได้ การลบข้อมูลนี้ต้องทำด้วยกรรมวิธีพิเศษ เช่น ใช้แสงอัลตราไวโอเลตฉายลงบนผิวซิลิคอน หน่วยความจำประเภทนี้มักจะมีช่องกระจกใสสำหรับฉายแสงขณะลบ และขณะใช้งานจะมีแผ่นกระดาษทึบปิดทับไว้ เรียกหน่วยความจำประเภทนี้ว่า อีพร็อม (Erasable Programmable Read Only Memory : EPROM) 
4.4.2 หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้

  หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้หรือที่เราเรียนกว่า แรม (Random Access Memory : RAM) เป็นหน่วยความจำหลักที่สามารถนำโปรแกรมและข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอกหรือหน่วยความจำรองมาบรรจุไว้ หน่วยความจำแรมนี้ต่างจากรอมที่สามารถเก็บข้อมูลได้เฉพาะเวลาที่มีไฟฟ้าเลี้ยงวงจรอยู่เท่านั้น หากปิดเครื่องข้อมูลจะหายไปหมดสิ้น เมื่อเปิดเครื่องใหม่อีกครั้งจึงจะนำข้อมูลหรือโปรแกรมมาเขียนใหม่อีกครั้ง หน่วยความจำชนิดนี้ทำงานเหมือนกระดานดำ คือสามารถลบข้อมูลที่ไม่ใช้งานแล้วออกได ้เพื่อเพิ่มพื้นที่ว่างในการเก็บข้อมูลใหม่ ไมโครคอมพิวเตอร์ 16 บิต รุ่น XT มีหน่วยความจำหลักแรมเพียง 640 KB แต่ในยุคหลังนี้ไมโครโพรเซสเซอร์มีหน่วยความจำหลักแรมได้หลายร้อยเมกะไบต์ โดยปกติขนาดของแรมจะใช้ในการกล่าวถึงขนาดความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย หน่วยความจำแรมมีขนาดแตกต่างกันออกไป หน่วยความจำชนิดนี้ บางครั้งเรียกว่า read write memory ซึ่งหมายความว่าสามารถทั้งอ่านและบันทึกได้ หน่วยความจำแบบแรมที่มีใช้อยู่สามารถแบ่งได้ 2 ประเภท คือ
  (1) ไดนามิกแรมหรือดีแรม (Dynamic RAM : DRAM) เป็นหน่วยความจำที่มีใช้งานอยู่ในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มากที่สุด เนื่องจากราคาไม่แพงและมีความจุสูง หน่วยความจำชนิดนี้เก็บข้อมูลเลขฐานสองแต่ละบิตไว้ที่ตัวเก็บประจุ ซึ่งจะมีการคายประจุทำให้ข้อมูลที่เก็บไว้หายไปได้ จึงต้องออกแบบให้มีการย้ำสัญญาณไฟฟ้าหรือที่เรียกว่ารีเฟรช (refresh) ให้ตัวเก็บประจุตลอดเวลา เพื่อให้ข้อมูลที่เก็บภายในยังคงอยู่ตลอดการใช้งาน ซึ่งการรีเฟรชดังกล่าวมีผลให้หน่วยความจำชนิดนี้อ่านและเขียนข้อมูลได้ช้า
  ในการเข้าถึงข้อมูลของไดนามิกแรมจะแบ่งเวลาในการเข้าถึงข้อมูลเป็น 2 ช่วง ได้แก่ ช่วงจัดเตรียม (setup time) คือเวลาที่ใช้ในการเตรียมพื้นที่ในแรมให้พร้อมในการรับหรือส่งข้อมูล ภายในแรมแบ่งเป็นตารางที่สามารถระบุเป็นแถว (row) และสดมภ์ (column) แต่ละช่องคือพื้นที่ใช้เก็บข้อมูลแบ่งเป็นตำแหน่งที่อยู่ (address) การจะอ่านหรือเขียนข้อมูล ซีพียูต้องส่งสัญญาณที่ระบุตำแหน่งดังกล่าวไป เพื่อเตรียมการรับหรือส่งข้อมูลของพื้นที่ที่ระบุ สำหรับส่วนที่สองเรียกว่า ช่วงวงรอบการทำงาน (cycle time) คือ เวลาที่ใช้ในการอ่านหรือเขียนข้อมูลในตำแหน่งที่อยู่ที่ระบุส่งกลับมายังซีพียู การอ่านข้อมูลของดีแรมในยุคแรกๆ อ่านข้อมูลทีละ 4 ไบต์ โดยต้องส่งสัญญาณระบุตำแหน่งที่อยู่เป็นแถวและสดมภ์ของแต่ละไบต์ไปยังแรม
ในปัจจุบันมีการคิดค้นดีแรมขึ้นใช้งานอยู่หลายชนิด เทคโนโลยีในการพัฒนาหน่วยความจำประเภทแรมเป็นความพยายามลดเวลาในส่วนที่สองของการอ่านข้อมูล นั่นก็คือช่วงวงรอบการทำงาน นักเรียนอาจเคยได้ยินชื่อเรียกแรมมาหลายประเภท ดังนี้
  (ก) เอฟพีเอ็มดีแรม (Fast Page Mode Dynamic RAM : FPM DRAM) เป็นแรมที่พัฒนาหลังจากไดนามิกแรมธรรมดาในยุคแรกๆ ที่ใช้ในเครื่องระดับ 80286 และ 80386 เอฟพีเอ็มดีแรมเป็นแรมชนิดที่เก่าที่สุดที่ยังคงมีขายอยู่ในตลาดคอมพิวเตอร์ เป็นแรมที่พัฒนาขึ้นใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับ 80486 ปัจจุบันยังคงมีการผลิตมาจำหน่ายแต่น้อยมาก ทำให้เป็นแรมชนิดที่มีราคาแพง 
  หลักการทำงานของแรมชนิดนี้พัฒนามาจากการทำงานของไดนามิกแรมธรรมดา คือ อ่านข้อมูลทีละ 4 ไบต์เหมือนกัน แต่ใช้หลักการที่ให้ข้อมูลเหล่านั้นอยู่ในแถวเดียวกันแต่คนละสดมภ์ การส่งสัญญาณระบุตำแหน่งของไบต์ที่ 2 ถึง 4 ระบุเฉพาะส่วนที่เป็นตำแหน่งของสดมภ์ ส่วนการระบุแถวจะส่งไปในครั้งแรกเพียงครั้งเดียว ทำให้เวลาในการเข้าถึงข้อมูลไบต์ที่ 2- 4 ลดลงเหลือเพียงส่วนที่สองเท่านั้น เป็นผลให้การทำงานของเอฟพีเอ็มดีแรมเร็วกว่าแรมธรรมดาประมาณร้อยละ 30 และมีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลในช่วง 100 –200 เมกะไบต์ต่อวินาที 

  (ข) อีดีโอแรม (Extended Data Output RAM : EDO RAM) เป็นแรมที่พัฒนาขึ้นหลังจากเอฟพีเอ็มดีแรม พัฒนาขึ้นในปี พ.ศ.2538 โดยบริษัทไมครอนในประเทศสหรัฐอเมริกา ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับเพนเทียมเอ็มเอ็มเอ็กซ์ เพนเทียมโปร ซึ่งไม่เป็นที่นิยมแล้วในปัจจุบัน หลักการทำงานของแรมชนิดนี้เหมือนกับเอฟพีเอ็มดีแรม แต่ใช้เวลาในการอ่าข้อมูลแต่ละไบต์เร็วกว่า โดยสามารถส่งสัญญาณระบุตำแหน่งส่วนที่เป็นสดมภ์ของไบต์ถัดไปได้เลยโดยไม่ต้องรอให้การอ่านข้อมูลปัจจุบันเสร็จสิ้นก่อน ทำให้เข้าถึงข้อมูลได้เร็วกว่าเอฟพีเอ็มดีแรมร้อยละ 5-10 แรมชนิดนี้ทำงานได้เร็วในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ความถี่ 66 เมกะเฮิร์ต และส่งถ่ายข้อมูลด้วยความเร็ว 800 เมกะไบต์ต่อวินาที
  (ค) เอสดีแรม (Synchronous Dynamic RAM : SDRAM) หลังจาก พ.ศ. 2538 การพัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์เป็นไปอย่างต่อเนื่องและรวดเร็ว ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ผลิตในยุคต่อมาเพนเทียมทูร์ (Pentium II) และเพนเทียมทรี (Pentium III) เป็นเครืองที่มีความถี่สูงกว่า 66 เมกะเฮิรตซ์ และมีแนวโน้มที่จะพัฒนาต่อมาเรื่อยๆ มีผลให้อีดีโอแรมทำงานได้ไม่ดีพอ จึงมีการผลิตแรมที่เรียกว่าเอสดีแรม ที่มีการทำงานเข้าจังหวะของสัญญาณนาฬิกาแทน โดยสามารถเข้าถึงข้อมูลและอ่านข้อมูลได้ 4 ไบต์ต่อรอบสัญญาณนาฬิกา 1 ครั้ง หรือที่เรียกว่า 1 คล็อก(1 clock) แรมชนิดนี้สามารถทำงานได้ที่ความถี่ตั้งแต่ 100 เมกะเฮิรตซ์ขึ้นไป และความเร็วในการส่งถ่ายข้อมูลประมาณ 800 เมกะบิตต่อวินาที 
   
เอสดีแรม เอสดีแรมเป็นแรมชนิดที่ยังใช้งานอยู่ในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ปัจจุบัน โดยแรมประเภทนี้ที่มีขายในตลาดคอมพิวเตอร์จะทำงานได้ที่ความถี่แตกต่างกัน การอ้างถึงแรมประเภทนี้จะอ้างตามความถี่ดังกล่าว โดยอ้างเป็น PC-66 หมายถึงเอสดีแรมที่มีมีการส่งถ่ายข้อมูลที่ความถี่ 66 เมกะเฮิรตซ์ ในขณะที่เป็น PC-133 หมายถึง เอสดีแรมที่มีมีการส่งถ่ายข้อมูลที่ความถี่ 133 เมกะเฮิรต

  (ง) ดีดีอาร์ เอสดีแรม (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM : DDR SDRAM) เป็นแรมที่พัฒนามาจากเอสดีแรม นิยมเรียกอีกอย่างว่า ดีอาร์ดีแรม (DRDRAM) สามารถทำงานได้เร็วกว่าเอสดีแรมธรรมดา 2 เท่าที่ความถี่เดียวกัน คือสามารถอ่านหรือเขียนข้อมูลได้ 2 ครั้งใน 1 รอบสัญญาณนาฬิกา
   
อาร์ดีแรม (จ) อาร์ดีแรม (Rambus Dynamic RAM : RDRAM) เป็นแรมที่ได้รับการออกแบบระบบใหม่ ให้แตกต่างจากแรมชนิดอื่นที่ได้กล่าวมาข้างต้น พัฒนาโดยบริษัทแรมบัส (Rambus Inc.) โดยแรมชนิดนี้ใช้สัญญาณนาฬิกาความถี่ 400 เมกะเฮิรตซ์ และส่งข้อมูลผ่านทางบัสที่มีความเร็วสูง เป็นแรมประเภทที่มีราคาแพงและการใช้งานซับซ้อน จึงไม่เป็นที่นิยมเท่ากับเอสดีแรม และดีดีอาร์เอสดีแร

 (2) สแตติกแรม (Static RAM : SRAM) เป็นหน่วยความจำที่สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้เร็วกว่าดีแรม เนื่องจากไม่ต้องมีการรีเฟรชอยู่ตลอดเวลา แต่หน่วยความจำชนิดนี้มีราคาแพงและจุข้อมูลได้ไม่มาก จึงนิยมใช้หน่วยความจำชนิดนี้เป็นหน่วยความจำแคช ซึ่งเป็นอุปกรณ์ช่วยเพิ่มความเร็วในการทำงานของดีแรม และเราจะกล่าวถึงรายละเอียดของหน่วยความจำชนิดนี้ในหัวข้อต่อไป
   

  นอกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมี อุปกรณ์อีกชิ้นหนึ่ง ที่เป็นอุปกรณ์หลักภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่รวมองค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ทุกหน่วยเข้าด้วยกัน อุปกรณ์ชิ้นนั้นคือ แผงวงจรหลัก หรือเมนบอร์ด (main board) เป็นอุปกรณ์ที่เหมือนศูนย์กลางของระบบคอมพิวเตอร์เนื่องจากอุปกรณ์ทุกชิ้นไม่ว่าจะเป็นหน่วยรับเข้า หน่วยแสดงผล หน่วยความจำหลัก หรือหน่วยความจำรอง ต้องถูกนำมาต่อเชื่อมกับเมนบอร์ดจึงจะทำงานได้ ส่วนประกอบบนเมนบอร์ด
  จากรูป เมนบอร์ดประกอบด้วยอุปกรณ์หลักดังนี้
  1. พอร์ตต่อเชื่อมกับอุปกรณ์รอบข้าง พอร์ต (port) เป็นช่องสำหรับต่อเข้ากับหน่วยรับเข้า หน่วยแสดงผล รวมทั้งอุปกรณ์สนับสนุนทั้งหลาย อาจเป็นแผงแป้นอักขระ เมาส์ เครื่องพิมพ์ ในปัจจุบันพอร์ตที่มีการใช้อยู่ ได้แก่ พอร์ตแบบอนุกรม (serial port) พอร์ตแบบขนาน (parallel port) และยูเอสบี (USB port) ซึ่งเป็นพอร์ตที่กำลังมาแรงและปัจจุบันมีอุปกรณ์หลายชิ้นที่พัฒนาส่วนต่อพ่วงกับเมนบอร์ดให้เป็นแบบยูเอสบี
  2. สล็อต (slot) มีลักษณะเป็นช่องสำหรับเสียบอุปกรณ์ เช่น แรม โมเด็ม แบบติดตั้งภายในหรืออุปกรณ์อื่นที่ช่วยขยายความสามารถในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์บนเมนบอร์ดประกอบด้วยสล็อตที่เสียบอุปกรณ์ต่างๆ ดังนี้
  2.1) สล็อตเสียบแรม เป็นตำแหน่งที่เสียบหน่วยความจำหลักแบบแรม โดยแรมที่จะนำมาเสียบลงในสล็อตนี้ต้องเป็นแบบที่สล็อตนี้รับได้เท่านั้น ดังนั้นการเปลี่ยนหรือเพิ่มแรม ผู้ใช้ต้องศึกษาชนิดของแรมที่เข้ากับสล็อตเสียก่อน
  2.2) สล็อต PCI เป็นช่องสำหรับเสียบอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต้องการต่อเพิ่มเติมเข้ากับคอมพิวเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปอุปกรณ์เหล่านั้นจะได้รับการออกแบบในรูปของการ์ดสำหรับเสียบเพิ่มเติมตามต้องการ เช่น การ์ดเสียง การ์ดแสดงผล โมเด็มแบบติดตั้งภายใน การ์ดสำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายหรือการ์ดแลน
  2.3) สล็อต ISA เป็นช่องเสียบสำหรับอุปกรณ์เพิ่มเติมเช่นเดียวกับสล็อต PCI สล็อต ISA เป็นรุ่นที่เก่ากว่าและเมนบอร์ดรุ่นใหม่ส่วนใหญ่ไม่มีสล็อตประเภทนี้แล้ว
  2.4) สล็อต AGP เป็นสล็อตสำหรับเสียบการ์ดแสดงผลความเร็วสูง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแสดงผลทางจอภาพ
  3. ซ็อคเก็ต (socket) สำหรับเสียบซีพียู เป็นตำแหน่งที่เสียบซีพียูซึ่งจะต้องเป็นรุ่นที่เข้าได้รับเมนบอร์ดเช่นเดียวกับแรม
  4. ชิปเซ็ต (chipset) ถือได้ว่าเป็นองค์ประกอบหลักของเมนบอร์ด และติดมากับเมนบอร์ดทุกชิ้นไม่สามารถแก้ไขได้ ชิปเซ็ตเป็นอุปกรณ์ที่กำหนดคุณสมบัติของเมนบอร์ดควบคุมส่วนประกอบต่างๆ เป็นอุปกรณ์ที่กำหนดว่า แรม ซีพียู และอุปกรณ์ชนิดใดที่สามารถเข้ากับเมนบอร์ดได้ และมีขีดจำกัดในการขยายความสามารถเพียงใด ดังนั้นในการเลือกซื้อเมนบอร์ดผู้ซื้อต้องพิจารณาจากชิปเซ็ตนี้
  5. ขั้วต่อไอดีอี (IDE) เป็นขั้วสำหรับต่อสายส่งข้อมูลชนิด IDE เข้ากับฮาร์ดดิสก์และซีดีรอม เพื่อสามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เหล่านั้นเข้ามาประมวลผล

  4.4.3 หน่วยความจำแคช

  เป็นหน่วยความจำแรมที่นำมาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ เนื่องจากหน่วยความจำประเภทนี้สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้เร็วกว่าหน่วยความจำประเภทดีแรม จึงนิยมนำหน่วยความจำแคชมาช่วยเพิ่มความเร็วในการอ่าน เขียนข้อมูลของหน่วยความจำประเภทดีแรม โดยทำงานอยู่ตรงกลางระหว่างหน่วยประมวลผลกลางและดีแรม กล่าวคือ ปกติเมื่อหน่วยประมวลผลกลางจะกระทำการใดๆ ต้องเรียกข้อมูลและคำสั่งจากหน่วยความจำแรมเสมอ และหน่วยความจำแคชทำหน้าที่เก็บข้อมูลและคำสั่งที่มีการใช้งานบ่อย เมื่อมีการเรียกใช้งานคำสั่งดังกล่าว หน่วยประมวลผลกลางไม่จำเป็นต้องเข้าถึงข้อมูลในแรมแต่สามารถเรียกข้อมูลจากแคชซึ่งเข้าถึงข้อมูลเร็วกว่าได้โดยตรง ทำให้ลดเวลาในการอ่าน เขียนข้อมูลได้
  นอกจากนี้ ยังนิยมนำหน่วยความจำแบบแคชไปใช้ในอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีความเร็วต่ำ เช่น สร้างบัฟเฟอร์ (buffer) ที่ทำหน้าที่พักข้อมูลที่รับมาจากอุปกรณ์รับเข้าก่อนที่หน่วยประมวลผลกลางจะอ่านข้อมูลดังกล่าวไปประมวลผล

4.5 หน่วยความจำรอง
  ในยุคสังคมสารสนเทศทุกวันนี้ ข้อมูลและโปรแกรมคอมพิวเตอร์จะมีจำนวนหรือขนาดใหญ่มาก ตามความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีและความซับซ้อนของปัญหาที่พบในงานต่าง ๆ หน่วยความจำหลักที่ใช้เก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์จึงต้องมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย โดยทั่วไป หน่วยความจำหลักจะมีขนาดจำกัด ทำให้ไม่พอเพียงสำหรับการเก็บข้อมูลจำนวนมาก เป็นการเพิ่มขีดความสามารถด้านจดจำของคอมพิวเตอร์ให้มากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ถ้ามีการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ในขณะทำงาน ข้อมูลและโปรแกรมที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลักหรือแรมจะสูญหายไปหมด หากมีข้อมูลส่วนใดที่ต้องการเก็บไว้ใช้งานในภายหลังก็สามารถเก็บไว้ในหน่วยความจำรอง หน่วยความจำรองที่นิยมใช้กันมากจะเป็นจานแม่เหล็กซึ่งจะมีแผ่นบันทึกและฮาร์ดดิสก์
 4.5.1 ฮาร์ดดิสก์
4.5.2 แผ่นบันทึก
4.5.3 ซีดีรอม
4.5.4 ดีวีดี
4.5.5 หน่วยความจำแบบแฟลช

  4.5.1 ฮาร์ดดิสก์

  ฮาร์ดดิสก์ (harddisk) จะเก็บข้อมูลลงแผ่นโลหะอลูมิเนียมที่เคลือบด้วยวัสดุเหล็กออกไซด์ ข้อมูลที่เก็บลงบนฮาร์ดดิสก์จะอ่านหรือบันทึกด้วยหัวอ่านบันทึก ซึ่งมีวิธีการแทนข้อมูลเป็นค่าศูนย์หรือหนึ่งด้วยทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็ก ฮาร์ดดิสก์ที่มีความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กสูงก็จะมีความจุสูง นอกจากนี้ขนาดความจุของฮาร์ดดิสยังขึ้นกับกลไกของหัวอ่านบันทึกของหน่วยขับฮาร์ดดิสก์ และสารแม่เหล็กของวัสดุที่เคลือบบนแผ่นจานแม่เหล็ก
  การบันทึกข้อมูลในฮาร์ดดิสก์จะแบ่งเป็นวงรอบเรียกว่า แทร็ก (track) แทร็กนี้จะต่างกับกรณีของร่องแผ่นเสียงที่เป็นวงแบบก้นหอยเข้าหาศูนย์กลาง แต่ของฮาร์ดิสก์จะเก็บข้อมูลเป็นวงครบรอบหลาย ๆ วง ฮาร์ดดิสก์ที่ผลิตมาจากโรงงานส่วนใหญ่ยังใช้เก็บข้อมูลไม่ได้ ต้องทำการจัดรูปแบบแผ่น หรือที่เรียกว่า การฟอร์แมต (format) เสียก่อน ขั้นตอนการฟอร์แมตเริ่มจากการสร้างแทร็กก่อน และในแต่ละแทร็กจะแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ที่เรียกว่า เซ็กเตอร์ (sector) ความจุของฮาร์ดดิสก์สามารถคำนวณจากจำนวนแผ่นบันทึกข้อมูล จำนวนแทร็กในแต่ละแผ่น และจำนวนเซ็กเตอร์ในแต่ละแทร็ก โดยหนึ่งเซ็กเตอร์จะมีเนื้อที่เก็บข้อมูลเท่ากับ 512 ไบต์
  

  ฮาร์ดดิสทั่วไปจะประกอบด้วยแผ่นบันทึกมากกว่าหนึ่งแผ่นมาประกบซ้อนทับกัน แล้วบรรจุในกล่องปิดมิดชิด หน่วยขับฮาร์ดดิสก์จะต้องมีจำนวนหัวอ่านบันทึกเท่ากับจำนวนผิวหน้าของแผ่นบันทึก หัวอ่านบันทึกทุกตัวจะเชื่อมต่อกันในลักษณะที่ให้ทุกตัวเคลื่อนย้ายในเวลาเดียวกันได้ ฮาร์ดดิสก์จะมีหน่วยอ้างอิงตำแหน่งเป็นไซลินเดอร์ (cylinder) แทนการเรียกเป็นแทร็กเหมือนแผ่นบันทึกข้อมูล เพราะฮาร์ดดิสก์ประกอบด้วยแผ่นบันทึกหลาย ๆ แผ่นซ้อนกันเป็นทรงกระบอก จึงมีตำแหน่งแทร็กตรงกันหลายแผ่น หลังจากนั้นจะมีการบอกข้อมูลที่ต้องการว่าอยู่หน้าใด หรือตรงหัวอ่านบันทึกตัวใด จำนวนไซลินเดอร์ของฮาร์ดดิสก์แปรเปลี่ยนไปตามรุ่นหัวอ่านบันทึกของหน่วยขับแผ่นบันทึก และหน่วยขับฮาร์ดดิสก์จะแตกต่างกัน โดยหัวอ่านบันทึกของหน่วยขับบันทึกจะสัมผัสโดยตรงกับผิวจานแม่เหล็ก จึงมีวิธีการอ่านและบันทึกข้อมูลคล้ายกับวีดิทัศน์หรือเครื่องเล่นเกม ส่วนหัวอ่านบันทึกของหน่วยขับฮาร์ดดิสก์จะลอยสูงจากผิวจานแม่เหล็ก ขณะที่จานหมุนด้วยความเร็วสูงหลายพันรอบต่อวินาที การลอยสูงขึ้นนี้จะอยู่ในระยะประมาณ 4 ไมครอน (เส้นผมมนุษย์จะหนาราว 80 ไมครอน) ซึ่งถือว่าเกือบสัมผัสเลยทีเดียว ดังนั้นควรระมัดระวังหลีกเลี่ยงการกระทบกระแทกกับเครื่องขณะที่กำลังมีการใช้งานอยู่ เพราะหัวอ่านบันทึกอาจมีโอกาสกระทบผิวจานแม่เหล็กจนทำให้ผิวและสารเหล็กออกไซด์ที่เคลือบอยู่เสียหาย และเรียกคืนมาดังเดิมไม่ได้ การซ่อมแซมฮาร์ดดิสก์จะทำได้ยากกว่า เพราะจะต้องเปิดภาชนะบรรจุฮาร์ดดิสก์ในห้องพิเศษเฉพาะที่มีเพียงในบริษัทผู้ผลิตหรือผู้ซ่อมแซมเครื่องเท่านั้น  
  เนื่องจากฮาร์ดดิสก์ไม่สามารถทำงานเก็บข้อมูลเองได้ จำเป็นต้องมีแผงวงจรควบคุมมาทำงานประกอบ ตามปกติแผงวงจรนี้จะใช้เสียบเข้าช่องติดตั้งแผงวงจร เพื่อแปลงสัญญาณที่จะเข้าหรือออกจากฮาร์ดดิสก์ แผงวงจรควบคุมแต่ละชุดจะมีรหัสเฉพาะสำหรับติดต่อกับหน่วยขับฮาร์ดดิสก์ ไม่สามารถนำแผงวงจรควบคุมอื่น ๆ ที่ใช้รหัสต่างกันมาอ่านบันทึกข้อมูลได้ จะต้องนำฮาร์ดดิสก์นั้นมาฟอร์แมตใหม่ให้สามารถใช้กับแผงวงจรควบคุมนั้น แผงวงจรควบคุมส่วนใหญ่ที่ใช้งาน สามารถจำแนกตามตัวต่อประสาน (Interface) ได้เป็น 4 ระบบ คือ ระบบ ST-506/412 ระบบ ESDI (Enhanced Small Device Interface) ระ บบ SCSI (Small Computer System Interface) และระบบ IDE (Integrated Drive Electronics) แต่สองชนิดแรกนั้นไม่มีใช้ในปัจจุบันแล้ว จึงจะขอกล่าวถึงเฉพาะสองชนิดสุดท้ายดังนี้
  (1) ระบบ SCSI เป็นระบบที่นิยมใช้กันมากในขณะนี้เพราะระบบนี้นอกจากสามารถ ควบคุมฮาร์ดดิสก์แล้วยังสามารถควบคุมระบบเส้นทางส่งถ่ายข้อมูลกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีโพรเซสเซอร์อยู่ในตัวเอง ทำให้เป็นส่วนเพิ่มขยายสำหรับแผงวงจรใหม่ และสามารถใช้ควบคุมอุปกรณ์ต่อเสริมอื่น ๆ ได้ด้วย เช่น โมเด็ม ซีดีรอม เครื่องกราดตรวจ และเครื่องพิมพ์ แผงวงจรควบคุม SCSI หนึ่งแผงจะสนับสนุนการต่อได้ 8 อุปกรณ์ ดังนั้นจึงเหลือให้ต่ออุปกรณ์ได้เพิ่มอีก 7 อุปกรณ์
  (2) ระบบ IDE ระบบนี้จัดเป็นระบบใหม่ที่มีขนาดความจุใกล้เคียงกับ SCSI แต่มีราคาต่ำกว่า ปัจจุบันนิยมบรรจุ IDE รวมอยู่ในแผงวงจรซีพียู ทำให้มีช่องติดตั้งว่างให้ใช้งานอื่น ๆ เพิ่มขึ้น คอมพิวเตอร์รุ่นเก่าก็สามารถใช้ IDE ได้ แต่ต้องเพิ่มแผงวงจรการเชื่อมโยงกับช่องเสียบแผงวงจร (slot)
  ในการเลือกซื้อฮาร์ดดิสก์นอกจากจะต้องพิจารณาเครื่องขับแล้วจะต้องคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้
  1. ความเข้ากันได้ของตัวควบคุม โดยตัวควบคุมฮาร์ดดิสก์จะต้องเข้าได้พอเหมาะกับตัวฮาร์ดดิสก์เอง ถ้าเข้ากันไม่ได้ก็จะมีผลกระทบต่อระบบความเชื่อถือของข้อมูลด้วย
  2. อัตราการโอนย้ายข้อมูล และเวลาแสวงหาข้อมูล อัตราการโอนย้ายข้อมูล (data transfer rate) เป็นอัตราความเร็วที่ข้อมูลสามารถอ่านขึ้นมาจากฮาร์ดดิสก์ หรือความเร็วสูงสุดที่ข้อมูลจะไหลจากผิวจานแม่เหล็กไปยังตัวควบคุม ตามปกติจะมีหน่วยเป็นล้านบิตต่อวินาที (mb/s) ส่วนเวลาแสวงหาข้อมูล (seek times) เป็นเวลาของการเคลื่อนย้ายหัวอ่านบันทึกจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งเพื่อการค้นหาข้อมูล เวลาแสวงหานี้ฮาร์ดดิสก์แต่ละรุ่นใช้เวลาแสวงหาไม่เท่ากันคืออยู่ในช่วง 20 – 9 มิลลิวินาที
  3. ขนาดความจุ ฮาร์ดดิสก์มีความจุระดับจิกะไบต์ ยิ่งเทคโนโลยีก้าวหน้าเท่าใดขนาดความจุฮาร์ดดิสก์จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แต่กลับมีราคาลดลง

  4.5.2 แผ่นบันทึก

  แผ่นบันทึก เป็นหน่วยความจำรองที่มีความจุสูง มีลักษณะคล้ายแผ่นเสียง เคลือบด้วยสารเหล็กออกไซด์ เพื่อให้สามารถเก็บบันทึกสนามแม่เหล็กบนสารที่เคลือบนั้น การเก็บบันทึกของแผ่นบันทึกข้อมูลจะมีหลักการคล้ายกับจานเสียงที่จะบันทึกเป็นร่องต่อเนื่องเป็นวงแบบก้นหอยเข้าหาศูนย์กลาง แต่การเก็บบันทึกข้อมูลในแผ่นบันทึกจะวนรอบบรรจบกันเป็นวงกลมหลาย ๆ วง โดยมีหัวสำหรับอ่านและเขียนข้อมูล เลื่อนเข้าออกจากศูนย์กลางของแผ่นตามแนวเส้นตรง ในขณะที่แผ่นบันทึกจะหมุนรอบแกนด้วยความเร็วสูง ทำให้การเข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง รวดเร็วกว่าแถบบันทึกที่เป็นการเข้าถึงข้อมูลแบบลำดับ
  แผ่นบันทึกจะเป็นแผ่นพลาสติกไมลาร์ที่เคลือบด้วยสารเหล็กออกไซด์ แล้วห่อหุ้มด้วยแผ่นใยสังเคราะห์ ในระยะเริ่มแรกแผ่นบันทึกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 นิ้ว และหน่วยขับแผ่นบันทึก (disk drive) มีราคาแพง จึงไม่ค่อยนิยมใช้กันมากนัก ต่อมามีการพัฒนาให้มีแผ่นบันทึกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงเป็น 5.25 นิ้ว สามารถพกพาติดตัวได้สะดวก แผ่นบันทึกขนาด 5.25 นิ้ว จะมีช่องเปิดสำหรับอ่านบันทึกข้อมูลกว้างมาก จนอาจทำให้มีฝุ่นหรือสิ่งสกปรก ตลอดจนรอยนิ้วมือประทับบนแผ่น มีผลทำให้ข้อมูลที่เก็บไว้เสียหายได้ง่ายจึงมีการพัฒนาให้บรรจุในตลับพลาสติกแข็ง และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลดลงเป็น 3.5 นิ้ว จะมีความทนทางมากขึ้น ขณะเดียวกันช่องเปิดสำหรับอ่านบันทึกข้อมูลจะถูกปิดคลุมไว้อย่างอัตโนมัติทันทีที่นำแผ่นบันทึกข้อมูลออกจากหน่วยขับแผ่นบันทึก
  ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามากขึ้น แผ่นบันทึกมีแนวโน้มที่จะเก็บข้อมูลได้มากยิ่งขึ้น แผ่นบันทึกขนาด 5.25 นิ้ว จะมีความจุเพียง 360 กิโลไบต์หรือ 1.2 เมกะไบต์ ส่วนแผ่นบันทึกขนาด 3.5 นิ้ว จะมีความจุ 720 กิโลไบต์หรือ 1.44 เมกะไบต์

  4.5.3 ซีดีรอม

  จากอดีตที่ผ่านมา ฮาร์ดดิสก์มีบทบาทและความสำคัญต่อการใช้งานสูงมาก ความจุของฮาร์ดดิสก์ได้เพิ่มมากขึ้น จากเดิมที่มีความจุเพียง 10 เมกะไบต์ ในปัจจุบันมีความจุหลายสิบจิกะไบต์ ราคาของฮาร์ดดิสก์ก็ลดต่ำลงจนทำให้ขนาดความจุต่อราคาถูกลงมาก และมีผลดีกว่าการใช้แผ่นบันทึกข้อมูล ไมโครคอมพิวเตอร์จึงมีฮาร์ดดิสก์เป็นอุปกรณ์พื้นฐานประกอบอยู่ด้วยเสมอ ถึงแม้ว่าฮาร์ดดิสก์จะได้รับการพัฒนาไปมากแล้วก็ตาม แต่ความต้องการใช้แหล่งเก็บข้อมูลขนาดเล็กที่สามารถเก็บข้อมูลได้จำนวนมากและพกพาได้สะดวกก็ยังมีอยู่ แม้แผ่นบันทึกข้อมูล 3.5 นิ้วสะดวกในการพกพา แต่ความจุยังไม่พอกับความต้องการ เพราะโปรแกรมสมัยใหม่จะเป็นโปรแกรมที่ต้องใช้เนื้อที่มาก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาแหล่งเก็บข้อมูลที่ใช้เทคโนโลยีจานแสง (optical disk) ซึ่งมีจุดเด่นที่สำคัญ คือ การอ่านหรือบันทึกข้อมูลที่ไม่ต้องให้หัวอ่านกดลงหรือสัมผัสกับจาน การอ่านจะใช้ลำแสงส่องและสะท้อนกลับ จานก็มีขนาดเล็กกะทัดรัด ไม่อ่อน ไม่ต้องกลับหัวอ่าน และคงทนมีอายุการใช้งานได้ยาวนาน
  จากเทคโนโลยีจานแสงมีการพัฒนาซีดีรอม (Compack Disk Read Only Memory : CD-ROM) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้จานแสงกับเครื่องเสียงสเตอริโอ การใช้ซีดีรอมในระบบคอมพิวเตอร์มีจุดมุ่งหมายเพื่อเก็บข้อมูลจำนวนมาก และสามารถเก็บข้อมูล ในรูปข้อความ ข่าวสาร รูปภาพ เสียงรวมทั้งภาพวิดีโอไว้ในแผ่นซึ่งพร้อมที่จะนำมาใช้ได้ทันที แผ่นซีดีรอมหนึ่งแผ่นสามารถเก็บข้อมูลได้ถึงสามแสนหน้าหรือเทียบได้กับหนังสือ 150 เล่ม
หน่วยขับซีดีรอม (CD-ROM drive) เป็นสิ่งที่ต้องต่อเพิ่มลงในระบบคอมพิวเตอร์เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถอ่านข้อมูลที่อยู่ในซีดีรอมได้ และหากให้หน่วยขับซีดีรอม มีช่องสัญญาณต่อกับเครื่องขยายเสียงจะทำให้ใช้ร่วมกันกับแผ่นที่ใช้เล่นเพลงได้ การอ้างอิงความเร็วในการอ่านข้อมูลของหน่วยขับซีดีรอมกำหนดเป็น 1x 2x หรือ 30x ซึ่งหมายถึงการเปรียบเทียบเป็นจำนวนเท่าของความเร็วในการอ่านข้อมมูลของซีดีรอมรุ่นแรกสุด ซึ่งอ่านข้อมูลด้วยความเร็ว 150 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังนั้น หากนักเรียนพบหน่วยอ่านซีดีรอมที่เขียนความเร็วในการอ่านข้อมูลเป็น 30x ก็หมายความว่าหน่วยขับซีดีรอมนั้นอ่านข้อมูลด้วยความเร็วสามสิบเท่าของ 150 กิโลไบต์ต่อวินาที หน่วยขับซีดีรอมในปัจจุบันมีราคาไม่แพงและสามารถอ่านข้อมูลด้วยความเร็วตั้งแต่ 30x จนถึง 50x การใช้งานซีดีรอมส่วนใหญ่ใช้เก็บข้อมูล สารานุกรม คัมภีร์ไบเบิล แผนที่ ข้อมูลงานวิจัย หรือเอกสารทางวิชาการที่สำคัญ หรือซอฟต์แวร์ โดยผู้ขายซอฟต์แวร์จะนำโปรแกรมทั้งหมดบรรจุในแผ่นซีดีรอมที่มีความจุที่ 600 เมกะไบต์
  ในอดีต การบันทึกข้อมูลลงในแผ่นซีดีมีความยุ่งยากมากต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะที่มีราคาแพง แผ่นซีดีแต่ละแผ่นก็สามารถบันทึกข้อมูลได้ครั้งเดียว ข้อมูลที่จะบันทึกต้องเป็นข้อมูลที่ขนาดใหญ่เนื่องจากหากข้อมูลที่บันทึกมีน้อย แต่ใช้สื่อที่มีความจุสูงจะทำให้เนื้อที่ที่เหลือสูญเปล่า แต่ปัจจุบันการเขียนหรือบันทึกข้อมูลลงในซีดีรอมทำได้ง่ายขึ้นโดยมีการผลิตแผ่นซีดีที่สามารถบันทึกได้ หรือที่เรียกว่าซีดีอาร์ (CD Recordable : CD-R) เป็นแผ่นซีดีที่สามารถบันทึกโดยใช้หน่วยขับที่สามารถใช้บันทึกข้อมูลได้ (CD-R drive) แผ่นซีดีประเภทนี้มีลักษณะเหมือนแผ่นซีดีธรรมดาแต่มีสีทอง ซึ่งแผ่นซีดีที่เราพบทั่วไปมีสีเงิน แผ่นซีดีอาร์มีราคาไม่แพงนักจึงเป็นที่นิยมนำมาใช้ในการบันทึกข้อมูล โดยข้อมูลที่บันทึกในแผ่นซีดีอาร์นั้นสามารถนำอ่านได้โดยใช้หน่วยขับซีดีรอมทั่วไปได้ ข้อมูลที่บันทึกไปแล้วไม่สามารถลบหรือบันทึกทับได้ แต่หากในการบันทึกมีเนื้อที่เหลืออยู่ สามารถบันทึกข้อมูลอื่นลงในเนื้อที่ว่างดังกล่าวได้

  
  ด้วยคุณสมบัติที่ยังไม่สามารถเก็บข้อมูลได้เหมือนกับแผ่นบันทึก ได้มีการพัฒนาแผ่นซีดีที่สามารถลบและบันทึกใหม่ได้หรือซีดีอาร์ดับเบิลยู (CD : CD-RW) ขึ้น แผ่นซีดีชนิดนี้มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับแผ่นบันทึกมาก คือสามารถบันทึกข้อมูลโดยใช้หน่วยบันทึกแผ่นซีดีอาร์ดับเบิลยู (CD-RW drive) และสามารถใช้อุปกรณ์ดังกล่าวลบข้อมูลที่บันทึกไว้ในแผ่นแล้วบันทึกข้อมูลอื่นทับได้เหมือนการใช้งานแผ่นบันทึกหรือฮาร์ดดิสก์
 
  4.5.4 ดีวีดี

  ดีวีดี (Digital Versatile Disk : DVD) พัฒนามาจากเทคโนโลยีจานแสงเช่นเดียวกับซีดีรอม เป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดที่ได้รับความนิยมมากเนื่องจากมีการการพัฒนาทั้งในด้านความจุข้อมูลและความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล โดยแผ่นดีวีดีสามารถเก็บข้อมูลได้ประมาณ 4.7 ถึง 17 จิกะไบต์และมีความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลอยู่ในช่วง 600 กิโลไบต์ถึง 1.3 เมกะไบต์ต่อวินาที และด้วยคุณสมบัติเด่นดังกล่าวจึงนำดีวีดีมาใช้ในการบรรจุภาพยนต์แทนซีดีรอมซึ่งต้องใช้ซีดีรอมมากกว่า 1 แผ่นในการเก็บข้อมูลภาพยนต์ทั้งเรื่อง แต่หากใช้ดีวีดีในการเก็บภาพยนต์สามารถเก็บทั้งภาพและเสียงของภาพยนต์ทั้งเรื่องไว้ในดีวีดีเพียงแผ่นเดียวและคุณภาพของข้อมูลที่เก็บสูงกว่าคุณภาพของข้อมูลในซีดีรอมหรือสื่อชนิดอื่นมาก ในท้องตลาดปัจจุบันจึงนิยมผลิตภาพยนต์ในรูปของดีวีดีจำหน่ายแทนเลเซอร์ดิสก์ (laser disk) และวิดีโอเทป
  สำหรับการอ่านข้อมูลในดีวีดีต้องใช้หน่วยขับดีวีดีซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถอ่านข้อมูลทั้งจากแผ่นดีวีดีและแผ่นซีดีรอม
   
  
 4.5.5 หน่วยความจำแบบแฟลช

  หน่วยความจำแบบแฟลช (flash memory) เป็นหน่วยความจำประเภทรอมที่เรียกว่า อีอีพรอม (EEPROM : Electronically Erasable Programmable Read Only Memory) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่นำข้อดีของรอมและแรมมารวมกัน ทำให้หน่วยความจำชนิดนี้สามารถเก็บข้อมูลได้เหมือนฮาร์ดดิสก์ คือสามารถเขียนและลบข้อมูลได้ตามต้องการและเก็บข้อมูลได้แม้ไม่ได้ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำชนิดนี้มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา พกพาได้สะดวก มักใช้เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลในอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล เช่น กล้องดิจิตอล กล้องวิดีทัศน์ที่เก็บข้อมูลแบบดิจิตอล ในปัจจุบันมีบริษัทผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายบริษัทผลิตหน่วยความจำแบบแฟลชรูปแบบต่างๆ ออกมาเพื่อใช้งานกับผลิตภัณฑ์ของตนเอง เช่น บริษัทแซนดิสด์ ได้ผลิตหน่วยความจำแบบแฟลชที่เรียกว่าการ์ดคอมแพคแฟลชใช้กับกล้องดิจิตอลและเครื่องคอมพิวเตอร์พกพาทั่วไป เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊คและปาล์มท็อป ในขณะที่บริษัทโซนี่ผลิตหน่วยความจำแบบแฟลชที่เรียกว่าเมมโมรี่สติ๊ก (memory stick) เพื่อใช้งานเฉพาะกับกล้องดิจิตอล กล้องวิดีทัศน์ที่ผลิตโดยบริษัทโซนี่เอง 
  
4.6 หน่วยส่งออก


  คอมพิวเตอร์ติดต่อกับมนุษย์โดยแสดงผลของการทำงานให้มนุษย์รับรู้ทางหน่วยแสดงผล หน่วยแสดงผลที่สำคัญสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์คือ จอภาพ (monitor) ลำโพง (speaker) และเครื่องพิมพ์ (printer) เครื่องขับแผ่นบันทึกนั้นก็นับว่าเป็นหน่วยแสดงผลเหมือนกัน เพราะคอมพิวเตอร์อาจจะแสดงผลโดยการบันทึกผลลัพธ์ลงบนแผ่นบันทึกได้
  จะเห็นได้ว่าอุปกรณ์บางอย่างเป็นได้ทั้งอุปกรณ์รับข้อมูลและแสดงผล ซึ่งได้แก่ เครื่องขับแผ่นบันทึก เครื่องขับจานแม่เหล็ก เครื่องขับเทปแม่เหล็ก เป็นต้น โดยจะเรียกอุปกรณ์เหล่านี้ตามหน้าที่ในขณะที่ทำงานร่วมกับหน่วยความจำหลัก คือ ถ้าเป็นการนำข้อมูลเข้ามาหน่วยความจำหลัก ก็จะเรียกอุปกรณ์นี้เป็น อุปกรณ์รับข้อมูล แต่ถ้าเป็นการนำข้อมูลออกจากหน่วยความจำหลักก็จะเรียกว่า อุปกรณ์แสดงผล
   
  4.6.1 หน่วยส่งออกชั่วคราว

  (1) จอภาพ คืออุปกรณ์ที่แสดงผลให้ผู้ใช้เห็นในเวลาที่ทำงานกับเครื่องคอมพิวเตอร์ และถือได้ว่าเป็นหน่วยส่งออกที่ผู้ใช้คุ้นเคยที่สุด การแสดงผลบนจอภาพเกิดจากการสร้างจุดจำนวนมากเรียงกันทั้งในแนวตั้งและแนวนอนประกอบกันเป็นรูปภาพหรือตัวอักษร จำนวนของจุดดังกล่าวจะเป็นตัวกำหนดความชัดเจนของภาพที่เห็นบนจอ 
  ในยุคต้นของไมโครคอมพิวเตอร์นั้น ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์พยายามนำของใช้ที่มีอยู่ประจำบ้านมาเป็นส่วนประกอบ เช่น นำเอาเครื่องรับโทรทัศน์มาใช้เป็นจอภาพสำหรับแสดงผล แต่ผลที่ได้ออกมาไม่เป็นที่พึงพอใจ จึงได้มีการผลิตจอภาพที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ ซึ่งจอภาพที่ผลิตในแต่ละยุคก็มีการพัฒนามาเรื่อยๆ จนปัจจุบันมีจอภาพที่ใช้งานอยู่ 2 ประเภท ได้แก่ (ก) จอภาพแบบซีอาร์ที (CRT : Cathode Ray Tube ) จอภาพแบบนี้ตะใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ทั่วไป เป็นจอภาพที่ทำงานโดยใช้เทคโนโลยีหลอดรังสีอิเล็กตรอนคือการยิงแสงอิเล็กตรอนไปยังผิวด้านในของจอภาพ ผิวของจอภาพดังกล่าวจะฉาบด้วยสารฟอสฟอรัส ทำให้ตำแหน่งที่มีอิเล็กตรอนวิ่งมาชนเกิดแสงสว่างขึ้น แสงสว่างที่แต่ละจุดทำให้เห็นเป็นภาพ 
  การผลิตจอภาพแบบซีอาร์ทีได้พัฒนาตลอดเวลา เช่น จอภาพเอ็กซ์วีจีเอ (XVGA) เป็นรุ่นที่ปรับปรุงจากจอภาพสีละเอียดพิเศษ สามารถแสดงภาพกราฟิกได้ละเอียดขนาด 1,024 X 768 จุดต่อตารางนิ้วและแสดงสีได้มากกว่า 256 สี 

  พิจารณารายละเอียดทางเทคนิคของจอภาพ เช่น ขนาดของจอภาพซึ่งจะวัดตามแนวเส้นทะแยงมุมของจอ ว่าเป็นขนาดกี่นิ้ว โดยทั่วไปจะมีขนาด 14 นิ้ว จอภาพที่แสดงผลงานกราฟิกบางแบบอาจต้องใช้ขนาดใหญ่ถึง 20 นิ้ว ความละเอียดของจุดซึ่งสามารถสังเกตได้จากสัญญาณแถบความถี่ของจอภาพ จอภาพแบบวีจีเอควรมีสัญญาณแถบความถี่สูงกว่า 25 เมกะเฮิรตซ์ สัญญาณแถบความถี่ยิ่งสูงยิ่งดี จอภาพแบบเอ็กซ์วีจีเออาจแสดงผลแบบมัลติซิงค์ (multisync) ใช้สัญญาณแถบความถี่สูงกว่า 60 เมกะเฮิรตซ์ ขนาดของจุดยิ่งเล็กยิ่งมีความคมชัด เช่น ขนาดจุด 0.28 มิลลิเมตร ภาพที่ได้จะคมชัดกว่าขนาดจุด 0.33 มิลลิเมตร ค่าของสัญญาณแถบความถี่จึงเป็นข้อที่จะต้องพิจารณาด้วย

  (ข) จอภาพแบบแอลซีดี (Liquid Crystal Display : LCD) เป็นเทคโนโลยีที่เริ่มการพัฒนามาใช้กับนาฬิกาและเครื่องคิดเลข เป็นจอภาพแสดงผลตัวเลขขนาดเล็ก ใช้หลักการปรับเปลี่ยนโมเลกุลของผลึกเหลว เพื่อปิดกั้นแสงเมื่อมีสนามไฟฟ้าเหนี่ยวนำ แอลซีดีจึงใช้กำลังไฟฟ้าต่ำ เหมาะกับภาคแสดงผลที่ใช้กับแบตเตอรี่หรือถ่านไฟฉายก้อนเล็ก ๆ แอลซีดีในยุคแรกตอบสนองต่อสัญญาณไฟฟ้าช้า จึงเหมาะกับงานแสดงผลตัวเลขยังไม่เหมาะที่จะนำมาทำเป็นจอภาพ
  เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น ผู้ผลิตแอลซีดีสามารถผลิตแผงแสดงผลที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจนสามารถเป็นจอแสดงผลของคอมพิวเตอร์ประเภทโน้ตบุ๊ค และยังสามารถทำให้แสดงผลเป็นสี อย่างไรก็ตามจอภาพแอลซีดียังเป็นจอภาพที่มีขนาดเล็กแต่มีแนวโน้มที่จะพัฒนาให้มีขนาดใหญ่ขึ้น

  จอภาพแอลซีดีเริ่มพัฒนามาจากเทคโนโลยีแบบพาสซีฟแมทริกซ์ (passive matrix) ที่ใช้เพียงแรงดันไฟฟ้าควบคุมการปิดเปิดแสงให้สะท้อนจุดสีมาเป็นแบบแอกตีฟแมทริกซ์ (active matrix) ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเล็ก ๆ เท่าจำนวนจุดสี ควบคุมการปิดเปิดจุดสีเพื่อให้แสงสะท้อนออกมาตามจุดที่ต้องการ ข้อเด่นของแอกตีฟแมทริกซ์คือมีมุมมองที่กว้างกว่าเดิมมาก การมองด้านข้างก็ยังเห็นภาพอย่างชัดเจน จอภาพแอลซีดีแบบแอกตีฟแมทริกซ์มีแนวโน้มที่เข้ามาแข่งขันกับจอภาพแบบซีอาร์ทีได้
  จอภาพแบบแอลซีดีซึ่งมีลักษณะแบนราบมีขนาดเล็กและบาง เมื่อเปรียบเทียบกับจอภาพแบบซีอาร์ที หากจอภาพแบบแอกตีฟแมทริกซ์สามารถพัฒนาให้มีขนาดใหญ่กว่า 15 นิ้วได้ การนำมาใช้แทนจอภาพซีอาร์ที ก็จะมีหนทางมากขึ้น
  ความสำเร็จของจอภาพแอลซีดีที่เข้ามาแข่งขันกับจอภาพแบบซีอาร์ทีอยู่ที่เงื่อนไขสองประการ คือ จอภาพแอลซีดีมีราคาแพงกว่าจอภาพซีอาร์ที และมีขนาดจำกัด ในอนาคตแนวโน้มด้านราคาของจอภาพแอลซีดีจะลดลงได้อีกมาก และเทคโนโลยีสำหรับอนาคตมีโอกาสเป็นไปได้สูงมากที่จะทำให้จอภาพแอลซีดีมีขนาดใหญ่
   
  (2) ลำโพง เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่แสดงผลข้อมูลเสียง โดยต้องใช้งานคู่กับอุปกรณ์ที่เรียกว่าการ์ดเสียง (sound card) ซึ่งเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เสียบอยู่บนเมนบอร์ด (main board) ภายในตัวถัง (case) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ตัวนี้ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิตอลที่ส่งมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เป็นสัญญาณอะแนล็อกแล้วส่งผ่านไปยังลำโพง ซึ่งจะแปลงสัญญาณที่ไดรับเป็นเสียงที่เราได้ยินไม่ว่าจะเป็นเสียงเพลง หรือเสียงเตือนถึงข้อผิดพลาด


  4.6.2 หน่วยส่งออกถาวร

  หน่วยส่งออกถาวรที่เรารู้จักกันดีและนิยมใช้กันทั่วไป คือเครื่องพิมพ์ (printer) ซึ่งสามารถแสดงผลในรูปของงานพิมพ์บนกระดาษที่สามารถจับต้องและพกพาได้ เครื่องพิมพ์ทีใช้ในปัจจุบันมีหลายชนิด แต่ละชนิดมีคุณภาพของงานพิมพ์และวิธีการพิมพ์ที่แตกต่างกันดังนี้ (1) เครื่องพิมพ์แบบจุด (dot matrix printer) เป็นเครื่องพิมพ์ขนาดเล็ก มีราคาถูก คุณภาพอยู่ในเกณฑ์ดี ใช้งานได้ทั่วไป และที่เรียกว่าเครื่องพิมพ์แบบจุดเนื่องรูปลักษณะตัวอักษรที่พิมพ์ออกมาจะเป็นจุดเล็ก ๆ อยู่ในกรอบ เช่น ตัวอักษรที่มีความละเอียดในแนวทางสูงของตัวอักษร 24 จุด และความกว้างแต่ละตัวอักษร 12 จุด ขนาดแมทริกซ์ของตัวอักษรจะมีขนาด 24X12 จุด
  การพิจารณาซื้อเครื่องพิมพ์แบบจุด ควรพิจารณาคุณลักษณะที่สำคัญของเครื่องพิมพ์ดังต่อไปนี้

  1. จำนวนเข็มของหัวพิมพ์ เครื่องพิมพ์ที่ใช้ทั่วไปหัวพิมพ์มีเข็มเล็ก ๆ จำนวน 9 เข็ม แต่ถ้าต้องการให้งานพิมพ์มีรายละเอียดมากหรือมีรูปแบบตัวหนังสือสวยขึ้น หัวพิมพ์ควรมีจำนวนเข็ม 24 เข็ม การพิมพ์ตัวหนังสือในภาวะความสวยงามนี้เรียกว่า เอ็นแอลคิว (News Letter Quality : NLQ) ดังนั้นเครื่องพิมพ์ที่หัวพิมพ์มีเข็มจำนวน 24 เข็ม จะพิมพ์ได้สวยงามกว่าเครื่องพิมพ์ที่หัวพิมพ์มีเข็มจำนวน 9 เข็ม
  2. คุณภาพของหัวเข็มกับงานพิมพ์ หัวเข็มเป็นลวดที่มีกลไกขับเคลื่อน ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า หัวเข็มที่มีคุณภาพดีต้องแข็ง สามารถพิมพ์สำเนากระดาษหนาได้สูงสุดถึง 5 สำเนา คุณสมบัติการพิมพ์สำเนานี้เครื่องพิมพ์แต่ละเครื่องจะพิมพ์ได้ไม่เท่ากันเพราะมีคุณภาพแรงกดไม่เท่ากัน ทำให้ความชัดเจนของกระดาษสำเนาสุดท้ายต่างกัน
  3. ความละเอียดของจุดในงานพิมพ์ ความละเอียดของจุดในงานพิมพ์จะขึ้นอยู่กับขนาดของหัวเข็มและกลไกการขับเคลื่อนของเครื่องพิมพ์แต่ละรุ่น เช่น 360X180 จุดต่อนิ้ว ซึ่งหมายความว่า ความละเอียดทางแนวนอน 360 จุดต่อนิ้ว ทางแนวตั้ง 180 จุดต่อนิ้ว คุณภาพการพิมพ์ภาพกราฟิกขึ้นกับคุณลักษณะนี้
  4. อุปกรณ์ตรวจสอบหัวพิมพ์ เครื่องพิมพ์แบบจุดบางรุ่นจะมีอุปกรณ์ตรวจสอบหัวพิมพ์ เช่น การตรวจสอบความร้อนของหัวพิมพ์ เพราะเมื่อใช้พิมพ์ไปนาน ๆ หัวพิมพ์จะเกิดความร้อนสูงมาก แม้มีช่องระบายความร้อนแล้ว ก็อาจไม่พอเพียง ถ้าความร้อนมาก อุปกรณ์ตรวจความร้อนจะส่งสัญญาณให้เครื่องพิมพ์ลดความเร็วของการพิมพ์ลง ครั้นเมื่ออุณหภูมิลดลงก็จะเพิ่มความเร็วของการพิมพ์ไปเต็มพิกัดอีก
  การตรวจสอบความหนาของกระดาษ เครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่จะมีอุปกรณ์ตรวจสอบกระดาษ ถ้าป้อนกระดาษหนาไปจะทำให้หัวพิมพ์เสียหายได้ง่าย ตัวตรวจสอบความหนาจะหยุดการทำงานของเครื่องพิมพ์ เมื่อตรวจพบว่ากระดาษหนาเกินไป เพื่อป้องกันความเสียหายของหัวพิมพ์ นอกจากนี้ยังสามารถตรวจสอบว่ากระดาษหมดหรือไม่อีกด้วย
  5. ความเร็วของการพิมพ์ ความเร็วของการพิมพ์ มีหน่วยวัดเป็นจำนวนตัวอักษรต่อวินาที การวัดความเร็วของเครื่องพิมพ์ต้องมีคุณลักษณะการพิมพ์เป็นจุดอ้างอิง เช่น พิมพ์ได้ 300 ตัวอักษรต่อวินาที ในภาวะการพิมพ์แบบปกติ และที่ขนาดตัวอักษร 10 ตัวอักษรต่อนิ้ว แต่หากพิมพ์แบบเอ็นแอลคิว (NLQ) โดยทั่วไปแล้วจะลดความเร็วเหลือเพียงหนึ่งในสามเท่านั้น การทดสอบความเร็วในการพิมพ์นี้อาจไม่ได้เท่ากับคุณลักษณะที่บอกไว้ ทั้งนี้เพราะขณะพิมพ์จริง เครื่องพิมพ์มีการเลื่อนหัวพิมพ์ขึ้นบรรทัดใหม่ ขึ้นหน้าใหม่ การเลื่อนหัวพิมพ์ไปมาจะทำให้เสียเวลาพอสมควร ความเร็วของเครื่องพิมพ์แบบจุดในปัจจุบันมีตั้งแต่ 200-500 ตัวอักษรต่อวินาที
  6. ขนาดแคร่พิมพ์ เครื่องพิมพ์ที่ใช้งานกันอยู่ในขณะนี้มีขนาดแคร่ 2 ขนาด คือใช้กับกระดาษกว้าง 9 นิ้วและ 15 นิ้ว หรือพิมพ์ได้ 80 ตัวอักษร และ 132 ตัวอักษรในภาวะ 10 ตัวอักษรต่อนิ้ว
  7. ที่พักข้อมูล (buffer) คุณลักษณะในเรื่องที่พักข้อมูล ก็เป็นเรื่องสำคัญ เพราะการพิมพ์งานนั้นเครื่องคอมพิวเตอร์จะส่งข้อมูลลงไปเก็บในที่พักข้อมูล ถ้าที่พักข้อมูลมีขนาดใหญ่ก็จะลดภาระการส่งงานของคอมพิวเตอร์ไปยังเครื่องพิมพ์ได้มาก ขนาดของที่พักข้อมูลที่ใช้มีตั้งแต่ 8 กิโลไบต์ขึ้นไป อย่างไรก็ตาม เครื่องพิมพ์บางรุ่นสามารถเพิ่มเติมขนาดของที่พักข้อมูลได้ โดยการใส่หน่วยความจำลงไปซึ่งต้องซื้อแยกต่างหาก

  8. ลักษณะการป้อนกระดาษ การป้อนกระดาษเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกในการใช้งานเครื่องพิมพ์ คุณลักษณะที่กำหนดจะต้องชัดเจน การป้อนกระดาษมีตั้งแต่การใช้หนามเตย ซึ่งจะใช้กับกระดาษต่อเนื่องที่มีรูด้านข้างทั้งสองด้าน เครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่มีหนามเตยอยู่แล้ว การป้อนกระดาษอีกแบบหนึ่ง คือ การใช้ลูกกลิ้งป้อนกระดาษโดยอาศัยแรงเสียดทานซึ่งเป็นคุณลักษณะของเครื่องพิมพ์ทั่วไป เครื่องพิมพ์บางรุ่นมีการป้อนกระดาษแบบอัตโนมัติ เพียงแต่ใส่กระดาษแล้วกดปุ่ม Autoload กระดาษจะป้อนเข้าไปในตำแหน่งที่พร้อมจะเริ่มพิมพ์ได้ทันที การป้อนกระดาษเป็นแผ่น ส่วนใหญ่จะป้อนด้วยมือ แต่หากต้องการทำแบบอัตโนมัติจะต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเพื่อทำหน้าที่ดังกล่าว อุปกรณ์นี้จะมีลักษณะเป็นถาดใส่กระดาษอยู่ภายนอกและป้อนกระดาษไปทีละใบเหมือนเครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องพิมพ์บางเครื่องสามารถป้อนกระดาษเข้าเครื่องได้หลายทาง ทั้งจากด้านหน้า ด้านหลัง ด้านใต้ท้องเครื่อง หรือป้อนทีละแผ่น การป้อนกระดาษหลายทางทำให้สะดวกต่อการใช้งาน
  9. ภาวะเก็บเสียง เครื่องพิมพ์แบบจุดเป็นเครื่องพิมพ์ที่มีเสียงดัง ดังนั้นบางบริษัทได้พัฒนาภาวะการพิมพ์ที่เสียงเบากว่าปกติ เพื่อลดมลภาวะทางเสียง
  10. จำนวนชุดแบบอักษร เครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่จะมีจำนวนชุดแบบอักษร (font) ภาษาอังกฤษ ที่ติดมากับเครื่องจำนวน 4 ถึง 9 ชุด ขึ้นกับเครื่องพิมพ์แต่ละรุ่น ชุดแบบอักษรนี้สามารถเพิ่มได้โดยใช้ตลับชุดแบบอักษร ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่ต้องเพิ่มเติม นอกจากนี้การดัดแปลงเพิ่มเติมชุดแบบอักษรภาษาไทย ก็เป็นสิ่งที่สำคัญ เครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่ที่ขายในเมืองไทยได้รับการดัดแปลงใส่ชุดแบบอักษรภาษาไทยไว้แล้ว
  11. การเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ การเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ตามมาตรฐานสากลมีสองแบบ คือแบบอนุกรมและแบบขนาน เครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่มักต่อกับคอมพิวเตอร์ โดยมีสายนำสัญญาณแบบ DB25 คือมีขนาดจำนวน 25 สาย การต่อกับเครื่องพิมพ์จะต้องมีสายเชื่อมโยงนี้ด้วย หากต้องการต่อแบบอนุกรม จะต้องกำหนดลงไปในเงื่อนไข เพราะเครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่จะมีตัวเชื่อมต่ออนุกรมเป็นเงื่อนไขพิเศษ
  การพิมพ์สี เครื่องพิมพ์บางรุ่น มีภาวะการพิมพ์แบบสีได้ การพิมพ์แบบสีจะทำให้งานพิมพ์ช้าลง และต้องใช้ริบบอนพิเศษ หรือ ริบบอนที่มีสี
  การสั่งงานที่แป้นสั่งงานบนเครื่อง ปัจจุบันเครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่จะมีปุ่มควบคุมการสั่งงานอยู่บนเครื่องและมีจอภาพแอลซีดีขนาดเล็กเพื่อแสดงภาวการณ์ทำงาน

  (2) เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (laser printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่กำลังได้รับความนิยม เครื่องพิมพ์นี้อาศัยเทคโนโลยีไฟฟ้าสถิตย์ที่พบได้ในเครื่องถ่ายเอกสารทั่วไป โดยลำแสงจากไดโอดเลเซอร์ (diote laser) จะฉายไปยังกระจกหมุน เพื่อสะท้อนไปยังลูกกลิ้งอย่างรวดเร็ว สารเคลือบบนลูกกลิ้งจะทำปฏิกิริยากับแสงแล้วเปลี่ยนเป็นประจุไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งทำให้ผงหมึกเกาะติดกับพื้นที่ที่มีประจุ เมื่อกระดาษพิมพ์หมุนผ่านลูกกลิ้ง ความร้อนจะทำให้ผงหมึกหลอมละลายติดกับกระดาษได้ภาพหรือตัวอักษรตามต้องการ เนื่องจาก ลำแสงเลเซอร์ได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำ ทำให้ความละเอียดของจุดภาพที่ปรากฏบนกระดาษสูงมาก งานพิมพ์จึงมีคุณภาพสูงทำให้ได้ภาพและตัวหนังสือที่คมชัดสวยงาม การพิมพ์ของเครื่องพิมพ์เลเซอร์จะไม่ส่งเสียงดังเหมือนเครื่องพิมพ์แบบจุด 
  เครื่องพิมพ์เลเซอร์ ที่นิยมนำมาใช้งานกับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ส่วนใหญ่จะมีความเร็วของการพิมพ์ประมาณ 6 ถึง 24 หน้าต่อนาที โดยมีความละเอียดของจุดภาพตั้งแต่ 300 จุดต่อนิ้ว จึงทำให้ภาพกราฟิกที่สวยงาม และตัวหนังสือที่คมชัด มีชุดแบบอักษรหลายชุด เครื่องพิมพ์เลเซอร์ระดับสูงจะมีความเร็วของการพิมพ์สูงขึ้นคือตั้งแต่ 20 หน้าต่อนาทีไปจนถึง 70 หน้าต่อนาที 

  เทคโนโลยีการพิมพ์ด้วยเครื่องเลเซอร์ได้รับการพัฒนาต่อไป โปรแกรมสร้างภาพกราฟิกจะมีขีดความสามารถสูงขึ้น สามารถสร้างและวาดภาพในลักษณะเป็นชิ้นส่วนวัตถุมาผสมผสานกันให้ดูสวยงามยิ่งขึ้น โปรแกรมต่าง ๆ จะต้องแปลงข้อมูลภาพเป็นคำสั่ง แล้วจึงส่งคำสั่งไปยังเครื่องพิมพ์ ภาพที่สร้างเลเซอร์ยุคใหม่จะมีหน่วยประมวลผลหรือไมโครโพรเซสเซอร์อยู่ภายในสำหรับแปลความหมายคำสั่งเพื่อแบ่งเบาภาระงานของคอมพิวเตอร์ ขณะเดียวกันเครื่องคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำขนาดใหญ่ขึ้นสำหรับประมวลผลข้อมูลภาพได้มากขึ้น คำสั่งหรือภาษาเพื่ออธิบายข้อมูลภาพที่นิยมใช้กับเครื่องเลเซอร์ในปัจจุบันนี้ ส่วนใหญ่สามารถใช้ภาษาโพสท์คริปต์ (postscaipt)
  ในการเลือกซื้อเครื่องพิมพ์เลเซอร์มาใช้งานจะต้องพิจารณาคุณลักษณะต่าง ๆ ดังนี้
  1. คุณภาพของการพิมพ์ หน่วยบอกคุณภาพจะระบุเป็นจุดภาพ เริ่มจาก 300 จุดภาพต่อนิ้วขึ้นไป ถ้าจำนวนจุดภาพต่อนิ้วสูงมากเท่าใด ก็ยิ่งทำให้ภาพคมชัดมากขึ้นเท่านั้น
  2. ความเร็วของการพิมพ์ เครื่องพิมพ์เลเซอร์ระดับใช้งานทั่วไปจะมีอัตราความเร็วของการพิมพ์ประมาณ 6 ถึง 24 หน้าต่อนาที ซึ่งอัตราความเร็วของการพิมพ์ตามที่ระบุไว้ในคุณลักษณะของเครื่องอาจจะไม่ถูกต้องนัก ผู้ใช้อาจทดสอบความเร็วด้วยงานพิมพ์ต่าง ๆ กัน เช่น พิมพ์เอกสารที่เป็นข้อความและภาพกราฟิก แล้วจดบันทึกเวลาเพื่อเปรียบเทียบผล
  3. หน่วยความจำของเครื่องพิมพ์ เครื่องพิมพ์เลเซอร์จะมีหน่วยความจำสำหรับเก็บข้อมูลตัวอักษรและจอภาพเอาไว้ ตามปกติจะมีหน่วยความจำไม่น้อยกว่า 1 เมกะไบต์และสามารถขยายเพิ่มเติมได้อีก เครื่องที่มีหน่วยความจำสูงกว่า ราคาแพงกว่าจะทำงานได้เร็วกว่า เพราะคอมพิวเตอร์สามารถส่งข้อมูลภาพไปพิมพ์ได้ทันที ไม่ต้องเสียเวลาส่งข้อมูลหลาย ๆ ครั้ง
  (3) เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึก (inkjet printer) เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึกทุกรุ่น ใช้หลักการฉีดหมึกเป็นจุดเล็กๆ ไปบนกระดาษ เทคโนโลยีที่ใช้ในการฉีดหมึกมีสองแบบ ได้แก่
  (ก) แบบใช้ความร้อน โดยหัวพิมพ์มีท่อส่งหมึกเล็กๆ หลายท่อ ที่ตรงส่วนปลายท่อ มีอุปกรณ์ทำให้เกิดความร้อนสูงด้วยกระแสไฟฟ้า ความร้อนจะทำให้หมึกเดือดเป็นฟองพ่นออกสู่กระดาษ และเมื่อหยุดพ่นอุปกรณ์ให้ความร้อนจะเย็นลง การเพิ่มความร้อนและทำให้เย็นลงทำได้อย่างรวดเร็วหลายร้อยครั้งในหนึ่งวินาที บางครั้งเรียกเครื่องพิมพ์แบบนี้ว่า บับเบิ้ลเจ็ต (buble jet printer) 

  (ข) แบบสร้างแรงกดดันด้วยแผ่นเพียโซ (piezo) ซึ่งเป็นจานเล็ก ๆ ติดอยู่ที่ปลายแผ่นหมึก เมื่อต้องการจะฉีดหมึกก็ให้กระแสไฟฟ้าผ่านแผ่นสร้างความกดดันเพื่อบีบท่อหมึกให้ส่งหมึกออกทางปลายท่อ ฉีดไปยังกระดาษที่ต้องการ ปัจจุบันเครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึกมีจำหน่ายทั้งสองแบบ
  ด้วยเทคโนโลยีการพ่นหมึกทำให้สามารถใส่ท่อหมึกได้หลายท่อ และมีหมึกสีต่าง ๆ จึงทำให้เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึกสามารถพิมพ์ภาพสีได้ เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึกเป็นเครื่องพิมพ์ราคาถูก และได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเพราะสามารถพิมพ์ภาพสีได้สวยงาม ความละเอียดการพิมพ์ยังมีขีดจำกัดโดยมีความละเอียดการพิมพ์ไม่น้อยกว่า 360 จุดต่อนิ้ว ความเร็วในการพิมพ์ยังไม่มากนัก เพราะจำเป็นต้องมีการพิมพ์จุดสีจำนวนมาก ซึ่งต้องอาศัยที่พักข้อมูลภายในสำหรับข้อมูลภาพขนาดใหญ่ เครื่องพิมพ์ประเภทนี้มีราคาที่แข่งกับเครื่องพิมพ์ประเภทอื่นได้ แต่ยังมีข้อเสียที่หมึกพิมพ์มีราคาแพง และถ้าหากต้องการให้ได้ภาพที่สวยงามจะต้องใช้กระดาษพิเศษ ซึ่งมีราคาแพงกว่ากระดาษใช้งานทั่วไป

บทที่7

การติดต่อสื่อสารข้อมูลสมัยใหม่นี้ มีรากฐานมาจากความพยายามในการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยระบบสื่อสารที่มีอยู่แล้ว เช่น โทรศัพท์ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงอยู่ในขอบเขตที่จำกัด ต่อมาเมื่อมีการใช้คอมพิวเตอร์มากขึ้น ความต้องการในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเวลาเดียวกัน ที่เรียกว่า ระบบเครื่อข่าย (Network) ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นเป็นลำดับaaaaaในตอนเริ่มต้นของยุคสื่อสาร เมื่อประมาณ พ.ศ. 2513-2515 ความต้องการใช้คอมพิวเตอร์ร่วมกันมีมากขึ้น แต่คอมพิวเตอร์ยังมีราคาสูงมาก เมื่อเทียบกับอุปกรณ์สื่อสารที่มีอยู่แล้วบางอย่าง การสื่อสารด้วยระบบเครือข่ายในระยะนั้นจึงเน้นการใช้คอมพิวเตอร์ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์เป็นผู้ให้บริการแก่ผู้ใช้ปลายทางหลายคน เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายของระบบaaaaaต่อมาเมื่อถึงยุคสมัยของไมโครคอมพิวเตอร์ พบว่าขีดความสามารถในด้านความเร็วของการทำงานของเมนเฟรม มีความเร็วมากกว่า 10 เท่า เมื่อเทียบกับไมโครคอมพิวเตอร์ตัวที่ดีที่สุด แต่ราคาของเมนเฟรมแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์หลายพันเท่า การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์จึงแพร่หลายและกระจายออกไป การสื่อสารจึงกลายเป็นระบบเครือข่ายแบบกระจาย กล่าวคือ แทนที่จะออกแบบให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทางต่อกับเมนเฟรม ก็เปลี่ยนเป็นระบบเครือข่ายที่ใช้คอมพิวเตอร์ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์แทนaaaaaลักษณะของเครือข่ายจึงเริ่มจากจุดเล็ก ๆ อาจจะอยู่บนแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์เดียวกัน ขยายตัวใหญ่ขึ้นเป็นระบบที่ทำงานร่วมกันในห้องทำงาน ในตึก ระหว่างตึก ระหว่างสถาบัน ระหว่างเมือง ระหว่างประเทศ การจัดแบ่งรูปแบบของเครือข่ายคอม
พิวเตอร์จึงแยกตามขนาดของเครือข่าย ดังตารางที่ 7.1
ตารางที่ 7.1 การแบ่งแยกลักษณะของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามระยะทางระหว่างโพรเซสเซอร์
ระยะทางระหว่างโพรเซสเซอร์
ลักษณะที่ตั้งของโพรเซสเซอร์
ชื่อเรียกเครือข่าย
0.1 เมตร
แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์
เครื่องจักรชนิดดาต้าโฟลว์
1 เมตร
ระบบเดียวกัน
มัลติโพรเซสเซอร์
10 เมตร
ห้อง
มัลติโพรเซสเซอร์
100 เมตร
ตัวอาคาร
เครือข่ายท้องถิ่น
1 กิโลเมตร
หน่วยงานเดียวกัน
เครือข่ายท้องถิ่น
10 กิโลเมตร
เมือง
เครือข่ายท้องถิ่น
100 กิโลเมตร
ประเทศ
เครือข่ายระยะไกล
1000 กิโลเมตร
ระหว่างประเทศ
เครือข่ายระยะไกล
10000 กิโลเมตร
ระหว่างดวงดาว
เครือข่ายระยะไกลมาก

ข้อมูลในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่เก็บในคอมพิวเตอร์สามารถส่งต่อ คัดลอก จัดพิมพ์ ทำสำเนาได้ง่าย เมื่อเทียบกับการคัดลอกด้วยมือซึ่งต้องใช้เวลามากและเสี่ยงต่อการทำข้อมูลผิดพลาดอีกด้วย วิธีการทางด้านการสื่อสารข้อมูล กำลังได้รับการนำมาประยุกต์ใช้ในระบบสำนักงานที่เรียกว่า ระบบสำนักงานอัตโนมัติ (office automation) ระบบดังกล่าวนี้มักเรียกย่อกันสั้น ๆ ว่าโอเอ (OA) เป็นระบบที่ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยในการทำงานที่เกี่ยวกับเอกสารทั่วไป แล้วส่งไปยังหน่วยงานต่าง ๆ ได้ด้วยไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อโอนย้ายแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้ระหว่างแผนกaaaaaบทบาทที่สำคัญอีกบทบาทหนึ่ง คือ การให้บริการข้อมูล หลายประเทศจัดให้มีฐานข้อมูลไว้บริการ เช่น ฐานข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ฐานข้อมูลงานวิจัย ฐานข้อมูลทางเศษรกิจ ฐานข้อมูลของสินค้าเครื่องอุปโภคบริโภค ในมหาวิทยาลัยอาจมีข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือและตำราวิชาการ หากผู้ใช้ต้องการข้อมูลใดก็สามารถติดต่อมายังศูนย์บริการข้อมูลนั้น การติดต่อจะผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำให้การได้ข้อมูลเป็นไปอย่างรวดเร็วaaaaaความสำคัญของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จึงเป็นสิ่งที่ตระหนักกันอยู่เสมอ ลองพิจารณาถึงประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูลต่อไปนี้
1) การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูง แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ด้วยอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา 40 นาที โดยที่ไม่ต้องเสียเวลามานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก 2) ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติมีการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์จากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่นด้วยระบบดิจิทัล วิธีการรับส่งนั้นจะมีการตรวจสอบสภาพของข้อมูลหากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้และพยายามหาวิธีการแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาดไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้3) ความเร็วของการทำงาน โดยปกติสัญญาณของไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งหรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบจะทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายอย่างยิ่ง เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที 4) ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ต่อเข้าหากันเป็นเครือข่ายเพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูลทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลไม่แพง เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น นักคอมพิวเตอร์บางคนสามารถส่งโปรแกรมให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้




การส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย จำเป็นต้องมีมาตรฐานกลาง ที่ทำให้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างรุ่นต่างยี่ห้อทุกเครื่องหรือทุกระบบสามารถเชื่อมโยงกันได้ ในระบบเครือข่ายจะมีการดำเนินงานพื้นฐานต่าง ๆ เช่น การรับส่งข้อมูล การเข้าใช้งานเครือข่าย การพิมพ์งานโดยใช้อุปกรณ์ของเครือข่าย เป็นต้น องค์กรว่าด้วยมาตรฐานระหว่างประเทศจึงได้กำหนดมาตรฐานการจัดระบบการเชื่อมต่อสื่อสารเปิด (Open System Interconnection : OSI) แบ่งเป็น 7 ชั้น ตามลำดับ ซึ่งเป็นแนวคิดในการสร้างเครือข่ายเพื่อจัดแบ่งการดำเนินงานพื้นฐานของเครือข่ายออกเป็นงานย่อย ทำให้การออกแบบและใช้งานเครือข่าย รวมทั้งการติดต่อเชื่อมโยงเป็นไปด้วยความสะดวก มีวิธีปฏิบัติในกรอบเดียวกัน
รูปที่ 7.1 มาตรฐานการจัดระบบเชื่อมต่อสื่อสารเปิด
การสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยฝ่ายผู้ส่งและผู้รับ และจะเริ่มด้วยฝ่ายผู้ส่งซึ่งจะส่งข้อมูลข่าวสารโดยผ่านชั้นมาตรฐาน 7 ชั้น เรียงตามลำดับดังนี้ 1) ชั้นประยุกต์ (application) เพื่อแปลงข้อมูลที่อยู่ในภาษาที่มนุษย์เข้าใจไปเป็นภาษาที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจโดยมีการระบุถึงคอมพิวเตอร์ผู้รับและผู้ส่ง 2) ชั้นนำเสนอ (presentation) ซึ่งจะแปลงข้อมูลที่ส่งมาให้อยู่ในรูปแบบที่โปรแกรมของเครื่องผู้รับเข้าใจ โดยกำหนดรูปแบบภาษา ชนิด และวิธีการเข้าถึงข้อมูลของเครื่องผู้ส่งให้เครื่องผู้รับเข้าใจ 3) ชั้นส่วนงาน (session) เพื่อกำหนดขอบเขตการสนทนา คือ กำหนดจุดผู้รับและผู้ส่งโดยจะเพิ่มเติมรูปแบบการสนทนาว่าเป็นแบบพูดทีละคน หรือพูดพร้อมกัน 4) ชั้นขนส่ง (transport) ซึ่งจะทำการตรวจสอบและป้องกันข้อมูลไม่ให้เกิดข้อผิดพลาด และจะเพิ่มเติมตำแหน่งและลำดับของข้อมูล 5) ชั้นเครือข่าย (network) ซึ่งจะทำหน้าที่ส่งข้อมูลในรูปของกลุ่มข้อมูล (data packet) โดยจะเพิ่มเติมลำดับที่ของกลุ่มข้อมูลและที่อยู่ของเครื่องผู้ใช้ 6) ชั้นเชื่อมโยงข้อมูล (data link) ซึ่งจะแนะนำช่องสื่อสารระหว่างกัน และมีการสำเนาข้อมูลไว้จนกว่าจะส่งถึงมือผู้รับ 7) ชั้นกายภาพ (physical) ซึ่งจะทำหน้าที่แปลงข้อมูลในรูปของสัญญาณดิจิทัลให้ผ่านตัวกลางแต่ละชนิดได้aaaaaเมื่อข้อมูลผ่านขั้นตอนทั้ง 7 แล้วจะถูกนำไปเก็บไว้ในส่วนที่ทำหน้าที่ดูแลการจราจรบนเครือข่าย เพื่อส่งไปยังเครื่องผู้รับซึ่งต้องผ่านมาตรฐานทั้ง 7 เช่นกันแต่จะเป็นไปในทางตรงข้าม ดังรูปที่ 7.2







คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลที่ประกอบกันเป็นเครือข่าย มีการเชื่อมโยงถึงกันในรูปแบบต่าง ๆ ตามความเหมาะสม เทคโนโลยีการออกแบบเชื่อมโยงนี้เรียกว่า รูปร่างเครือข่าย (network topology) เมื่อพิจารณาการต่อเชื่อมโยงถึงกันของอุปกรณ์สำนักงานซึ่งใช้งานที่ต่าง ๆ หากต้องการเชื่อมต่อถึงกันโดยตรง จะต้องใช้สายเชื่อมโยงมาก ดังรูปที่ 7.3
รูปที่ 7.3 การเชื่อมโดยตรง
ปัญหาของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ของสถานีปลายทางหลาย ๆ สถานี คือ จำนวนสายที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างสถานีเพิ่มมากขึ้น และระบบการสลับสายเพื่อโยงข้อมูลถึงกันในการสื่อสารระหว่างสถานีนั้น ถ้ามีการเพิ่มสถานีมากขึ้นค่าใช้จ่ายในการเดินสายก็มากตามไปด้วย และในขณะที่สถานีหนึ่งสื่อสารกับสถานีหนึ่งก็จะถือครองการใช้สายเชื่อมโยงระหว่างสถานีนั้น ทำให้การใช้สายเชื่อมโยงไม่เต็มประสิทธิภาพจึงมีความพยายามที่จะหาลักษณะรูปร่างเครือข่าย ที่จะประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินสายเชื่อมโยง ง่ายต่อการติดตั้ง และมีประสิทธิภาพที่ดีต่อระบบ รูปร่างเครือข่ายงานที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายรูปแบบ ดังรูปที่ 7.4
รูปที่ 7.4 รูปร่างเครือข่ายแบบต่างๆ
7.4.1 แบบดาว เป็นแบบการต่อสายเชื่อมโยง โดยการนำสถานีต่างๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน 7.4.2 แบบวงแหวน เป็นแบบที่สถานีของเครือข่ายทุกสถานีจะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องขยายสัญญาณของตัวเอง โดยจะมีการเชื่อมโยงของสัญญาณของทุกสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน เครื่องขยายสัญญาณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเองหรือจากเครื่องขยายสัญญาณตัวก่อนหน้าและส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสัญญาณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสัญญาณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น เครื่องขยายสัญญาณจึงต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของตนเองหรือไม่ด้วย ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป aaaaa7.4.3 แบบบัสและต้นไม้ เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยากและไม่ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณหรืออุปกรณ์สลับสาย เหมือนแบบวงแหวนหรือแบบดาว สถานีต่าง ๆ จะเชื่อมต่อเข้าหาบัสโดยผ่านทางอุปกรณ์เชื่อมต่อที่เป็นฮาร์ดแวร์ การจัดส่งข้อมูลลงบนบัส จึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ การจัดส่งวิธีนี้จึงต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกันเพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจเป็นการแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สัญญาณที่แตกต่างกัน


























ก่อนที่จะกล่าวถึงการสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ควรศึกษาถึงวิธีการถ่ายโอนข้อมูลซึ่งเป็นเรื่องการส่งสัญญาณออกจากเครื่องและรับสัญญาณเข้าไปในเครื่องก่อน การถ่ายโอนข้อมูลสามารถจำแนกได้ 2 แบบ คือ การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน และการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
7.6.1 การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกมาทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิต จากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ อุปกรณ์ตัวกลางระหว่างสองเครื่องจึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทาง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสัญญาณแบบขนาน ระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานระหว่างสองเครื่องไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากระดับไฟฟ้าในสายดินที่จุดรับผิดไปจากจุดส่ง ทำให้เกิดการผิดพลาดในการรับสัญญาณทางฝ่ายรับ นอกจากแกนหลักแล้วอาจจะมีทางเดินของสัญญาณควบคุมอื่นๆ อีก เช่น บิตพาริตี ที่ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการรับสัญญาณที่ปลายทางหรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ ( hand-shake)
รูปที่ 7.6 การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน
7.6.2 การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การส่งข้อมูลแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมต้องการตัวกลางสำหรับการสื่อสารเพียงช่องเดียวหรือสายเพียวคู่เดียว ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไปไกลๆ โดยเฉพาะเมื่อเรามีระบบสื่อสารทางโทรศัพท์ไว้ใช้งานอยู่แล้ว ย่อมจะเป็นการประหยัดกว่าที่จะทำการติดต่อสื่อสารทีละ 8 ช่อง เพื่อการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลจากจุดส่งจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน แล้วค่อยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังจุดรับ และที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 ดังแสดงในรูปที่ 7.7
รูปที่ 7.7 การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
การติดต่อแบบอนุกรมอาจจะแบ่งตามรูปแบบรับ-ส่ง ได้ 3 แบบคือ1) สื่อสารทางเดียว (simplex) ข้อมูลส่งได้ทางเดียวเท่านั้น บางครั้งก็เรียกว่า การส่งทิศทสางเดียว (unidirectional data bus) 2) สื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) ข้อมูลสามารถส่งได้ทั้งสองสถานี แต่จะต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับ จะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้3) สื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex) ทั้งสองสถานีสามารถรับและส่งได้ในเวลาเดียวกัน
รูปที่ 7.8 รูปแบบของการติดต่อสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม

ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม หน่วยวัดเป็นบิตต่อวินาที (bps) หน่วยที่บรรยายถึงการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณใน 1 วินาที เรียกว่า อัตราบอด (baud rate) ซึ่งนำมาคูณกับจำนวนบิตใน 1 บอดจะได้อัตราบิต (bit rate) ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ 1 ครั้ง ถ้าเขียนในรูปของสมการทางคณิตศาสตร์ก็จะได้อัตราบิต (bit rate) = อัตราบอด (baud rate) x (จำนวนบิตใน 1 บอด)

การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกันเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่างๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่างๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้ สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสค์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่นๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม การเชื่อมต่อในความหมายของระบบเครือข่ายท้องถิ่น ไม่ได้จำกัดอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ แต่ยังรวมไปถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้าง เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การทำงานเฉพาะมีขอบเขตกว้างขวางยิ่งขึ้น มีการใช้เครื่องบริการแฟ้มข้อมูลเป็นที่เก็บรวบรวมแฟ้มข้อมูลต่างๆ มีการทำฐานข้อมูลกลาง มีหน่วยจัดการระบบสื่อสาร หน่วยบริการการใช้เครื่องพิมพ์ หน่วยบริการการใช้ซีดี หน่วยบริการปลายทาง และอุปกรณ์ประกอบสำหรับต่อเข้าในระบบเครือข่ายเพื่อจะทำงานเฉพาะเจาะจงอย่างใดอย่างหนึ่ง ในรูปที่ 7.9 เป็นตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มเชื่อมโยงเป็นระบบ
รูปที่ 7.9 ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มอุปกรณ์รอบข้างต่อเชื่อมโยงเป็นระบบ
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก่อให้เกิดความสามารถในการปฏิบัติการร่วมกัน ซึ่งหมายถึง การให้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ต่ออยู่บนเครือข่ายทำงานร่วมกันได้ทั้งหมดในลักษณะที่ประสานรวมกัน โดยผู้ใช้เห็นเสมือนใช้งานในอุปกรณ์เดียวกัน จึงเป็นวิธีการในการนำเอาอุปกรณ์ต่างชนิดจำนวนมาก มารวมกันเป็นเสมือนระบบเดียวกัน ทั้งๆ ที่อุปกรณ์เหล่านั้นอาจจะมาจากต่างยี่ห้อ ต่างบริษัท ก็ได้
7.9.1 การต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ aaaaaหากผู้ใช้มีความคิดที่จะนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมาต่อเป็นระบบ โดยใช้ขีดความสามารถเดิมที่มีอยู่ สามารถทำได้ด้วยวิธีการง่ายๆ ดังนี้ aaaaa1) การต่อเชื่อมผ่านช่องทาง COM1 COM2 และ LPTaaaaaเป็นวิธีที่นำคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ต่อผ่านช่องทาง COM1 หรือ COM2 เพื่อการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างกัน ในกรณีนี้ใช้โปรแกรมอรรถประโยชน์ (utility program) บางตัวก็สามารถสำเนาแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน หรือส่งออกไปยังเครื่องพิมพ์ร่วมกันได้ รูปแบบการต่อระบบโดยอาศัย COM1 COM2 และ LPT แสดงดังรูปที่ 7.10
รูปที่ 7.10 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ผ่านช่องทาง COM1 COM2 และ LPT
aaaaaการต่อในลักษณะนี้ใช้ช่องทาง RS232 และมีการส่งข้อมูลแบบอนุกรม ปัจจุบันสามารถทำการรับส่งข้อมูลถึงกันได้เร็วถึง 38.4 กิโลบิตต่อวินาที การจัดการระบบง่าย ๆ นี้ ไม่จำเป็นต้องลงทุนอะไรมาก แต่ประโยชน์ที่ได้จะอยู่ในวงจำกัด โดยเฉพาะในเรื่องการโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกันaaaaa2) การต่อเชื่อมเข้ากับบัฟเฟอร์เครื่องพิมพ์ aaaaaการแบ่งกันใช้เครื่องพิมพ์เป็นวิธีการใช้ทรัพยากรเครื่องพิมพ์ให้เกิดประโยชน์มากยิ่งขึ้น การใช้เครื่องพิมพ์ที่มีราคาแพง มีคุณภาพดี เช่น เครื่องพิมพ์ความเร็วสูง เครื่องพิมพ์เลเซอร์ เครื่องพิมพ์ที่พิมพ์สีได้ เป็นต้น การใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกันวิธีหนึ่งก็คือ การต่อเข้ากับบัฟเฟอร์ของเครื่องพิมพ์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เก็บข้อมูลที่ส่งมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง แล้วจัดการส่งงานทยอยพิมพ์เรียงกันไป เครื่องพิมพ์ที่ต่อกับบัฟเฟอร์จะต่อผ่านช่องทางขนานเหมือนการต่อทั่วไป อย่างไรก็ดี บัฟเฟอร์ของเครื่องพิมพ์บางรุ่นสามารถต่อกับเครื่องพิมพ์ได้หลายเครื่อง ดังแสดงในรูปที่ 7.11
รูปที่ 7.11 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน
aaaaa3) การเชื่อมต่อโดยใช้ระบบสลับสายข้อมูล aaaaaเป็นวิธีการต่อขยายระบบโดยใช้ระบบง่าย ๆ ที่ใช้มือช่วย ระบบสลับสายข้อมูลทำหน้าที่เหมือนชุมสายโทรศัพท์ระบบเก่า ที่ต้องมีพนักงานรับโทรศัพท์คอยสลับสายให้ใช้งานตามความต้องการ เช่น ใช้สายยูทีพี โดยให้หัวต่อเป็นแบบ RJ45 การสลับสายจะเชื่อมต่อระหว่างหัวต่อ RJ45 ที่มารวมกันไว้อยู่บนแผงร่วมกัน ส่วนของแผงนี้จึงเป็นเสมือนส่วนที่รวมสาย เพื่อการเชื่อมโยงจากต้นทางไปยังปลายทางตามข้อกำหนดที่ต้องการ รูปที่ 7.12 เป็นตัวอย่างของการใช้ระบบสลับสายข้อมูล
รูปที่ 7.12 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายโดยใช้ระบบสลับสายข้อมูล
aaaaaปัจจุบันมีแผงสลับสายข้อมูลให้ผู้ใช้เลือกใช้ทั้งอีเธอร์เน็ตแบบเท็นเบสที หรือแบบอนุกรมผ่านช่องทาง RS232 การใช้ระบบสลับสายข้อมูลเป็นการเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบง่าย ๆ แต่สามารถปรับเปลี่ยนระบบได้อย่างรวดเร็วและสะดวกต่อการใช้งาน aaaaa4) การเชื่อมต่อผ่านระบบผู้ใช้หลายคนหลายช่องทาง aaaaaระบบผู้ใช้หลายคนขนาดเล็กที่อยู่บนไมโครคอมพิวเตอร์มีหลายระบบ เช่น ระบบยูนิกซ์ ระบบเอสซีโอ ระบบดังกล่าวสามารถต่อเชื่อมขยายเข้ากับสถานีย่อยได้มาก เป็นระบบที่ใช้งานร่วมกันได้ในราคาประหยัด มีซอฟต์แวร์สนับสนุนอยู่มาก เช่น ระบบจักการฐานข้อมูลที่มีระบบรักษาความปลอดภัย aaaaaข้อเด่นของระบบผู้ใช้หลายคนในเครื่องคอมพิวเตอร์พีซีที่เห็นได้ชัด ได้แก่ ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ ซึ่งเป็นระบบที่ให้ผู้ใช้ใช้งานพร้อมกันได้หลายคน หลายงาน มีการพัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์และซอฟต์แวร์ระบบสื่อสารไว้มาก มีระบบรักษาความปลอดภัยที่ดี มีการต่อช่องทางเข้าออกไปได้หลายแบบ เช่น แบบเป็นสถานีปลายทาง RS232 ผ่านทางเส้นใยนำแสง อีกทั้งมีระบบเครือข่ายท้องถิ่นที่เชื่อมต่อตามมาตราฐานสากล ทำให้การทำงานของระบบประสบผลสำเร็จ ดังรูปที่ 7.13 ตัวอย่างการต่อเชื่อมระบบยูนิกส์บนพีซีซึ่งจะทำหน้าที่เสมือนการรวมกลุ่มใช้งานอีกแบบหนึ่ง
รูปที่ 7.13 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายโดยใช้ระบบยูนิกซ์
7.9.2 ตัวกลางเชื่อมโยง aaaaaตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งลักษณะของตัวกลางต่างๆ มีดังต่อไปนี้ aaaaa1) สายคู่บิดเกลียว (twisted pair) aaaaaสายคู่บิดเกลียว แต่ละคู่สายทองแดงจะถูกพันกันตามมาตรฐานเพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภานในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอกเนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ถึง 10^5 Hz หรือ 10^6 Hz เช่น สายคู่บิดเกลียว 1 คู่ จะสามารถส่งสัญญาณเสียงได้ถึง 12 ช่องทาง สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลายเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางได้ไกลหลายกิโลเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี แล้วนำหนักเบา ง่ายต่อการติดตั้ง จึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างคือ สายโทรศัพท์ สายแบบนี้มี 2 ชนิดคือaaaaaก. สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นดังรูปที่ 7.14 เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
รูปที่ 7.14 สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน
aaaaaข.สายคู่เกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้นดังรูป 7.15 ทำให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าชนิดแรก
รูปที่ 7.15 สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน
aaaaa2) สายโคแอกเชียล aaaaaสายโคแอกเชียลเป็นตัวกลางเชื่อมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสายทีวีที่มีการใช้งานกันมาก ไม่ว่าในระบบเคลือข่ายเฉพาะที่ ในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสายโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวีดีทัศน์ สายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทอล และชนิด 75 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก สายโคแอกเชียลจะมีฉนวนหุ้มป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนอื่นๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้สายแบบนี้มีช่วงความถี่ที่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้กว้างถึง 500 Mhz จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง
รูปที่ 7.16 ลักษณะของสายโคแอกเชียล
aaaaa3) เส้นใยนำแสง aaaaaเส้นใยนำแสง (fiber optic) เป็นการให้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว ซึ่งสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสงกับระบบอีเธอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยความเร็ว 10 เมกะบิต ถ้าใช้กับ FDDI จะใช้ได้ด้วยความเร็วสูงถึง 100 เมกะบิต เส้นใยนำแสงมีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคาร ระยะความยาวของเส้นใยนำแสงแต่ละเส้นใช้ความยาวได้ถึง 2 กิโลเมตร เส้นใยนำแสงจึงถูกนำไปใช้เป็นแกนหลัก เส้นใยนำแสงนี้จะมีบทบาทมากขึ้น เพราะมีแนวโน้มที่จะให้ความเร็วที่สูงมาก
รูปที่ 7.17 ลักษณะของเส้นใยนำแสง
รูปที่ 7.18 อุปกรณ์รับส่งข้อมูลแสง ตัวรับใช้ Photodrode ตัวส่งใช้ LED ความยาวคลื่น 850 เมตร
7.9.3 อุปกรณ์ที่ใช้ในการต่อระหว่างเครือข่าย aaaaaอุปกรณ์ที่ใช้ในการต่อระหว่างเครือข่ายมีมากมายหลายรูปแบบ เพื่อทำให้ระบบเครือข่ายขยายวงกว้างออกไป การขยายนี้ทำให้การใช้งานเป็นไปอย่างกว้างขวาง อุปกรณ์ประกอบที่สำคัญประกอบด้วย aaaaa1) เครื่องบริการปลายทาง การขยายเครื่องบริการปลายทางของระบบออกไปจะเสมือนการต่อแบบ RS232 ออกมาจากแม่ข่าย (host) แต่ข้อดีคือ ใช้เครือข่ายเป็นตัวเชื่อมต่อได้ ทำให้ผู้ใช้เครื่องบริการปลายทางสามารถเลือกไปยังแม่ข่ายตัวใดในเครือข่ายก็ได้ โครงสร้างการต่อเครื่องให้บริการปลายทางเป็นดังรูปที่ 7.19
รูปที่ 7.19 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องบริการปลายทาง
aaaaa2) เครื่องบริการงานพิมพ์ เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อกับเครือข่ายเพื่อทำให้การต่อเครื่องพิมพ์เข้ากับเครือข่ายได้หลายเครื่อง ในการใช้งานผู้ใช้ที่อยู่บนเครือข่ายสามารถเลือกใช้เครื่องพิมพ์เครื่องใดก็ได้ โดยการส่งแฟ้มออกมาพิมพ์ เครื่องบริการงานพิมพ์มีบัฟเฟอร์เพื่อจัดลำดับการพิมพ์ได้
รูปที่ 7.20 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องบริการงานพิมพ์ในระบบเครือข่าย
aaaaa3) เครื่องบริการซีดีรอม เป็นอุปกรณ์อ่านซีดีรอมเพื่อกำหนดเป็นฐานข้อมูลกลางเพื่อให้เครือข่ายเชื่อมกับตัวอ่านซีดีรอม ผู้ใช้ในเครือข่ายสามารถเรียกค้นข้อมูลจากฐานข้อมูลซีดีรอมได้ ปกติเครื่องบริการซีดีรอมจะประกอบด้วยตัวอ่านซีดีรอมซึ่งสามารถอ่านได้หลายแผ่น เพื่อสร้างเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่
รูปที่ 7.21 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องบริการซีดีรอม
aaaaa4) เครื่องขยายสัญญาณ เครื่องขยายสัญญาณเป็นอุปกรณ์เพื่อใช้ในการเปลี่ยนตัวกลาง นำสัญญาณจากตัวกลางหนึ่งไปอีกตัวกลางหนึ่ง เช่น จากเส้นใยนำแสงมายังสายโคแอกเชียล หรือการเชื่อมต่อระหว่างตัวกลางเดียวกันก็ได้ การใช้เครื่องขยายสัญญาณจะทำให้เครื่องข่ายทั้งสองข้างเสมือนเชื่อมกัน เครื่องขยายสัญญาณจะไม่มีการกันข้อมูล เพราะสัญญาณจะวิ่งทะลุถึงกันได้หมด แต่จะมีประโยชน์ในการเชื่อมความยาวให้ยาวขึ้น เช่น เทนเบสที มีความยาว 158 เมตร ถ้าผ่านเครื่องขยายสัญญาณก็จะทำให้ยาวขึ้นได้อีก 185 เมตร ลักษณะการต่อเครื่องขยายสัญญาณเป็นดังรูป 7.22
รูปที่ 7.22 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องขยายสัญญาณขยายความยาว
aaaaa5) บริดจ์ บริดจ์ (bridge) มีลักษณะคล้ายเครื่องขยายสัญญาณ แต่จะกันสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ในแต่ละส่วนออกจากกัน ดังรูปที่ 7.23 สถานีงาน Y เรียกสถานีงาน A สัญญาณข้อมูลจะไม่ผ่านไปหาสถานีงาน X บริดจ์จึงทำให้การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายมีประสิทธิภาพ ลดการชนกันของข้อมูลลงไป บริดจ์จึงเป็นสะพานสำหรับข้อมูลสองเครือข่าย
รูปที่ 7.23 ตัวอย่างการต่อเชื่อมระหว่างเครือข่ายด้วยบริดจ์
aaaaa6) อุปกรณ์จัดเส้นทาง หากมีการเชื่อมต่อเครือข่ายมากกว่าหนึ่งส่วนและให้มีการกำหนดเส้นทางเลือกไปยังส่วนใด หรือหาเส้นทางที่เหมาะสมในการส่งต่อไปเป็นลำดับต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า อุปกรณ์จัดเส้นทาง(router) อุปกรณ์จัดเส้นทางเป็นอุปกรณ์ที่จัดการเครือข่ายเพื่อให้การเดินทางของข้อมูล จากต้นทางไปยังปลายทางเป็นไปอย่างถูกต้อง
รูปที่ 7.24 อุปกรณ์จัดเส้นทาง


















aaaaaการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจากอุปกรณ์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ซึ่งอาจจะเป็นคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารชนิดอื่นนั้น มีสมมติฐานว่าความเร็วในการเปลี่ยนสัญญาณจากขนานเป็นอนุกรมของฝ่ายส่งต้องเร็วพอ ในทำนองเดียวกันฝ่ายรับก็ต้องมีความเร็วในการเปลี่ยนสัญญาณอนุกรมเป็นขนานได้ทันเวลาเพื่อนำไปแสดงบนจอภาพ หรือพิมพ์ออกที่เครื่องพิมพ์ หรือเก็บไว้ในแผ่นบันทึก กล่าวคือ ทั้งฝ่ายส่งและฝ่ายรับต้องมีความเร็วในการทำงานเท่ากัน ไม่มีการหน่วงเวลาหรือการขัดจังหวะระหว่างกลาง อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงสมมติฐานนี้เป็นไปได้ยากเพราะฝ่ายส่งทำหน้าที่ส่งอย่างดียวแต่ฝ่ายรับอาจต้องทำหน้าที่หลายอย่าง เช่น รับ แสดงผล เก็บข้อมูล พิมพ์ เป็นต้น ความเร็วของฝ่ายรับหากไม่เพียงพอที่จะทำงานหลายอย่างให้ทันกับฝ่ายส่ง ก็จำเป็นจะต้องมีกลไกในการควบคุมการถ่ายโอน เทคนิคนการควบคุมความเร็วในการส่งข้อมูลรูปแบบหนึ่งคือสร้างบัฟเฟอร์ (buffer) aaaaaบัฟเฟอร์สำหรับการสื่อสารคือหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ ซึ่งแบ่งแยกออกมาจากหน่วยความจำหลัก สำหรับเก็บพักข้อมูลในการติดต่อชั่วคราว บัฟเฟอร์สำหรับการสื่อสารนี้ส่วนมากใช้สำหรับฝ่ายรับเท่านั้น เนื่องจากฝ่ายรับจำเป็นจะต้องตามฝ่ายส่งให้ทัน ถ้าหากฝ่ายรับใช้ภาษา แอสเซมบลีควบคุม มีความเร็วพอ อาจไม่จำเป็นต้องใช้บัฟเฟอร์สำหรับการสื่อสารเนื่องจากภาษา แอสเซมบลีมีความเร็วสูง aaaaaข้อมูลที่จัดส่งให้คอมพิวเตอร์ที่เป็นฝ่ายรับ ส่วนมากจะอ่านมาจากแผ่นบันทึก ข้อมูลที่อ่านมาจากแผ่นบันทึกซึ่งมีลักษณะเป็นกลุ่มได้รับการนำมาสู่บัฟเฟอร์ การอ่านข้อมูลยังคงดำเนินไปจนกระทั่งบัฟเฟอร์เต็ม การอ่านจะหยุดทำงานชั่วคราวรอจนกระทั่งข้อมูลในบัฟเฟอร์ถูกส่งออกไปหมด ข้อมูลก็จะถูกอ่านออกมาใส่ในบัฟเฟอร์อีกครั้ง โดยปกติบัฟเฟอร์จะมีความจำขนาด 225 ตัวอักษร หรือประมาณ 3 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร aaaaaบัฟเฟอร์รับมีผลกระทบต่อการรับส่งข้อมูลมากกว่าบัฟเฟอร์ส่ง เพราะบัฟเฟอร์รับทำหน้าที่เช่นเดียวกับบัฟเฟอร์ส่ง แต่ทิศทางของการไหลของข้อมูลอยู่ในทางตรงกันข้าม ในระบบควบคุมการทำงานของไมโครคอมพิวเตอร์บางรุ่น เช่น IBM PC มีกลไกบัฟเฟอร์รับส่งนี้ไว้อยู่แล้ว โปรแกรมในระดับสูงจึงเพียงแต่ทำหน้าที่ดึงเอาข้อมูลจากบัฟเฟอร์นี้ไปใช้ จะเห็นได้ชัดถึงความจำเป็นในการใช้บัฟเฟอร์เมื่อความเร็วในการส่งสูงเกินกว่า 600 บอด aaaaaหน้าที่ของโปรแกรมควบคุมการรับส่งก็คือ การอ่านข้อมูลจากบัฟเฟอร์รับไปใช้เมื่อถูกอ่านจากบัฟเฟอร์รับไปแล้ว ตัวที่อ่านออกไปก็จะหายไปจากบัฟเฟอร์ ลองนึกภาพดูจะเห็นว่า ระบบปฏิบัติการรับขัอมูลจากช่องทางอนุกรมใส่บัฟเฟอร์ โปรแกรมควบคุมการรับส่งดึงข้อมูลจากบัฟเฟอร์ เปรียบเสมือนคนหนึ่งตักน้ำใส่ตุ่มอีกคนหนึ่งตักออกจากตุ่ม ถ้าฝ่ายที่ตักออกมีความเร็วมากกว่า น้ำในตุ่มก็จะมีโอกาสแห้ง ในทางตรงกันข้ามถ้าฝ่ายตักออกช้ากว่าฝ่ายตักเข้า โอกาสที่น้ำล้นตุ่มก็ย่อมจะมี ซึ่งในทางสื่อสารเรียกว่า บัฟเฟอร์รับไหลล้น (receive buffer overflow) การไหลล้นดังกล่าวทำให้ข้อมูลที่ได้รับหายไปได้


aaaaaโมเด็มใช้ในการแปลงสัญญาณดิจิทัล ให้เหมาะสมก่อนที่จะส่งผ่านตัวกลางที่มีความกว้างของแถบคลื่นต่ำ เช่น สายโทรศัพท์ การที่สัญญาณทางดิจิทัลส่งออกไปโดยตรงไม่ได้เพราะว่าสัญญาณดิจิทัลมีลักษณะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม (square wave) คลื่นสี่เหลี่ยมนี้จะประกอบด้วยรูปคลื่นฟังก์ชันซายน์หลายความถี่ที่เป็นทวีคูณของความถี่พื้นฐาน หากผ่านตัวกลางที่มีแถบความกว้างของคลื่นต่ำแล้ว ความถี่สูงๆ จะหายไป ทำให้สัญญาณที่ปลายทางผิดเพี้ยนไปจากเดิม จึงจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนสัญญาณดิจิทัลให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมก่อนที่จะส่งออกไป ในทางกลับกันฝ่ายรับก็จำเป็นต้องเปลี่ยนสัญญาณที่ถูกแปลงมานี้กลับให้เป็นสัญญาณทางดิจิทัล ซึ่งจะมีกระบวนการที่ตรงกันข้ามกับฝ่ายส่ง โมเด็มเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ทั้งสองอย่างนี้ รายละเอียดเกี่ยวกับโมเด็มได้กล่าวมาบ้างแล้วในบทที่ 5

หลักการแก้ปัญหากับภาษาคอมพิวเตอร์

บทที่ 6 > 6.1 หลักการแก้ปัญหา
6/1

6.1 หลักการแก้ปัญหา

ในชีวิตประจำวันทุกคนต้องเคยพบกับปัญหาต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นปัญหาด้านการเรียน การงาน การเงิน หรือแม้แต่การเล่นเกม เมื่อพบกับปัญหา แต่ละคนมีวิธีที่จะจัดการหรือแก้ปัญหาเหล่านั้นแตกต่างกันไป ซึ่งแต่ละวิธีการอาจให้ผลลัพธ์ที่เหมือนหรือแตกต่างกันเล็กน้อย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความรู้ ความสามารถ และประสบการณ์ของบุคคลผู้นั้น อย่างไรก็ตาม หากเรานำวิธีการแก้ปัญหาต่างวิธีนั้นมาวิเคราะห์ให้ดี จะพบว่าสามารถสรุปวิธีการเหล่านั้นเป็นทฤษฎีซึ่งมีรูปแบบที่แน่นอนได้ และบางครั้งต้องอาศัยการเรียนรู้ในนระดับสูงเพื่อแก้ปํญหาบางอย่างให้สมบูรณ์แบบ แต่ก่อนที่เราจะศึกษาต่อไป ลองพิจารณาปัญหาต่อไปนี้
เกมทายใจคือเกมให้ผู้เล่นทายตัวเลข 3 ตัว ในการเล่นเกมต้องใช้ผู้เล่น 2 คน คนที่หนึ่งคือ ผู้กำหนด เป็นคนกำหนดเลข 3 ตัวที่ไม่ซ้ำกันโดยเลือกจากกลุ่มตัวเลข 1-9 และอีกคนหนึ่งคือผู้ทาย เป็นผู้ทายตัวเลข 3 ตัวที่ไม่ซ้ำกันที่ผู้กำหนดให้กำหนดไว้แล้ว หลังจากที่ผู้ทายทายเลขแต่ละครั้ง ผู้กำหนดต้องให้รายละเอียดว่าตัวเลขที่ทายมานั้นถูกต้องกี่ตัว และในกรณีที่ตัวเลขที่ทายมาถูกตำแหน่งด้วยก็ต้องบอกว่าถูกตำแหน่งกี่ตัว เช่น ถ้าตัวเลขที่กำหนดไว้เป็น 815 และผู้ทายทายว่า 123 ผู้กำหนดต้องแจ้งว่าตัวเลขที่ทายนั้นถูก 1 ตัว และไม่มีตัวใดถูกตำแหน่ง




6.2 การจำลองความคิด


ขั้นตอนที่สำคัญในการแก้ปัญหาคือการวางแผน การวางแผนที่ดีจะช่วยให้การแก้ปัญหาเป็นไปได้โดยง่าย ผู้ที่สามารถวางแผนในการแก้ปัญหาได้ดีนอกจากจะต้องใช้ประสบการณ์ ความรู้ และความมีเหตุผลแล้ว ยังควรรู้จักวางแผนให้เป็นขั้นตอนอย่างเป็นระเบียบด้วย การจำลองความคิดเป็นส่วนหนึ่งในขั้นตอนที่สองของการแก้ปัญหา การจำลองความคิดออกมาในลักษณะเป็นข้อความ หรือเป็นแผนภาพจะช่วยให้สามารถแก้ปัญหาได้ดีโดยเฉพาะปัญหาที่ยุ่งยากซับซ้อน การวางแผนจะเป็นแนวทางในการดำเนินการแก้ปัญหาต่อไป อีกทั้งเป็นการแสดงแบบเพื่อให้ผู้ที่เกี่ยวข้องได้เข้าใจ และสามารถปฏิบัติตามในแนวทางเดียวกัน ทั้งนี้ก็ด้วยวัตถุประสงค์อย่างเดียวกับกลุ่มกิจการก่อสร้าง ซึ่งจำเป็นต้องมีแบบแปลนเป็นเครื่องมือติดต่อสื่อสารระหว่างผู้ออกแบบและผู้ก่อสร้าง
แบบแปลนเหล่านั้นจะอยู่ในรูปลักษณะของการวาดภาพหรือแสดงเครื่องหมายซึ่งเป็นที่เข้าใจกันระหว่างผู้เกี่ยวข้อง แบบแปลนจะต้องจัดทำให้เสร็จก่อนที่จะลงมือก่อสร้าง โดยผ่านการตรวจสอบทบทวนและพิจารณาจากผู้เกี่ยวข้องหลายฝ่าย เมื่อเห็นว่าเป็นที่ถูกต้องและพอใจของทุกฝ่ายแล้ว จึงก่อสร้างตามแบบนั้น แต่ถ้ายังไม่เป็นที่พอใจ ก็จะพิจารณาแก้ไขแบบแปลนส่วนนั้น ๆ เสียก่อนจะได้ไม่ต้องรื้อถอนหรือทุบทิ้งภายหลัง และเมื่อต้องการซ่อมแซมหรือต่อเติมก็นำเอาแบบแปลนเดิมมาตรวจสอบและเพิ่มแบบแปลนในส่วนนั้นได้โดยง่าย การใช้แบบแปลนจึงเป็นสิ่งที่จำเป็นระหว่างช่างก่อสร้าง ผู้ออกแบบและผู้เกี่ยวข้องอื่น ๆ เป็นอย่างมาก เพราะประหยัดเวลา ค่าใช้จ่ายและเข้าใจง่าย เมื่อสรุปรวมแล้วแบบแปลนเหล่านั้นก็คือข้อตกลงให้สร้างอาคารของผู้จ้างกับผู้รับจ้างที่อยู่ในรูปแบบกะทัดรัด แทนที่จะเขียนเป็นข้อความที่เป็นลายลักษณ์อักษรอย่างยืดยาว และยังเป็นเครื่องมือให้ช่างใช้ในการก่อสร้างอีกด้วย






6.3 การเขียนโปรแกรม


จากการศึกษาหลักการขั้นตอนการแก้ปัญหาในหัวข้อ 6.1 และ 6.2 ที่ผ่านมา หลังจากที่เราสามารถวิเคราะห์ปัญหา และสร้างแบบจำลองความคิดเพื่อแสดงขั้นตอนในการแก้ปัญหาแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการลงมือแก้ปัญหาตามขั้นตอนที่ออกแบบไว้ โดยใช้เครื่องมือช่วยในการแก้ปัญหาในที่นี้หากเครื่องมือที่นักเรียนเลือกคือ ภาษาคอมพิวเตอร์ ขั้นตอนในการลงมือแก้ปัญหาก็คือ ขั้นตอนของการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่งถือได้ว่าเป็นขั้นตอนหนึ่งที่สำคัญในการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์


การเขียนโปรแกรม หมายถึง กระบวนการใช้ ภาษาคอมพิวเตอร์ เพื่อกำหนดโครงสร้างของข้อมูล และกำหนดขั้นตอนวิธีเพื่อใช้แก้ปัญหาตามที่ได้ออกแบบไว้ โดยอาศัยหลักเกณฑ์ การเขียนโปรแกรม คอมพิวเตอร์แต่ละภาษา




6.4 การแก้ปัญหากับภาษาปาสคาล


Blaise Pascal

นักเรียนคงเคยได้ยินคำว่า ภาษาคอมพิวเตอร์ มาบ้างแล้ว ในที่นี้จะได้กล่าวถึง ความหมายของคำว่า ภาษาคอมพิวเตอร์ให้ชัดเจนอีกครั้ง ภาษาคอมพิวเตอร์ หมายถึงสื่อที่ผู้เขียนโปรแกรมสามารถใช้ติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เกิดการทำงานตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการ ตามความหมายของ การเขียนโปรแกรม ที่ศึกษาในหัวข้อที่แล้ว ภาษาคอมพิวเตอร์คือสื่อที่ใช้สร้างโปรแกรม ซึ่งหมายถึง ชุดคำสั่งที่ใช้สำหรับสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงาน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ โดยอาศัยข้อมูลที่กำหนดให้ ซึ่งในที่นี้ผลลัพธ์ก็เปรียบได้กับคำตอบหรือข้อมูลออกของปัญหา ในขณะที่ข้อมูลที่กำหนดก็คือเงื่อนไข หรือข้อมูลของปัญหาซึ่งผู้แก้ปัญหาได้วิเคราะห์ไว้





6.5 การโปรแกรมแบบเชิงวัตถุ




การโปรแกรมแบบเชิงวัตถุ เป็นเทคนิคการเขียนโปรแกรมที่ได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงปี 1900 แนวคิดและหลักการในการเขียนโปรแกรมแบบนี้แตกต่างจากหลักการเขียนโปรแกรมในอดีต คือ จะเน้นความคิดเชิงวัตถุ (object) ที่สร้างขึ้นใช้งานในโปรแกรม โดยคำว่า "วัตถุ" ในที่นี้คือ ส่วนย่อยๆ ของโปรแกรมที่ผู้พัฒนาโปรแกรมสร้างขึ้นเพื่อทำงานเฉพาะอย่าง แล้วจึงนำวัตถุย่อยๆ เหล่านั้นมาประกอบกันเป็นโปรแกรมใหญ่ อีกทั้งวัตถุที่สร้างขึ้นมาแล้วสามารถนำกลับไปใช้กับโปรแกรมอื่นได้อีก โดยบางครั้งผู้เขียนโปรแกรมไม่จำเป็นต้องสร้างวัตถุเองทุกชิ้น สามารถนำวัตถุที่ผู้อื่นสร้างไว้มาใช้ใหม่ได้ เพียงแค่รู้ว่าวัตถุนั้นทำหน้าที่และเรียกใช้งานอย่างไร ทำให้

โปรแกรมเมอร์ที่เขียนโปรแกรมประเภทนี้สามารถปรับปรุงเปลี่ยนแปลงโปรแกรมได้สะดวก การเขียนโปรแกรมแบบนี้จึงเข้ามาแทนที่การเขียนโปรแกรมแบบโครงสร้างอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับงานที่เกี่ยวข้องกับอินเทอร์เน็ต นอกจากนี้ การโปรแกรมแบบเชิงวัตถุยังสามารถทำงานกับข้อมูลได้หลายรูปแบบ ทั้งที่เป็นรูปภาพ (image) วีดิทัศน์ (video) หรือเสียง (sound) ตัวอย่าง ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้เทคนิคการโปรแกรมเชิงวัตถุ เช่น ภาษาจาวา ภาษาซีชาร์ป เป็นต้น



6.6 การโปรแกรมแบบจินตภาพ



ถึงแม้ว่าหลักการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุซึ่งกำลังได้รับความนิยมจากผู้เขียนโปรแกรม ในการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ทำงานบนวินโดวส์จะมีหลักการที่เข้าใจได้ไม่ยาก และสามารถพัฒนาโปรแกรมได้สะดวก แต่ก็ยังเป็นการพัฒนาโปรแกรมที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องลงมือสร้างส่วนของโปรแกรมเองหลายส่วน ต้องมีความรู้ความชำนาญในการสร้างซอฟต์แวร์สูง อีกทั้งต้องใช้เวลาค่อนข้างมากในการพัฒนาโปรแกรม แก้ไขโปรแกรมให้มีความถูกต้อง ซึ่งอาจทำให้ผู้ที่เพิ่งเริ่มต้นเรียนรู้การพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เกิดความท้อแท้ในการเขียนโปรแกรมได้ จึงได้มีการพัฒนาหลักการเขียนโปรแกรมแบบใหม่ที่นำ หลักการของการเขียนโปรแกรมแบบเชิงวัตถุมาใช้ และทำให้การเขียนโปรแกรมง่ายขึ้น มีอุปกรณ์ที่ช่วยอำนวยความสะดวกให้แก่ผู้พัฒนาซอฟต์แวร์มากขึ้น โดยที่ผู้พัฒนาโปรแกรมไม่ต้องใช้ความรู้ที่ลึกซึ้งในการสร้างงาน อีกทั้งสามารถเห็นผลงานของตนได้ตั้งแต่ขณะที่กำลังสร้าง หลักการเขียนโปรแกรมที่ว่านี้ คือการเขียนโปรแกรมแบบจินตภาพ (visual programming