โครงสร้างคอมพิวเตอร์ และภาษาแอสเซมบลี้

1. โครงสร้างคอมพิวเตอร์ และภาษาแอสเซมบลี้ introduction ผศ.บุรินทร์ รุจจนพันธุ์ . ปรับปรุง 19 ตุลาคม 2555 มหาวิทยาลัยเนชั่น จังหวัดลำปาง http://www.nation.ac.th

2. วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์ (1/5) คอมพิวเตอร์ยุคที่หนึ่ง ระหว่างปี พ.ศ. 2488 ถึง พ.ศ. 2501 ใช้หลอดสูญญากาศ (Vacumn Tube) ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าสูง จึงมีปัญหาเรื่องความร้อนและไส้หลอดขาดบ่อย ถึงแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดีมาก การสั่งงานใช้ภาษาเครื่องซึ่งเป็นรหัสตัวเลขที่ยุ่งยากซับซ้อน เครื่องคอมพิวเตอร์ของยุคนี้มีขนาดใหญ่โต เช่น มาร์ควัน(MARK I), อีนิแอค (ENIAC), ยูนิแวค (UNIVAC) ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/index01.htm

3. วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์ (2/5) คอมพิวเตอร์ยุคที่สอง ระหว่างปี พ.ศ. 2502 ถึง พ.ศ. 2506 ใช้ทรานซิสเตอร์ (Transistor)โดยมีแกนเฟอร์ไรท์ (Ferrite Core) เป็นหน่วยความจำ มีอุปกรณ์เก็บข้อมูลสำรองในรูปของสื่อบันทึกแม่เหล็ก เช่น จานแม่เหล็ก ส่วนทางด้านซอฟต์แวร์ก็มีการพัฒนาดีขึ้น โดยสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษาระดับสูง ซึ่งเป็นภาษาที่เขียนเป็นประโยคที่คนเข้าใจได้ เช่น ภาษาฟอร์แทน ภาษาโคบอล เป็นต้น ซึ่งถูกพัฒนาจนใช้งานถึงปัจจุบัน ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/index01.htm

4. วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์ (3/5) คอมพิวเตอร์ยุคที่สาม ระหว่างปี พ.ศ. 2507 ถึง พ.ศ. 2512 ใช้วงจรรวม (Integrated Circuit : IC) โดยวงจรรวมแต่ละตัวจะมีทรานซิสเตอร์บรรจุอยู่ภายในมากมายทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์จะออกแบบซับซ้อนมากขึ้น และสามารถสร้างเป็นโปรแกรมย่อย ๆ ในการกำหนดชุดคำสั่งต่าง ๆ ทางด้านซอฟต์แวร์ก็มีระบบควบคุมที่มีความสามารถสูงทั้งในรูประบบแบ่งเวลาการทำงานให้กับงานหลาย ๆ อย่าง ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/index01.htm

5. วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์ (4/5) คอมพิวเตอร์ยุคที่สี่ ตั้งแต่ พ.ศ. 2513 จนถึงปัจจุบัน ใช้วงจรรวมความจุสูงมาก(Very Large Scale Integration : VLSI) เช่น ไมโครโพรเซสเซอร์ที่บรรจุทรานซิสเตอร์นับหมื่นนับแสนตัว ทำให้ขนาดเครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงสามารถตั้งบนโต๊ะในสำนักงานหรือพกพาเหมือนกระเป๋าหิ้ว ขณะเดียวกันพัฒนา ซอฟต์แวร์ ให้มีขีดความสามารถสูงขึ้นมาก มีโปรแกรมสำเร็จรูปให้เลือกใช้อย่างมากมาย ข้อมูลจาก http://kanchanapisek.or.th/kp6/BOOK11/chapter1/chap1.htm

6. วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์ (5/5) คอมพิวเตอร์ยุคที่ห้า มนุษย์พยายามนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการตัดสินใจและแก้ปัญหายิ่งขึ้น โดยเก็บความรอบรู้ไว้ในเครื่อง สามารถค้นคืนความรู้ที่สั่งสมไว้มาใช้ประโยชน์ คอมพิวเตอร์ยุคนี้เป็นผลจากวิชาการด้านปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence : AI) อาจประกอบด้วยระบบผู้เชี่ยวชาญ ภาษาธรรมชาติ ระบบจับภาพ หุ่นยนต์ เครือข่ายเส้นประสาท เป็นต้น ข้อมูลจาก http://www.thaigoodview.com/roomnet/roomnet46/IT46_9/index.html-doc5.htm

7. ประเภทของคอมพิวเตอร์ • Super Computer • Mainframe Computer • Mini Computer เช่น AS/400 • Micro Computer หรือ Personnal Computer • Notebook Computer • Pocket Personal Computer • Tablet Personal Computer ข้อมูลจาก หนังสือช่างคอม ของสุทธิพันธุ์ แสนละเอียด

8. ส่วนประกอบระบบคอมพิวเตอร์ส่วนประกอบระบบคอมพิวเตอร์ • หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) • หน่วยความจำ (Memory Unit) • หน่วยคำนวณและตรรก (Arithmetic and Logic Unit) • หน่วยควบคุม (Control Unit) • หน่วยแสดงผล (Output Unit)

9. ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ 1. CPU 2. Mainboard 3. Memory 4. Harddisk 5. Floppy Disk 6. Display Card 7. CD-ROM 8. Sound card 9. Monitor 10. Case 11. Mouse 12. Keyboard ข้อมูลจาก http://www.thaiall.com/assembly/computer.htm

10. หน่วยความจำ (Memory) • หน่วยความจำภายใน. - หน่วยความจำแบบโวลาไทน์ (Volatine) เช่น RAM - หน่วยความจำนอนโวลาไทน์ (Nonvolatine) เช่น ROM • หน่วยความจำภายนอก • Harddisk, Diskette, CD-ROM, Flash Drive ..

11. หน่วยความจำหลัก (RAM) (1/2) • SRAM = Static Random Access Memory • DRAM = Dynamic Random Access Memory • ยุคแรก DRAM ยังเป็น Chip บน Mainboard • ไม่ใช่แผงวงจรเหมือนปัจจุบัน • FPM DRAM( Fast Page Mode DRAM) เป็น RAM ยุคแรกของ CPU 80486 (เลิกผลิต) • EDO RAM (Extended Data Output) ปรับปรุงมาจาก FPM DRAM (เลิกผลิต) • SDRAM (Synchronous DRAM) ปี 2545 ยังหาซื้อรุ่นนี้ได้อยู่ ข้อมูลจาก http://www.ku.ac.th/magazine_online/select_ram.html

12. หน่วยความจำหลัก (RAM) (2/2) • SDR SDRAM (Synchronous DRAM) มี 168 ขา ร่องบาก 2 ช่อง ทำงานขณะสัญญาณนาฬิกาเป็นขาขึ้น เป็นแบบขนาน • DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) มี 184 ขา ร่องบาก 1 ช่อง ทำงานขณะสัญญาณนาฬิกาเป็นขาขึ้น และขาลง • Rambus DRAM มี 184 ขา ร่องบาก 2 ช่องทำงานแบบอนุกรม • DDR2 SDRAM () มี 240 ขา ร่องบาก 1 ช่อง ข้อมูลจาก http://www.ku.ac.th/magazine_online/select_ram.html

13. CPU รุ่น 8080 (1/5) พ.ศ. 2518 บริษัทอินเทลได้พัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 8080 ซึ่งเป็นซีพียูขนาด 8 บิต ซีพียูรุ่นนี้จะรับข้อมูลเข้ามาประมวลผลด้วยตัวเลขฐานสองครั้งละ 8 บิต และทำงานภายใต้ระบบปฎิบัติการซีพีเอ็ม (CP/M) ต่อมาบริษัทแอปเปิ้ลก็เลือกซีพียู 6502 ของบริษัทมอสเทคมาผลิตเป็นเครื่องแอปเปิ้ลทู ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในยุคนั้น ข้อมูลจาก http://www.nfe.go.th/engineer/data/comdata/computer/CPU.html ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/cpu.htm

14. CPU รุ่น 8088 (2/5) พ.ศ. 2524 ซีพียูแบบ 16 บิต รับข้อมูลจากภายนอกทีละ 8 บิต แต่การประมวลผลทีละ 16 บิต คอมพิวเตอร์รุ่นซีพียู 8088 แบบ 16 บิตนี้เรียกว่า พีซีรุ่นแรก ซึ่งเขียนอ่านในหน่วยความจำได้สูงสุดเพียง 1 เมกะไบต์ ความเร็วคือการให้จังหวะที่เรียกว่า สัญญาณนาฬิกา ซึ่งกำหนดจังหวะไว้ที่ความเร็ว 4.77 ล้านรอบใน 1 วินาที (4.77 เมกะเฮิรตซ์) และเรียกว่า พีซีเอ็กซ์ที (PC-XT) ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/cpu.htm

15. CPU รุ่น 80286 (3/5) พ.ศ. 2527 พีซีเอที (PC-AT) ใช้ซีพียูเบอร์ 80286 ความเร็วสูง 6 เมกะเฮิรตซ์ รับส่งข้อมูลภายในเป็น 16 บิต ภายนอกแบบ 16 บิต ติดต่อหน่วยความจำได้ 16 เมกะไบต์ มีผู้พัฒนาเครื่องพีซีเอทีรายอื่นใช้สัญญาณนาฬิกา 8, 10, 16 เมกะเฮิรตซ์ จึงมีไมโครคอมพิวเตอร์แพร่หลายเต็มที่ ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/cpu.htm

16. CPU รุ่น 80386 (4/5) พ.ศ. 2529 บริษัทอินเทลออก 80386 รับส่งข้อมูล และประมวลผลครั้งละ 32 บิต ติดต่อหน่วยความจำได้มากถึง 4 กิกะไบต์ สัญญาณนาฬิกาเป็น 33 เมกะเฮิรตซ์ ในปี พ.ศ. 2530 บริษัทไอบีเอ็มเปิดตัวคอมพิวเตอร์พีเอสทู (PS/2) โดยมีโครงสร้างทางฮาร์ดแวร์ของระบบแตกต่างออกไป โดยเฉพาะระบบเส้นทางส่งถ่ายข้อมูลภายใน แต่ 80386 ไม่ได้รับความนิยม เพราะแพงมาก พ.ศ. 2531 อินเทลลดขีดความสามารถของ 80386 ให้เหลือเพียง 80386SX ซึ่งมีโครงสร้างแบบเอทีเดิม แต่ติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกใช้ 16 บิต และถูกกว่า ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/cpu.htm

17. CPU รุ่น 80486 (5/5) พ.ศ. 2532 ซีพียู 80486 ใช้เทคโนโลยีการรวมชิป 80387 (หน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์) เข้ากับซีพียู 80386 และรวมส่วนจัดการหน่วยความจำเข้าไว้ในชิป พ.ศ. 2535 อินเทลได้ผลิตซีพียูเพนเที่ยม (Pentium) มีขีดความสามารถคำนวณสูงกว่า 80486 ใช้ระบบการส่งถ่ายข้อมูลได้ถึง 64 บิต ข้อมูลจาก http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/cpu.htm