วันจันทร์ที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557

6. หลักการทำงานของแป้นพิมพ์ (Keyboard)



          แป้นพิมพ์ หรือ คีย์บอร์ด (keyboard) ประกอบด้วยปุ่มตัวอักษร ตัวเลข และสัญลักษณ์ต่างๆ เพื่อให้คุณสามารถใส่ข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลเบื้องต้น มีลักษณะการทำงานคล้ายคีย์บอร์ดของเครื่องพิมพ์ดีด แต่ได้เพิ่มปุ่มควบคุมเฉพาะสำหรับคอมพิวเตอร์ โดยปกติจะมี 101 ปุ่ม ซึ่งบางรุ่นอาจจะมีน้อย หรือมากกว่าก็ได้ โดยสามารถแบ่งเป็นกลุ่มๆ ได้ดังนี้
101-key Enhanced keyboard
104-key Windows keyboard
82-key Apple standard keyboard
108-key Apple Extended keyboard
Notebook & Palm keyboard

การทำงานของแป้นพิมพ์


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

ปุ่มบนแป้นพิมพ์


          ในการพิมพ์ตัวอักษรเราจะใช้ปุ่มอักขระ ซึ่งเรียงตัวแบบเดียวกับในเครื่องพิมพ์ดีดทั่วไป ซึ่งเราเรียกว่า QWERTY ซึ่งเป็นตัวอักษรในแถวบน 6 ตัวนั่นเอง การเรียงตัวแบบนี้เพื่อทำให้ความเร็วในการพิมพ์ของนักพิมพ์ดีดลดลง เหตุผลก็คือ บริษัทพิมพ์ดีดสร้าง เนื่องจากกลไกการทำงานของแขนของเครื่อมพิมพ์ดีดจะมาทับกันได้ถ้าคนพิมพ์เร็วเกินไป แล้วก็กลายมาเป็นรูปแบบที่ใช้กันมายาวนานจนจนกลายเป็นมาตรฐาน และผู้ใช้เริ่มคุ้นเคย บริษัทที่ผลิตแป้นพิมพ์ก็เลยผลิตแป้นพิมพ์สำหรับคอมพิวเตอร์ใรแบบเดียวกัน ถึงแม้ว่าจะไม่มีปัญหาเรื่องการทับกันของแขนพิมพ์ก็ตาม ต่อไปจะอธิบายหน้าที่การทำงานของปุ่มบางปุ่มที่น่าสนใจ
ปุ่ม Alt จะมีสองปุ่มอยู่ข้างๆ แถบ space bar ปุ่มAlt จะใช้เป็นปุ่มเสริมคล้ายกับปุ่ม shift นั่นก็คือ เมื่อเรากด A ตัวเดียวหน้าจอก็จะปรากฏตัวอักษร A แต่ถ้าเรากด Alt กับ A พร้อมกัน ก็จะกลายเป็นการเรียกใช้ฟังก์ชันของคำสั่ง Alt-A ซึ่งฟังก์ชันหรือการทำงานของคำสั่งนั้นในแต่ละโปรแกรมจะแตกต่างกัน
ปุ่ม Crtl จะมีสองปุ่มเช่นเดียวกับปุ่ม Alt เป็นปุ่มเสริมเช่นเดียวกับปุ่ม Alt การทำงานก็คล้ายกัน ตัวอย่าง เมื่อคุณกด Ctrl หร้อมกับ ตัวอักขระ ก็จะเป็นการสั่งงานคอมพิวเตอร์ ซึ่งอาจจะแตกต่างกันไปตามโปรแกรมที่ใช้งาน
 ปุ่มวินคีย์ หรือ window key เป็นปุ้มที่มีสัญลักษณ์ของวินโดว์ ซึ่งเป็นสำหรับอำนวยความสะดวก ในการเปิดใช้โปรแกรม ต่างๆ ปุ่มนี้จะอยู่ทางซ้าย มือ อยู่ระหว่าง ปุ่ม Ctrl และ Alt ปุ่มนี้ไม่ได้ทำงานเฉพาะกับระบบปฏิบัติการวินโดว์เท่านั้น ในระบบปฏิบัติการอื่น ก็สามารถทำงานได้เช่นกัน ถ้ามีไดร์เวอร์ที่คอยตรวจสอบการกดแป้นของปุ่มวินคีย์
 ปุ่มตัวเลข เป็นส่วนหนึ่งของพัฒนาการของแป้นพิมพ์เพื่อความสะดวกในทางธุรกิจ ปุ่มที่เพิ่มลงไปมีทั้งหมด 17 ปุ่ม ซึ่งมีการเรียงตัวคล้ายๆ ในเครื่องคิดเลข เพื่อความสะดวกในการใช้งานนั่นเอง
ปุ่มควบคุม  ส่วนใหญ่แล้ว ปุ่มควบคุมจะให้คุณสามารถเลื่อนหน้าหรือบรรทัดได้ทีละมากๆ ปุ่มควบคุมต่างๆ ได้แก่
Home
End
Insert
Delete
Page Up
Page Down
Control (Ctrl)
Alternate (Alt)
Escape (Esc)

ปุ่มควบคุม เมื่อทำงานร่วมกับปุ่มอื่นสามารถสั่งงานบางอย่างได้ ได้้แก่
Alt+F4 ใช้ปิดหน้าต่างการทำงานที่กำลังเปิดอยู่ และปุ่ม start window หรือ WK สามารถทำงานร่วมกับปุ่มอื่นได้ ดังนี้

    WK+e - ใช้เปิด Windows Explorer
    WK+f - ใช้เปิด เริ่มต้นหา ไฟล์ หรือ โฟลเดอร์
    WK+Ctrl+f - ใช้เปิด หา คอมพิวเตอร์บนเครือข่าย
    WK+M - เป็นคำสั่งย่อหน้าต่างทำงานใช้แสดงหน้าจอเริ่มแรกหรือ desktop
    WK+Shift+M - ใช้ขยายหน้าต่างที่ถูกย่อเอาไว้
    WK+r - สั่งให้เปิดหน้าต่าง Run dialog ขึ้น
    WK+F1 - ใช้เปิดหน้าต่างความช่วยเหลือ
    WK+Pause - ใช้เปิด คุณสมบัติของระบบ (system properties)

จากแป้นพิมพ์สู่คอมพิวเตอร์


          เมื่อคุณพิมพ์ลงบนแป้นพิมพ์ ตัวควบคุมหรือ โปรเซสเซอร์ของแป้นพิมพ์จะวิเคราะห์ปุ่มว่าเป็นปุ่มใดจากตำแหน่งที่กดลง เก็บไว้ในมีหน่วยความจำเล็กๆ ขนาดประมาณ 16 ไบต์ จากนั้นก็จะส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านการเชื่อมต่อซึ่งมีอยู่หลายชนิด

ตัวต่อสายแป้นพิมพ์โดยทั่วไปมีดังนี้
5-pin DIN (Deustche Industrie Norm) connector
6-pin IBM PS/2 mini-DIN connector
4-pin USB (Universal Serial Bus) connector
internal connector เป็นขั้วต่อแบบภายใน พบได้ใน Notebook Computer

ขั้วต่อแบบแรก 5-pin DIN (Deustche Industrie Norm) เป็นขั้วต่อขนาดใหญ่ ใช้กับคอมพิวเตอร์ในรุ่นแรก หาได้ยากแล้วในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ใช้ 6-pin IBM PS/2 mini-DIN เป็นขั้วต่อขนาดเล็ก และต่อมาก็มีการพัมนาแบบ 4-pin USB (Universal Serial Bus) ขึ้น แต่อย่างไรก็ตามขั้วต่อแป้นพิมพ์เป็นชนิดใดนั้น หลักการในการส่งต่อข้อมูลไปสู่คอมพิวเตอร์ จะต้องมีการจ่ายกระแสไฟไปยังแป้นในการทำงาน โดยทั่วไปแป้นพิมพ์จะใช้ ประมาณ 5 โวลต์ และช่องทางในการส่งข้อมูลจากแป้นพิมพ์ไปสู่คอมพิวเตอร์
ที่ปลายสายอีกด้านหนึ่งจะมีส่วนที่คอยตรวจสอบการทำงานของแป้นพิมพ์ เรียกว่า ตัวควบคุมแป้นพิมพ์ ซึ่งเป็นวงจรIC ตัวควบคุมแป้นพิมพ์จะประมวลผลข้อมูลทุกอย่างที่มาจากแป้นพิมพ์ และส่งต่อไปยังระบบปฏิบัติการ เมื่อระบบปฏิบัติการรับข้อมูลก็จะตรวจสอบต่างๆ ดังนี้

ตรวจสอบว่าเป็นคำสั่งระบบหรือไม่ คำสั่งระบบเช่น Ctrl-Alt-Del ซึ่งเป็นคำสั่งให้คอมพิวเตอร์บูทเครื่องใหม่
โปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่จะรับข้อมูลจากแป้นพิมพ์ในระดับที่โปรแกรมนั้นเข้าใจ และตรวจสอบว่าเป็นคำสั่งของโปรแกรมหรือไม่ เช่น Ctrl-O เป็นคำสั่งเปิดไฟล์ขึ้น เป็นต้น
โปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่จะรับข้อมูล (ถ้าข้อมูลที่ได้รับไม่ใช้คำสั่ง) เพื่อทำงานต่อไป
นอกจากนี้ โปรแกรมยังสามารถไม่รับคำสั่งหรือข้อมูลต่างๆ จากแป้นพิมพ์ หรือเพิกเฉยต่อข้อมูลที่ส่งเข้ามาได้ด้วย

คีย์บอร์ดในอนาคต


          คีย์บอร์ด มีการพัฒนาไปตามยุคสมัย โดยเฉพาะยุคโลกไร้พรมแดน ด้วยเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต บริษัทผู้ผลิตหลายบริษัท ได้ทำการผลิตคีย์บอร์ด ที่มีปุ่มฟังก์ชันสำหรับตรวจสอบอีเมล์ และการเข้าสู่อินเทอร์เน็ต ตลอดจนควบคุมระบบมัลติมีเดียต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้ ปัจจุบัน ความต้องการคีย์บอร์ดที่สะดวกต่อการพกพา ทำให้เกิดนวัตกรรมใหม่ คือคีย์บอร์ดแบบพับได้ ซึ่งทำได้สารพลาสติกที่มีการใส่วงจรภายใน ที่สามารถพับม้วนได้สะดวก

5. หลักการทำงานของฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk)



          ฮาร์ดดิสก์ ก็คือคลังข้อมูล ของคอมพิวเตอร์ เป็นอุปกรณ์ จัดเก็บข้อมูล ชนิดแม่เหล็ก หรือ Magnetic Drive การเก็บข้อมูล ของฮาร์ดดิสก์ จะเก็บอยู่บน แผ่นจานแม่เหล็ก หรือ Platter ที่จะแปลงค่า ของสนามแม่เหล็ก ให้เปลี่ยนแปลงไป ตามค่าของข้อมูลที่ถูกบันทึก ความสามารถ ในการ เก็บข้อมูล ของฮาร์ดไดรฟ์ เพิ่มสูงขึ้น ทุกปี (ล่าสุด เพิ่มสูงสุด ถึง 80GB แล้ว) แม้ว่า รูปลักษณ์ ภายนอก จะยังคง มีขนาด ใกล้เคียง กับรุ่นเดิม ก็ตาม โครงสร้างของพื้นผิวของมันถูกเคลือบ ด้วยสารแม่เหล็ก หลักการทำงานที่สำคัญของ hard drives คือ การใช้แม่เหล็กบันทึกข้อมูลนั้นจริง ๆ แล้ว ก็เป็น หลักการ เดียวกับ การบันทึก ข้อมูลของแถบเสียงหรือ วิดีโอต่าง ๆ hard drive เก็บข้อมูลในระบบดิจิทัลในรูปแบบของจุดแม่เหล็ก บนผิวหน้า ของดิสก์ โดยแต่ละ bit (หน่วยวัดข้อมูล) จะถูกแทนค่า ด้วย 0 หรือ 1 ซึ่งเป็นตัวเลข ที่แสดง ความผกผัน ของการทำงาน ของสนามแม่เหล็ก ต่อฮาร์ดไดรฟ์ นั้น ว่าเป็นไป ในทางใด
 

ส่วนประกอบ


         
ภายใน ฮาร์ดไดรฟ์ นั้น จะประกอบไปด้วย platter หรือ จานแม่เหล็ก บันทึกข้อมูล โดย ฮาร์ดไดรฟ์ ที่มี ความสามารถ สูงมาก ๆ ในการเก็บข้อมูล จะบรรจุ platter ซึ่งมีขนาด 3.5 นิ้ว ไว้ข้างใน หลายแผ่น เพื่อใช้ในการ เก็บข้อมูล โดยตัว Platter จะต้องอาศัย มอเตอร์ เพื่อหมุนให้จานแม่เหล็กนี้ ผ่านหัวอ่าน หรือหัวบันทึกข้อมูล อีกต่อหนึ่ง โดยมอเตอร์ ที่หมุนจานแม่เหล็กนี้ จะมีความสามารถ แตกต่างกันไป ตั้งแต่ 4,500 รอบ ต่อวินาที ไปจนถึง 15,000 รอบ ต่อวินาที
          ฮาร์ดไดรฟ์ ยังใช้ เทคโนโลยี ในการ บันทึกข้อมูล ที่เรียกว่า "หัวอัด (Head)" เพื่อใช้อัด หรือ บันทึกรวมทั้ง อ่านข้อมูล จากผิวหน้า ของ platter เหล่านั้น ( ให้คุณ ลองนึกภาพถึง หัวอ่าน ของแผ่นเสียง ที่เราคุ้นเคย กันมา แต่เดิม ซึ่งมีหลักการ ทำงาน ที่คล้ายคลึงกัน ) และ Head นี้ จะต่ออยู่กับ แขน หรือ arm เพื่อยื่น Head ไปยังพื้นผิว ของ Platter โดย แต่ละ Platter จะประกบด้วย Head และ Arm นี้ทั้งบนและล่าง ดังนั้น หากฮาร์ดดิสก์หนึ่งๆ ประกอบไปด้วย 5 Platter จึงประกอบไปด้วย Head และ Arm อย่างละ 10 ตัว โดยหัวอัดนั้น จะอ่านข้อมูล โดยอาศัย การสัมผัส กับสนาม แม่เหล็ก ซึ่งจะมี คลื่นแม่เหล็ก ส่งข้อมูล ออกมา บริเวณ ใต้หัวอัด นั้น และเมื่อ ต้องการบันทึก หัวอัดนี้ จะใช้สนามแม่เหล็ก ไปเปลี่ยน ค่าแม่เหล็กไฟฟ้า บริเวณ Platter ให้เปลี่ยนแปลง ตาม ซึ่งจะมี การบันทึก ข้อมูล เก็บไว้ เป็นรอบวง ที่เรียกว่า track โดยจะมี การแบ่ง แต่ละ track ออกเป็นช่วง ๆ ซึ่งเรียกว่า "sector" 






          ฮาร์ดดิสก์ ทุกตัว จะมีโครงสร้าง ที่เหมือนกัน นั่นคือ จะประกอบ ไปด้วย จานบันทึกข้อมูล หรือ Platter ( แล้วแต่ว่า จะประกอบไปด้วย จำนวนกี่แผ่น ตามขนาด ความจุ ของฮาร์ดดิสก์ นั้นๆ ) แต่ละ Platter จะเชื่อมต่อกับ หัวหมุน ที่อาศัยมอเตอร์ เป็นตัวหมุน Platter เพื่อบันทึก หรืออ่าน ข้อมูล ผ่าน หัวอัด ( ซึ่งทำหน้าที่ทั้งอ่าน และบันทึก ข้อมูล ) เมื่อระบบ ปฏิบัติการ ต้องการ ข้อมูล ไม่ว่าจะอ่าน หรือเขียน จะส่งคำสั่งนั้น ผ่านมาทาง ช่องเชื่อมต่อที่ IDE Interface ไปยังตัวควบคุม การทำงานของ ฮาร์ดดิสก์ ( หรือ Firmware ) จากนั้น Firmware จะส่งคำสั่งนั้น ไปยัง Drive เพื่อคำนวณหา ตำแหน่ง ของข้อมูล ว่าอยู่ที่ Sector ใด ของ Track ไหน และบน Platter ใด เมื่อพบตำแหน่ง ก็จะหมุน Platter ให้ Sector ที่มีข้อมูลที่ต้องการอยู่ ผ่านหัวอ่าน เพื่อถ่ายทอดข้อมูล บนฮาร์ดดิสก์ ผ่านไปยัง IDE Interface เข้าสู่ระบบต่อไป

การทำงาน



 

1 วงจรควบคุมของฮาร์ดดิสก์จะสั่งให้หัวอ่านเคลื่อนตัวโดยควบคุม มอเตอร์ของหัวอ่าน

2 มอเตอร์หมุนแผ่นในขณะที่คอมพิวเตอร์ทำงาน

3 เมื่อมีโปรแกรมร้องขอข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ หัวอ่านจะไปยังตำแหน่งที่ได้รับจากหน่วยควบคุมของฮาร์ดดิสก์

4 เมื่อหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องแล้ว ก็เริ่มทำการ อ่าน เขียนข้อมูลได้






          เมื่อระบบ มีการส่งข้อมูล ไปให้ hard drive ทำการ บันทึกเก็บไว้ มันก็จะใช้ สูตรทาง พีชคณิต ที่ซับซ้อน ทำการ ประมวล ข้อมูลนั้น ออกมาเป็นบิต ( bit ) ซึ่งการใช้ สูตรดังกล่าว ต้องใช้พื้นที่ บางส่วน ของฮาร์ดิสก์ เพิ่มเติมเข้าไป เพื่อเก็บข้อมูล เกี่ยวกับ ที่อยู่ ของข้อมูล ด้วย (hard drive จะใช้สูตร พีชคณิตนั้น คำนวณที่อยู่ ขึ้นมา) เพื่อประโยชน์ ในการ ดึงข้อมูล นั้นกลับมา แก้ไขได้ ในภายหลัง หากมี ความผิดพลาดใด ๆขึ้น

         
การบันทึกข้อมูล ฮาร์ดดิสก์ จะทำการ คำนวณว่า จะเก็บเอาไว้ ที่ Sector ใดจึงจะเหมาะสม ที่สุด จากนั้น มันก็จะคำนวณว่า Sector นั้นอยู่บน Platter ใด เพื่อให้หัวอ่าน ที่ Platter นั้น ทำการบันทึก ข้อมูล โดย หัวอ่าน ก็จะเคลื่อนที่ไปมา บนแผ่น Platter ที่มีข้อมูล ที่ต้องการ บันทึกอยู่ ซึ่งเวลา ในช่วงนั้น เรียกกันว่า เวลาในการค้นหา และยิ่งเวลา ในการค้นหา สั้นเท่าไหร่ ก็ยิ่งแสดง ให้เห็นถึง ประสิทธิภาพ ที่สูงกว่า ของไดรฟ์นั้น เมื่อไดรฟ์ ได้พบกับ ข้อมูล ที่ต้องการแล้ว มันก็จะ ส่งคลื่นไฟฟ้า ไปที่หัวอ่าน ส่งผลให้ เกิดสนามแม่เหล็ก ขึ้นมา ทำให้โครงสร้าง ของสนามแม่เหล็ก บนพื้นผิวของ platter เปลี่ยนไป และก็จะ สามารถ บันทึกข้อมูล ลงไปบน พื้นผิวนั้นได้

          
การอ่านข้อมูล นับเป็น ปัจจัย สำคัญ ในการ บันทึกข้อมูล ด้วย ทั้งนี้ ไดรฟ์ จะเป็นตัวกำหนด สัดส่วน ของการอ่าน ข้อมูลจาก track หรือ sector ที่เก็บข้อมูล นั้นไว้ และจะต้อง รอจนกว่า ข้อมูลจาก track นั้น ถูกส่งเข้ามา ในระบบ เมื่อหัวอ่าน ได้ข้อมูล ที่ถูกต้อง กระบวนการอ่าน และบันทึก ข้อมูล ก็จะเริ่มขึ้น โดยข้อมูล ที่ถูกบันทึกนั้น จะมีค่าเป็น bit และหากไดรฟ์ ตรวจสอบ พบว่ามี bit ตัวไหน ขัดข้อง มันก็จะ หาทาง แก้ปัญหา ให้เรียบร้อย และ ส่งข้อมูลนั้น กลับไปที่ ระบบปฏิบัติการ อีกครั้งหนึ่ง

4. หลักการทำงานของแรม (RAM) (Random Access Memory)

           

หลักการทำงานของแรม


          หน่วยความจำ(แรม) ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input) หรือ การนำออกข้อมูล (Output)โดยเนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ได้ถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ
1.Input Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้า เช่น ข้อมูลที่ได้มา\จากคีย์บอร์ด เป็นต้น โดยข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป
2. Working Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล
3. Output Storage Area  เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลตามความต้องการของผู้ใช้ เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดง
ออกยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการเช่น จอภาพ เป็นต้น
4. Progrem Storage Area เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง ชุดดังกล่าว หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วนนี้ทีละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย ว่าคำสั่งนั้นสั่งให้ทำอะไร จากนั้นหน่วยควบคุม จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้น ๆหน่วยความจำจะจัดอยู่ในลักษณะแถวแนวตั้ง (CAS : Column Addaess Strobe) และแถวแนวนอน(RAS : Row Address Strobe) เป็นโครงสร้างแบบเมทริกซ์ (Matrix) โดยจะมีวงจรควบคุมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรในชิปเซต (Chipset) ควบคุมอยู่ โดยวงจรเหล่านี้จะส่งสัญญาณกำหนดแถวแนวตั้ง และสัญญาณแถวแนวนอนไปยังหน่วยความจำ เพื่อกำหนดตำแหน่งของข้อมูลในหน่วยความจำที่จะใช้งาน
   ในการเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำของซีพียู สิ่งแรกที่ซีพียูได้รับในการเข้าถึงข้อมูล ก็คือ ซีพียูจะได้รับสัญญาณ RAS แล้วหลังจากนั้นซีพียูจะต้องใช้เวลาสักครู่เพื่อรอรับสัญญาณ CAS ซึ่งช่วงนี้ได้ถูกเรียกว่าRas to CAS Deley จะใช้เวลาประมาณ2-3 สัญญาณนาฬิกาและในไบออส (BIOS) จะเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถปรับค่านี้ได้ เช่น ปรับจาก 3 สัญญาณนาฬิกาให้เหลือ 2 สัญญาณนาฬิกาซึ่งจะทำให้การเข้าถึงข้อมูลใน หน่วยความจำเร็วขึ้นแต่มีโอกาสเกิดความผิดพลาดได้สูง โดยสัญญาณทั้ง 2 แบบนี้จะเป็นเหมือนที่อยู่หรือตำแหน่งเก็บข้อมูลที่ทำให้ซีพียูสามารถค้นหาข้อมูลในหน่วยความจำได้อย่างถูกต้อง ในการคิดความเร็วของแรมที่ตัว Memorychip จะมีเลขรหัส เช่นHM411000-70 ตัวเลขหลัง (-) คือ ตัวเลขที่บอกความเร็วของ Ram ตัวเลขนี้ เรียกว่าAccesstime คือ เวลาที่เสียไป ในการที่จะเข้าถึงข้อมูล หรือ เวลาที่แสดงว่าข้อมูลจะถูกส่งออกไปทาง Data bus ได้เร็วแค่ไหนยิ่งAccess Time น้อยๆ แสดงว่า RAM ตัวนั้นเร็วมาก

3. หลักการทำงานของเพาเวอร์ซัพพลาย (Power Supply)


 

หลักการเบื้องต้นของ สวิตชิ่งเพาเวอร์ ซัพพลาย


        ดังที่เห็นจากรูป จะเห็นว่า ไฟ AC 220 V จะถูกแปลงให้เป็นไฟ DC 310 V ด้วยวงจร เรกติไฟร์และจะถูกทำให้เรียบด้วยวงจร ฟิลเตอร์
จากนั้น ไฟ DC แรงดันสูงก็จะถูกเปลี่ยนให้เป็น Pulse ความถี่สูงโดยวงจร สวิตชิ่ง ซึ่งจะถูกควบคุมด้วยชุด สร้างความถี่สูง (PWM)  อีกที.
ต่อจากนั้น ก็เข้าสู่หม้อแปลงเพื่อ แปลงลง เพื่อให้ได้ระดับไฟที่ต้องการ แล้วก็ผ่านวงจร เรกติไฟร์เพื่อ แปลง Pulse ความถี่สุงให้เป็น ไฟ DC
แล้วจึงผ่านวงจรฟิลเตอร์ เพื่อไฟ DC ที่ ขาออกให้เรียบ.      เราจะมาดูทีละส่วนกันนะครับว่ามีรายละเอียดอย่างไร.


- วงจรกรองสัญญาณรบกวนไฟ 220 V AC เข้า


        จริงๆแล้วส่วนนี้จะมีส่วนของวงจร กันสัญญาณรบกวน ทั้งไม่ให้เข้ามา และ ไม่ให้ออกไป อยู่ก่อนหน้า วงจร เรกติไฟร์ นะครับ ซึ่งเรียกว่า
Noise Filter หรือ EMI + RFI Filter ซึ่งใน Power Supply ราคาถูกที่ติดมากับ Case โดยทั่วไปจะตัดออกเพื่อลดต้นทุน
เนื่องจากส่วนนี้ถึงไม่มี เพาเวอร์ซัพพลายก็สามารถทำงานได้แต่จะมีข้อเสียคือ จะมีสัญญาณรบกวน EMI ,RFI ออกมาจากตัว เพาเวอร์ซัพพลาย
ไปรบกวนอุปกรณ์อื่นๆ ได้ และที่แน่ๆ จะไม่ได้รับมาตฐานการรับรอง ขายได้เฉพาะในประเทศที่ด้อยพัฒนาเท่านั้น....







- วงจร เรกติไฟร์


        ต่อมาก็เป็นวงจร เรกติไฟร์ จะใช้ ไดโอด 4 ตัวต่อกันเป็น วงจรที่เรียกว่า บริดจ์ เรกติไฟร์ ดังรูปนะครับ. มีดูได้สองอย่างครับ.
ถ้าเป็น เพาเวอร์ซัพพลาย ของไม่ดีละก็ ส่วนมากจะเอาไดโอดเบอร์ RL206 ทนกระแส  2A ทนแรงดัน 800V มาต่อกันเป็น บริดจ์
แต่ถ้าเป็น เพาเวอร์ซัพพลาย ดีๆละก็ส่วนมากจะใช้ บริดจ์สำเร็จรูปมาจากโรงงานเลย ดังรูปครับ.
คราวนี้ก็มาดูว่า บริดจ์เราเจ๋งไม่เจ๋ง ให้ดูที่การทนกระแส และแรงดันครับ แต่ตัวที่สำคัญคือ กระแส อย่างของ Enermax รุ่น 465VE นี่ใช้เบอร์ PBU1005
รับกระแสได้ 10A รับแรงดันได้ 500V หรืออย่าง Powtec รุ่น SA320 ใช้เบอร์ GBU8J ซึ่งรับกระแสได้ 8A รับแรงดันได้ 600V เป็นต้น
วิธีดูคือ ให้ดูตัวเลขชุดแรกจะบอกกระแสที่ทนได้ ตัวเลขชุดที่สองจะบอกแรงดันที่ทนได้ บางบริษัทจะใช้ตัวอักษรแทน ตามตาราง


KBU , GBU , PBU , KBP ,KBL ,SBU , SKB , RS4024D4A  200V
4044G4A  400V
6066J6A  600V
8108M8A  1000V
100810K10A 800V












- วงจร ฟิลเตอร์


        ต่อมาก็เป็นวงจร ฟิลเตอร์ ประกอบด้วยตัวเก็บประจุขนาดใหญุ่ 2 ตัวขนาดทนแรงดันได้ 200V มาต่ออนุกรมกันเพื่อให้ทนแรงดัน 400V
ที่ต้องใช้ 2 ตัวเนื่องจาก ทำให้สามารถปรับให้ ใช้ไฟ ได้ทั้ง 110V และ 220V
และอีกอย่างที่สำคัญคือ ตัวเก็บประจุที่ทนแรงดันได้ 400 V มีราคาแพงกว่ามาก
เมื่อนำตัวเก็บประจุ 2 ตัวค่าความจุเท่ากัน มาต่อ อนุกรม กันจะทำให้ความจุลดลงครึ่งหนึ่ง แต่จะทนแรงดันมากขึ้น
ค่าความจุยิ่งมากยิ่งดี พวกเพาเวอร์ซัพพลาย ถูกๆ มักจะใช้ ค่า 330 uF 200V 2 ตัวมาต่อกัน (330uF นี่ใช้ในเพาเวอร์ซัพพลายดีๆ
ก็มี แต่เป็นขนาด 145W ครับ) ถ้าเป็นเพาเวอร์ซัพพลายดีๆี(300W) ละก็ ควรจะมากกว่า 680 uF 200V 2 ตัว   ครับ.
คือยิ่งถ้า วัตต์สูงยิ่งควรจะมีค่ามากครับ เช่น Enamax 465VE (431W) ใช้ ขนาด 1,000 uF 200V 2ตัว
ส่วน Powtec SA320 (320W) ก็ใช้ขนาด 820 uF 200V 2ตัว เป็นต้น











- วงจร สวิตชิ่ง


        จากนั้นก็จะเข้าสู่วงจร สวิตชิ่งละครับ  วงจร สวิตชิ่งมีอุปกรณ์หลักๆ ก็คือ เพาเวอร์สวิตช์(Q1) ซึ่งอาจจะเป็น ทรานซิสเตอร์ หรือ มอสเฟต แล้วแต่การ ออกแบบ
ตัวนี้ก็จะดู การทนกระแส และแรงดัน ครับ ต้องดูเบอร์แล้วจึงไปหาข้อมูลที่บริษัทผู้ผลิต แต่ถ้าดูแบบง่ายๆ คือ ต้องตัวใหญ่ครับที่เรียกว่าตัวถังแบบ TO-3P , TO-246 , TO-247 , TO-264
ถ้าเป็นตัวเล็กจะเป็นพวก TO-220 สำหรับ ทรานซิสเตอร์เบอร์ยอดฮิตของ เพาเวอร์ซัพพลายดีๆก็ 2SC2625   ถ้าพวกวัตต์สูงก็  2SC3320   ส่วนมอสเฟ็ตจะค่อนข้างหลากหลาย
อย่าง Enamax 465VE จะใช้เบอร์ FS14FM-16A (14A 800V)  และของ Powtec SA320 จะใช้ SSH11N90 (11A 900V) ...





- วงจร อินเวอเตอร์


        จริงๆ แล้ววงจรสวิตชิ่งก็เป็นส่วนหนึ่งของ อินเวอเตอร์ด้วยแต่ส่วนนี้เราจะดูที่หม้อแปลงความถี่สูง (T1) จะเป็นหม้อแปลงตัวที่ใหญ่สุดในตัวเพาเวอร์ซัพพลายครับ
ทำหน้าที่ร่วมกับ เพาเวอร์สวิตช์(Q1) เพื่อแปลงไฟ DC 310V ให้เป็น พัลส์สี่เหลี่ยมความถี่สูง ประมาณ 20-100KHz โดยจะมี Output หลายชุด หลักๆคือ 3.3V , 5V , 12V
ตัวนี้ดูที่ขนาดยิ่งใหญ่ยิ่งดีเช่นเคย






- วงจร สร้างความถี่สูง (PWM)


        เป็นชุดสร้าความถี่ต้นแบบที่จะป้อนให้ชุด สวิตชิ่งจะประกอบด้วย IC  PWM (Pulse Width Modulator) เป็นหลัก เบอร์ยอดฮิตของ เพาเวอร์ซัพพลายราคาถูกคือ
DBL494 ,KAI494 และอื่นๆที่มีเลข 494    และอีกเบอร์ที่กำลังมาแรงคือ KA7500B ซึ่งเบอร์นี้จะใช้ในเพาเวอร์ซัพพลาย ที่ดีขึ้นมาหน่อย
และจะมี IC อีกตัวเป็น OpAmp ทำหน้าที่ Comparator ใช้เพื่อป้อนกลับเพื่อให้ PWM ทำงานได้ถูกต้องตาม Load ก็คือเป็นตัวเช็คระดับไฟให้ถูกต้องนั้นเอง.
เบอร์ยอดอิตก็คือ LM339.  ในส่วนนี้ใน เพาเวอร์ซัพพลายที่ดีๆ ส่วนมากจะใช้ IC ที่ออกแบบมาดียิ่งขึ้น (แน่นอนว่าต้องแพงกว่า) เ่ช่นเบอร์  UC3842 ,SG6105







- วงจร เรกติไฟร์ ด้าน Output


        เป็นชุดที่จะทำการแปลง พัลส์ความถี่สูงให้กลายเป็นไฟ DC โดยการใช้ ไดโอดความถี่สูงที่เรียกกันว่า Schottky Diode หรือ Fast Recovery Diode
ซึ่งโดยปกติตามวงจรจะใช้เป็นคู่กัน (ชุดละ 2 ตัว) ถ้าเป็น   เพาเวอร์ซัพพลายถูกๆ ก็จะใช้ ไดโอด 2 ตัวมาต่อกัน แต่ถ้าเป็น เพาเวอร์ซัพพลาย ของดีๆละก็ จะใช้เป็น
ตัวสำเร็จมาจากโรงงานเลย ดังรูป ส่วนจะดูว่าทนกระแส และแรงดันได้เท่าไรนั้นก็เหมือน ทรานซิสเตอร์ หรือ มอสเฟต คือต้องเปิดคู่มือเอา.





- วงจร ฟิลเตอร์ ด้าน Output


        วงจร ฟิลเตอร์ ด้าน Output ประกอบด้วยตัว คอยล์ (Inductor) และตัวเก็บประจุ ที่ต้องใช้คอยล์หรือขดลวดเนื่องจากเป็นความถี่สูงจะทำให้การกรองและการเก็บพลังงานเป็นไปอย่างเหมาะสม




          จากนั้นจึงจะใช้ตัวเก็บประจุต่อเพื่อให้กระแสเรียบอีกที   ตัว คอยล์เราก็ดูที่ขนาดครับ ใหญ่ดีกว่าเล็กแน่ๆ ส่วนตัวเก็บประจุด้านไฟออกนั้น ยิ่งมีค่าความจุสูงยิ่งดีครับ.
วงจร เรกติไฟร์ และ ฟิลเตอร์ ด้าน Output นี่จะมีหลายชุด หลักๆ ก็คือ +3.3 V , +5.0V , +12V , -12V ( -12V และ -5V ใช้ชุดเดียวกัน) ส่วน Vsb +5.0V นั้นจะเป็นเพาเวอร์ซัพพลายอีกชุดแยกต่างหาก.



รูปภายใน เพาเวอร์ซัพพลาย แบบ ที่ติดมากับ Case ซึ่งเป็นแบบราคาถูกโดยทั่วไป


รูปภายใน เพาเวอร์ซัพพลาย Enlight 300W


2. หลักการทำงานของซีดีรอม (CD-ROM )

ความเป็นมาของซีดีรอม


          ซีดีรอม (CD ROM ย่อมาจาก Compact disc Read Only Memory) เป็นสื่อบันทึกข้อมูลชนิดหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage Media) ลักษณะเป็นแผ่นจานกลมคล้ายแผ่นเสียงหรือแผ่นคอมแพ็คดิสก์สำหรับฟังเพลง ข้อดีคือ เก็บข้อมูลได้ปริมาณมากกว่าดิสก์เก็ต ซีดีรอม 1 แผ่นสามารถเก็บข้อมูลเทียบเท่ากับดิสก์เก็ตความจุ 1.44 MB จำนวน 600 แผ่น หรือเท่ากับฮาร์ดดิสก์ขนาดความจุ 600 MB ในขณะที่ราคาของซีดีรอมถูกกว่าฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุเท่ากัน จากข้อดีดังกล่าวจึงมีผู้ผลิตซอฟต์แวร์ประเภทเกมส์และโปรแกรมบรรจุในซีดีรอมมากขึ้น

การทำงานของซีดีรอม



ประเภทของซีดีรอม


          เมื่อดูจากสภาพภายนอกจะเห็นว่าซีดีรอมแต่ละแผ่นมีลักษณะเหมือนกันทุกประการ แต่แท้ที่จริงนั้นซีดีรอมแบ่งออกได้หลายประเภท การแยกประเภทของซีดีรอมนั้น แยกตามข้อกำหนดของหนังสือที่ระบุเกี่ยวกับมาตรฐานการผลิตสื่อเก็บข้อมูลซีดีรอม เช่น Yellow CD หมายถึง ซีดีรอมที่ถูกผลิตตามข้อหนังสือหน้าปกสีเหลือง เป็นต้น
ปัจจุบันแบ่งประเภทของซีดีรอมออกได้หลายประเภท ตามสีของหน้าปกหนังสือที่กำหนดลักษณะของซีดีรอม ดังต่อไปนี้

Yellow CD หรือ DATA Storage CD


          เป็นที่รู้จักกันในชื่อของซีดีรอมประเภทที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล (data CD) มักพิมพ์คำว่า data storage บนแผ่น แผ่นซีดีรอมประเภทนี้ถูกนำมาเก็บข้อมูลที่คอมพิวเตอร์อ่านได้ ข้อมูลจะถูกบันทึกเป็นแนวเกลียว (spiral) จากวงรอบหรือแทร็ค (track) ส่วนในของแผ่นไปยังวงรอบส่วนนอก ข้อมูลจะถูกเขียนครั้งละหนึ่งบิตตามลำดับ. โครงสร้างของการบันทึกข้อมูลทางตรรกะ (logical format) ข้อมูลจะถูกบันทึกในลักษณะของแผนภูมิต้นไม้ (tree) และไดเรคทอรี่ (directory) และไฟล์ ซึ่งคอมพิวเตอร์เข้าใจ การใช้งาน DATA-CD ก็ใช้เก็บข้อมูล ใช้สำหรับสำรองข้อมูลจากฮาร์ดดิสก์ หรือจากสื่อบันทึกข้อมูลชนิดอื่นๆ ใช้สำหรับทดสอบบันทึกข้อมูลก่อนที่จะส่งแผ่นซีดีไปเป็นมาสเตอร์ สำหรับการบันทึกข้อมูลเพื่อใช้งานภายในสำนักงาน

Red CD / AudiO CD


          รู้จักกันแพร่หลายในชื่อของ Audio CD หรือคอมแพ็คดิสก์ คือแผ่นซีดีรอมที่มีไว้สำหรับฟังเพลง ซึ่งประกอบด้วย แทร็คของ Digital Audio ที่ถูกบันทึกลงไปใน Compact Disc - Digital Audio (CD-DA) รูปแบบการเก็บข้อมูลเพลงเป็นรูปแบบสากล คือนำไปใช้ได้ทั่วโลกและใช้ได้กับหลายๆ สื่อ CD-DA แผ่นหนึ่งมีแทร็ค ได้ 99 แทร็ค

CD-ROM XA หรือ Multi-session CD


          Multi-session CD คือซีดีรอมที่ถูกผลิตตามมาตรฐาน ISO 9660 ข้อมูลในซีดีรอมจะมีมากกว่า 1 session หนึ่ง session คือการบันทึกข้อมูลต่อเนื่องกันหนึ่งส่วน เมื่อปิด session ดังกล่าว และเปิด session ใหม่ ข้อมูลก็จะถูกบันทึกโดยไม่ต่อเนื่องกับ session เดิม ทำให้ใช้ประโยชน์จากซีดีรอมแบบ Multi-session ในการ Update ข้อมูลหรือบันทึกข้อมูลเพิ่มเติม ปกติซีดีรอม 1 แผ่น มีได้ 48 session อย่างไรก็ตาม Multi - session CD ใช้งานได้ก็ต่อเมื่อใช้กับไดรฟ์ที่สามารถอ่านข้อมูลแบบ Multi - session ได้ ประโยชน์จากการใช้ซีดีรอมแบบ Multi - session คือ การสำรองข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ สำหรับใช้ในการทำข้อมูลที่ต้องการแจกจ่ายเมื่อมีการอัปเดทข้อมูล

Mixed Mode CD


          ซีดีรอมที่ออกแบบผสมกันระหว่าง Data และ Audio ปกติ CD-DA จะถูกบันทึกข้อมูลที่เป็นส่วนของ audio และใช้งานกับเครื่องเสียงภายในบ้านหรือเครื่องเสียงติดรถยนต์รวมทั้งคอมพิวเตอร์ได้

          แผ่นซีดีแบบ Mixed Mode นั้นถูกผลิตให้มีทั้ง DATA และ Audio ในแผ่นเดียวกัน เมื่อต้องการรวมเอาข้อความ ภาพกราฟิกและเสียงเข้าไปในซีดีรอม ข้อมูลดังกล่าวจะถูกบันทึกในส่วนของ Data Track และข้อมูล Audio จะถูกบันทึกไว้ในส่วนของ CD-DA ซึ่งในกรณีนี้ทำโดย 2 วิธี Mixed Mode และ CD ExtraClassic Mixed Mode หรือ Mixed Mode ยุคเบื้องต้นนั้นคือแผ่นซีดีรอมที่มีข้อมูลในแทร็คแรก ตามด้วย Audio ในแทร็คต่อไปอีกหนึ่งแทร็คหรือหลายๆ แทร็คโดยบรรจุใน session เดียว Mixed-Mode CD ใช้งานได้ดีกับคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตามยังมีปัญหาบางประการเกี่ยวกับ Classic Mixed Mode เนื่องจากหากบังเอิญว่าข้อมูลในแทร็คแรกนั้นนำมาใช้กับคอมพิวเตอร์ได้ แต่กรณีนี้บรรดาเครื่องเล่นซีดีของชุดเครื่องเสียงจะไม่สามารถใช้งานได้ ตรงกันข้ามอาจเกิดความเสียหายได้ เพราะในแทร็คของข้อมูลซึ่งเป็นแทร็คแรกนั้นคำนวณไม่ได้ว่าปริมาณสัญญาณที่ถูกส่งออกมานั้น อาจจะมากขนาดที่ทำให้ลำโพงเสียหายได้ ถึงแม้ว่าเครื่องเล่นซีดีบางตัวจะสามารถตรวจจับ CD-track และอ่านข้ามไป แต่โดยปกติเครื่องเล่นซีดีจะไม่มีฟังก์ชั่นนี้ บรรดาผู้ผลิตเครื่องเล่นซีดีที่ให้ความสนใจเกี่ยวกับการใช้งานซีดีรอมประเภทนี้ต่างก็กลัวปัญหา และเริ่มมองหาวิธีการใหม่ๆ นั้นก็คือ CD Extra

          CD Extra หรือที่รู้จักกันในชื่อของ CD Plus หรือ Enhance CD เป็นวิธีการแก้ปัญหาเมื่อผู้ผลิตซีดีรอมต่างก็มองเห็นว่าผู้ผลิตไดรฟ์ซีดีรอมปัจจุบันผลิตแต่ไดรฟ์ที่สามารถอ่านข้อมูลแบบ Multi-session หมดแล้ว CD Extra จะประกอบด้วย 2 session
session แรกเป็น CD-DA ที่สามารถมีได้ถึง 98 แทร็ค ประกอบด้วยแทร็คเสียง (audio track) และ session ที่สองเป็น แทร็คข้อมูล (data track) ซึ่งถูกเขียนในรูปแบบของ CD-ROM XA
เมื่อเอาแผ่นซีดีที่เป็น CD Extra มาใช้กับเครื่องเล่นซีดี session แรกที่เป็นส่วนของ Audio จะถูกนำมาเล่นแต่เครื่องเล่นซีดีจะไม่อ่านข้อมูลที่อยู่นอกเหนือจาก session แรก ดังนั้นส่วนของ Data Track จึงไม่ถูกเล่นในเครื่องเล่นซีดี เมื่อนำเอาซีดีรอมดังกล่าวมาใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งโดยปกติเครื่องคอมพิวเตอร์จะอ่าน session สุดท้ายก่อน ดังนั้นข้อมูล จึงถูกอ่านในครั้งแรก คุณลักษณะของ CD Extra ถูกระบุไว้ใน Blue book Standard อย่างไรก็ตามในข้อระบุของ Blue Book Standard ไม่ได้กำหนดว่าซีดีรอมที่จะถูกผลิตภายใต้มาตรฐานจำเป็นต้องเป็นซีดีรอมแบบ Multi - Session

ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล


          ในปัจจุบันนี้ ความเร็วในการถ่ายข้อมูลมีถึง 52x แล้ว เมื่อวัดประสิทธิภาพการทำงาน ถามว่า 20x มีประสิทธิภาพการทำงานเป็น 2 เท่า ของ 10x หรือไม่ คำตอบก็คือไม่ ความเร็วการถ่ายข้อมูลที่ 20x จะมีอัตราการโอนถ่ายข้อมูลถึง 2.4 Mbps แต่ถ้าพิจารณาที่ระยะเวลาในการเข้าถึงข้อมูล (access time) ขนาดของบัฟเฟอร์ ซึ่งมีขนาดไม่แตกต่างกัน และอินเทอร์เฟซของไดรฟ์ เมื่อพิจารณารวมแล้ว ประสิทธิภาพรวมเพิ่มขึ้นแค่ 20 เปอร์เซ็นต์ของ 10x เท่านั้นเอง และความเร็วในการถ่ายเทข้อมูลจะเห็นประโยชน์ได้อย่างชัดเจนเมื่อมีการถ่ายเทข้อมูลขนาดใหญ่เท่านั้น เช่น ฐานข้อมูล หรือเกมส์ ส่วนไฟล์ขนาดเล็กๆ นั้นยังไม่ได้ประโยชน์จากการเพิ่มความเร็วในการโอนย้ายข้อมูลของไดรฟ์ซีดีรอมความเร็วสูงแต่อย่างไร ส่วนของอินเทอร์เฟซ (Interface) นั้น โดยปกติแล้วไดรฟ์ซีดีรอมแบบ SCSI จะมีประสิทธิภาพดีกว่า ATAPI (IDE) เพราะ SCSI ใช้ Bus Mastering บนการ์ด SCSI (SCSI Controller Card) ไม่ต้องพึ่งพา Controller บนเมนบอร์ด ส่วน ATAPI ยังต้องพึ่งพา Controller บนเมนบอร์ดทำให้เพิ่มภาระ (โหลด) ให้ซีพียู มีผลให้ประสิทธิภาพในการประมวลผลลดลง 

เทคโนโลยีเพื่อเพิ่มความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล


          เมื่อก่อนนั้นการหมุนของมอเตอร์เพื่ออ่านข้อมูลจากแผ่นซีดีรอมใช้เทคนิค CLV (constant linear velocity) คือ อัตราการหมุนแผ่นซีดีรอมจะแปรเปลี่ยนขึ้นกับบริเวณที่ข้อมูลในซีดีรอมถูกอ่าน สำหรับไดรฟ์ซีดีรอมความเร็วสูงๆ ถ้าใช้เทคนิค CLV จะให้การโอนถ่ายข้อมูลกรณีที่มีการอ่านข้อมูลบริเวณแทร็คใน (โครงสร้างแท้จริงไม่ได้เป็นวง (track) แต่มีลักษณะคล้าย Spiral คือเกลียว) จะไม่เร็วเท่ากับ 20x จริงๆ ผู้ผลิตเลยใช้เทคนิคแบบ CAV ( Constant Angular Velocity) ปกติหากมีการอ่านข้อมูลแทร็คนอกๆของแผ่นซีดีรอม หัวอ่านแสงเลเซอร์จำเป็นต้องตรวจจับข้อมูลเป็นพื้นที่กว้างมากกว่าการอ่านบริเวณแทร็คใน นั่นก็คือจะสูญเสียอัตราคงที่และความแม่นยำเมื่อมีการอ่านข้อมูลจากแทร็คนอก หากใช้เทคนิคแบบ CLV นั้นความเร็วในการหมุน ของซีดีรอมจะแปรเปลี่ยนไปเรื่อย ขึ้นอยู่กับว่าการอ่านข้อมูลในขณะนั้นๆ อ่านบริเวณใดของแผ่นซีดีรอม การที่ต้องเปลี่ยนความเร็วในการอ่านเนื่องจากต้องการรักษาความคงที่ของการถ่ายเทข้อมูล
ส่วน CAV นั้นแผ่นซีดีรอมถูกหมุนด้วยความเร็วเชิงเส้นคงที่ ข้อดีคือไม่ต้องเปลี่ยนความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ เพราะการเปลี่ยนความเร็วมีผลให้การอ่านข้อมูลหยุดชะงัก แต่ CAV จะทำงานได้มีประสิทธิภาพนั้นแผ่นซีดีรอมที่นำมาใช้งานควรมีข้อมูลที่แทร็คนอกด้วยถ้าซีดีรอมนั้นมีข้อมูลเฉพาะแทร็คในๆ ของแผ่นจะไม่สามารถเห็นประโยชน์จาก CAV ได้มากนัก และยังทำให้การถ่ายเทข้อมูลช้าลงด้วย อย่างไรก็ตามขณะนี้มีการนำทั้งสองเทคนิคมารวมกันและเรียกไดรฟ์ซีดีรอมที่เกิดจากการเอาสองเทคนิคมารวมกันว่าไดรฟ์ซีดีรอมแบบ Partial Angular (p-angular)
เปรียบเทียบประสิทธิภาพการทำงานของ CAV กับ partial - CAV
1. จากการทดสอบเปรียบเทียบระหว่างไดรฟ์แบบ P-CAV (Philips PCA242CD/M2) พบว่าจะให้ประสิทธิภาพการอ่านข้อมูลแบบ Sequential ดีกว่า แต่ถ้าหากเป็นการอ่านข้อมูลแบบสุ่ม (Random) ไดรฟ์แบบ CAV จะให้ประสิทธิภาพดีกว่า
2. ความคงที่ของอัตราการถ่ายเทข้อมูล หากเป็นการอ่านแบบลำดับ (Sequential) พบว่า P-CAV มีอัตราการโอนย้ายข้อมูลเมื่ออ่านข้อมูลบริเวณแทรคนอกๆ ของซีดีรอมมากกว่าแทรคในๆ ในขณะที่ CAV ให้อัตราการโอนย้ายเกือบเท่ากันตลอดทั้งแผ่น
3. การอ่านข้อมูลแบบสุ่ม (Random) ทั้ง p-CAV และ CAV ให้ประสิทธิภาพแตกต่างกัน CAV ให้ประสิทธิภาพดีกว่า เพราะไม่ต้องเสียเวลาปรับความเร็วของมอเตอร์ ขณะที่ p-CAV ต้องเสียเวลาในการปรับ นอกจากนี้พบว่าความเร็วในโอนย้าย ยังแตกต่างไปตามแต่ขนาดของ Block ของข้อมูลที่จะอ่านด้วย

1. หลักการทำงานของดิสก์ไดร์ฟ (Disk Drive)

         
          
          เครื่องจานแม่เหล็ก (disk drive) เป็นเครื่องที่ใช้อ่านและบันทึกข้อมูลบนจานแม่เหล็ก มีหลักการทำงานคล้ายเครื่องเล่นจานเสียงธรรมดาทั่ว ๆ ไป แต่แทนที่จะมีเข็มกลับมีหัวอ่านและหรือหัวบันทึก (read-write head) คล้ายเครื่องแถบแม่เหล็กที่เคลื่อนที่เข้าออกได้ เครื่องจานแม่เหล็ก มีสองแบบ คือ แบบจานติดอยู่กับเครื่อง (fixed disk) และแบบยกจานออกเปลี่ยนได้ (removable disk) 

         จานแม่เหล็กส่วนใหญ่ทำด้วยพลาสติก มีรูปร่างเป็นจานกลมคล้ายจานเสียงธรรมดา แต่ฉาบผิวทั้งสองข้างด้วยสารแม่เหล็กเฟอรัสออกไซด์ การบันทึกทำบนผิวของสารแม่เหล็กแทนที่จะเซาะเป็นร่องเล็ก ๆ การอ่านและการบันทึกข้อมูลกระทำโดยใช้หัวอ่านที่ติดตั้งไว้บนแผงที่สามารถเลื่อนเข้าออกได้ 

          ข้อมูลจะถูกบันทึกไว้บนรอยทางวงกลมบนผิวจานซึ่งมีจำนวนต่าง ๆ เช่น 100-500 รอยทาง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของจานมีตั้งแต่ 1-3 ฟุต สามารถบันทึกตัวอักษรได้หลายล้านตัวอักษร การบันทึกใช้บันทึกทีละบิตโดยใช้แปดบิตต่อหนึ่งไบต์ จานแม่เหล็กหมุนเร็วประมาณ 1,500-1,800 รอบต่อนาที สามารถค้นหาข้อมูลด้วยเวลาเฉลี่ยประมาณ 50 มิลลิวินาที สามารถย้ายข้อมูลด้วยอัตราเร็วสูงถึง 320,000 ไบต์ต่อวินาที ขอให้เราสังเกตว่าเวลาเฉลี่ยเหล่านี้เป็นเวลาที่ช้ากว่าเครื่องรุ่นใหม่ ๆ มาก 

          ถ้าต้องการเก็บข้อมูลจำนวนมาก เขาจะใช้จานแม่เหล็กที่มีจำนวน 2 หรือ 6 หรือ 12 จานมาติดตั้งซ้อนกันตามแนวดิ่ง รวมกันเป็นหนึ่งหน่วย เรียกว่า ดิสก์แพ็ค (disk pack) ซึ่งเราสามารถยกดิสก์แพ็คเข้าออกจากเครื่องได้ การทำเช่นนี้ ทำให้จานแม่เหล็กสามารถทำหน้าที่คล้ายแถบแม่เหล็ก

วันศุกร์ที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2557

1. แนะนำตัวผู้จัดทำ




จัดทำโดย

 

นาย พงศธร  ปัทมภาสพงษ์  ปวช3/8 เลขที่ 18

 

แผนกช่าง อิเล็กทรอนิกส์ <เทคนิคคอมพิวเตอร์

 

เสนอ

 

อ. เอกรินทร์  สินทะเกิด

 

วิชา งานบริการคอมพิวเตอร์

 

วิทยาลัยเทคนิคสมุทรสาคร