หน่วยรับเข้า

Posted: สิงหาคม 19, 2010 in หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
หน่วยรับเข้า

                หน่วยรับเข้า (input unit) เป็นหน่วยที่รับข้อมูลเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์พื้นฐานในการรับข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์ ได้แก่ แผงแป้นอักขระและเมาส์ นอกจากแผงแป้นอักขระแล้ว ยังมีอุปกรณ์ทางเลือกอื่นๆ เช่น เครื่องกราดภาพ joy stick เครื่องอ่านรหัสแท่ง

                ข้อมูลจากหน่วยรับเข้าจะถูกเปลี่ยนเป็นรหัสของเลขฐานสองซึ่งเป็นระบบตัวเลขที่คอมพิวเตอร์รับรู้ได้และนำไปประมวลผล  เช่น คำนวณและเปรียบเทียบ จัดเก็บ หรือส่งไปยังหน่วยส่งออก

                  1. แผงแป้นอักขระ (keyboard)

                แผงแป้นอักขระเป็นหน่วยรับเข้าพื้นฐานที่สุดของระบบ เพราะคอมพิวเตอร์ยุคแรกๆ ต้องรับคำสั่งทางแผงแป้นอักขระเท่านั้นยังไม่มีเมาส์หรืออุปกรณ์อื่นๆ

รูป แป้นพิมพ์

                หลักการทำงานของแผงแป้นอักขระคือ แป้นอักษรทุกแป้นมีสวิตช์กดหรือแผ่นเลเยอร์ (layer) ที่มีเส้นคาร์บอนเป็นตัวนำไฟฟ้า 2 แผ่นวางช้อนกันคั่นกลางด้วยอากาศ จัดเป็นวงจรเปิด กระแสไฟฟ้าไม่ครบวงจรกำหนดสถานะเป็นศูนย์ เมื่อแป้นอักษรถูกกด แผ่นเลเยอร์ทั้งสองจะยุบติดกันทำให้วงจรไฟฟ้าปิด สถานะทางตรรกะของสวิตช์จะเปลี่ยนจาก 0 เป็น 1 วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในแผงแป้นอักขระจะตรวจจับโดยวิธีการกราด (scan) ว่ามีแป้นใดถูกกด ก็จะอ่านรหัสตัวอักขระของแป้นนั้นส่งผ่านช่องทางอนุกรม (serial port) เข้าในคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์ที่เป็นตัวขับแผงแป้นอักขระ (keyboard device driver) จะส่งข้อมูลที่รับมาไปประมวลผลต่อไป

                การวางตำแหน่งตัวอักขระบนแผงแป้นอักขระ จัดเรียงตามมาตรฐานของเครื่องพิมพ์ดีดที่ใช้กันมานานก่อนมีเครื่องคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ภาษาอังกฤษ ใช้มาตรฐาน “QWERTY” ซึ่งได้มาจากลำดับตัวอักษรของมือซ้ายแถวที่สามนับจากแถวล่าง โดยการวางนิ้วก้อย นิ้วนาง นิ้วกลาง และนิ้วชี้ เรียงตามลำดับตัวอักษร ส่วนแป้นภาษาไทย นิยมใช้มาตรฐานที่มีชื่อเรียกว่า เกษมณี และมีลำดับตัวอักษรของมือซ้ายในแถวที่สองจากแถวล่างเป็น “ฟหกด”

                     2. เมาส์ (Mouse)

                เมาส์เป็นอุปกรณ์ชี้ตำแหน่งบนจอภาพ (pointer) ทำให้ผู้ใช้สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ได้ เมาส์ช่วยให้การทำงานหลายอย่างสะดวกและง่ายขึ้นมาก เช่น การเลือกสัญรูปที่ต้องการทำงาน การวาดรูปลายเส้น ด้วยเครื่องมือวาดภาพ

รูป boll mouse

                เมาส์ที่ใช้ในช่วงแรกๆ เป็นแบบกล (ball mouse) โดยวางลูกบอลยางกลมๆ ไว้ด้านล่างของเมาส์ให้สัมผัสกับพื้นลูกบอลแตะกับแกนหมุน 2 แกนที่วางตั้งฉากกัน เมื่อเลื่อนเมาส์ไปมาลูกบอลจะทำให้แกนทั้งสองหมุน จานหมุนที่ปลายแกนซึ่งเจาะรูรอบขอบจานไว้จะหมุนไปด้วย ที่จานหมุนทั้งสองจะมีแอลอีดีเปล่งแสงอินฟราเรดส่งผ่านรูเล็กๆ ที่ขอบจานไปยังตัวตรวจจับแสงที่อยู่ตรงกันข้าม ระยะทางของการเคลื่อนที่ในแต่ละแนวแกนจะถูกตรวจจับโดยการนับจำนวนครั้งของการติดดับของลำแสงจากหลอดแอลอีดีที่ส่องผ่านขอบจานที่เจาะรูไว้อุปกรณ์ในแผ่นวงจรของเมาส์จะส่งข้อมูลการเคลื่อนที่ของจากหมุนทั้ง 2 แกนไปให้ซีพียูซอฟต์แวร์ตัวขับเมาส์จะควบคุมตัวชี้บนจอภาพให้เลื่อนไปมา

                เมาส์อีกชนิดหนึ่งเรียกว่า ออปติคัลวีลเมาส์ (optical wheel mouse)  เมาส์ชนิดนี้มีหลักการทำงานคล้ายกล้องถ่ายรูปดิจิทัลขนาดจิ๋ว ที่ทำการถ่ายภาพด้วยความเร็ว 1,500 ภาพ ต่อวินาที ออปติคัลเมาส์สามารถทำงานได้บนทุกพื้นผิว แสงจากหลอดแอลอีดีสีแดงขนาดเล็กส่องลงบนพื้นในแนวแกน X และ Y แล้วสะท้อนกลับ ไปยังตัวตรวจจับแสงชนิดซีมอส (CMOS sensors) ตัวตรวจจับแสงแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณภาพแล้วส่งข้อมูลไปยังไอซีพิเศษที่มีชื่อว่า ดีเอสพี (digital signal processor) ซึ่งอยู่ในแผ่นวงจรของเมาส์ทำการประมวลผล ดีเอสพีทำงานที่ความเร็วสิบแปดล้านคำสั่งต่อวินาทีในการวิเคราะห์ว่าภาพที่ตรวจจับได้นั้นมีการเคลื่อนที่อย่างไร และส่งข้อมูลของการเคลื่อนที่นั้น ไปควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวชี้บนจอภาพ

                     อุปกรณ์ซึ่งทำหน้าที่เช่นเดียวกับเมาส์ ที่ใช้กับคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กคือ แป้นสัมผัส (touchpad) เป็นแผงพลาสติกสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดเล็กที่ไวต่อแสง เมื่อใช้นิ้วลากไปมาบนแป้นนี้จะเกิดการเปลี่ยนแปลงค่าความจุไฟฟ้าในส่วนต่างๆ ของแผงและส่งไปควบคุมตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ

รูป แป้นสัมผัส

                  3. เครื่องกราดภาพ (scanner)

                เครื่องกราดภาพ หรือเครื่องกราดตรวจ ใช้เปลี่ยนภาพเป็นรหัสที่โปรแกรมกราฟิกสามารถแสดงผลเป็นภาพบนจอและพิมพ์ทางเครื่องพิมพ์ได้ ทำงานโดยการส่งแสงกราดไปตามภาพแล้วรับแสงสะท้อนกลับมายังกระจกเงาที่อยู่บนแท่นกราดแสง ความสว่างของแสงสะท้อนขึ้นอยู่กับสีและเส้นของภาพ บริเวณที่มีสีจางจะสะท้อนแสงกลับมามากกว่าบริเวณสีเข้ม กระจกจะสะท้อนแสงไปยังเลนส์ที่ทำหน้าที่รวมแสงไปยังไดโอดรับแสง (light-sensitive diodes) เปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นกระแสไฟฟ้า ปริมาณแสงที่สะท้อนกลับจะเป็นตัวกำหนดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์แปลงสัญญาณจากแอนะล็อกเป็นดิจิทัล  (analogue-to-digital converter) จะเก็บสัญญาณของแรงดันไฟฟ้าเป็นจุดภาพรวมกันเป็นเส้นที่มีความสว่าง (bright) ที่แตกต่างกันในช่อง 300 ถึง 600 พิกเซลต่อนิ้ว เมื่อแกนกราดภาพเลื่อนไปตลอดแผ่นภาพจะได้เส้นทั้งหมดรวมกันเป็นภาพ

รูป กราดภาพ

                การกราดภาพสี แสงจะส่องผ่านแผ่นกรองแสง (filter) สีแดง เขียว หรือน้ำเงินก่อนกระทบภาพ ข้อมูลดิจิทัลจะถูกส่งไปยังซอฟต์แวร์ในคอมพิวเตอร์ เพื่อเก็บเป็นข้อมูลในรูปแบบกราฟิก ส่วนข้อความที่กราดเข้ามาเป็นภาพสามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นตัวอักขระได้ด้วยโปรแกรมอ่านอักขระด้วยแสง หรือ โอซีอาร์ (OCR : optical character reader)

                  4. เครื่องอ่านรหัสแท่ง (barcode readers)

                  รหัสแท่งเป็นรหัสที่ใช้แทนข้อความหรือตัวเลขที่ใช้กำกับสินค้าโดยพิมพ์เส้นตามแนวตั้งที่มีความหนาต่างกันเป็นแถบลงบนสินค้าและกล่องบรรจุ รหัสแท่งที่ใช้ในห้างสรรพสินค้าจะใช้มาตรฐานผลิตภัณฑ์แบบ UPC (universal product code)  เข้ารหัสเป็นตัวเลข  12 หลักส่วนรหัสแท่งอีกแบบหนึ่งเรียกว่า Bar 39 (three of nine) เป็นรหัสแท่งที่เป็นแบบอักษร (fonts) ชนิดหนึ่งสามารถแทนได้ทั้งตัวเลขและข้อความโดยไม่กำหนดความยาว นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมและหน่วยงานต่างๆ

                การใช้รหัสแท่งในระบบฐานข้อมูลเมื่อเริ่มบันทึกข้อมูลจะบันทึกเป็นรหัสและชื่อสินค้าตามปกติ เมื่อพิมพ์จะเปลี่ยนแบบอักษรของรหัส หรือชื่อสินค้า หรือทั้งรหัสและชื่อตามมาตรฐานที่ใช้เป็นรหัสแท่งลงในชิ้นกระดาษหรือในกล่องสินค้า เมื่อนำรหัสแท่งนี้ไปผ่านเครื่องอ่าน แสงสะท้อนจากรหัสแท่งจะถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถจำแนกได้ นำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลที่เก็บไป เมื่อพบจะบันทึกรายการตามงานที่ใช้ เช่น การซื้อ-ขาย จะบันทึกรายการสินค้าออก จำนวน ราคา และพิมพ์รายการสินค้านั้นลงในใบบันทึกการขายหรือใบเสร็จรับเงินชนิดย่อ งานห้องสมุดจะบันทึกชื่อผู้ยืมหรือคืนหนังสือพร้อมวันเวลา

                เครื่องอ่านรหัสแท่งมีหลายแบบ เป็นแบบแท่นอยู่กับที่หรือแบบมือจับ การรับส่งสัญญาณจะใช้แสงเลเซอร์สีแดง เมื่อนำรหัสแท่งไปผ่านเครื่องอ่านรหัส แสงจะถูกยิงมายังรหัสแท่งและสะท้อนกลับไปยังตัวตรวจจับแสงที่อยู่ในเครื่องเดียวกัน วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในเครื่องอ่านจะแปลงสัญญาณแสงไปเป็นรหัสตัวเลขและข้อความส่งไปประมวลผล

                 5. กล้องดิจิทัล (digital camera)

                กล้องดิจิทัลเป็นระบบที่ปฏิวัติการถ่ายภาพแบบเดิมโดยไม่ต้องใช้ฟิล์มและกระดาษสำหรับอัดภาพ แต่ใช้วิธีบันทึกภาพลงในสื่อของคอมพิวเตอร์โดยตรงที่เรียกกันว่า memory card ซึ่งก็คือหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์นั่นเอง กล้องดิจิทัลมีหลักการทำงานเช่นเดียวกับเครื่องกราดภาพ โดยใช้เลนส์รวมแสงไปยังไดโอดเปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นไฟฟ้าและสัญญาณของจุดภาพแล้วเก็บลงในหน่วยความจำแบบแฟลชที่อยู่ในตัวกล้องข้อมูลภาพในกล้องดิจิทัลเป็นข้อมูลชนิดเดียวกับแฟ้มภาพในคอมพิวเตอร์จึงสามารถถ่ายโอนมาเก็บในเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านช่องต่อยูเอสบีได้ทันที

                คุณภาพของกล้องดิจิทัลขึ้นอยู่กับความละเอียดในการบันทึกจุดภาพที่เรียกว่า พิกเซล ซึ่งขึ้นอยู่กับราคาของกล้องด้วย

                  6. เครื่องบันทึกเสียง (sound recorder)

                ในระบบปฏิบัติการแบบวินโดวส์จะมีเครื่องมือบันทึกเสียงติดตั้งมาให้ในเครื่องที่ติดตั้งโปรแกรมขับอุปกรณ์ไว้อย่างสมบูรณ์ ผู้ใช้เพียงติดตั้งไมโครโฟนเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์แล้วเรียกใช้โปรแกรมบันทึกเสียงได้ทันที

รูป ช่องติดตั้งระบบเสียง

                ด้านหลังของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะมีช่องให้ติดตั้งระบบเสียง เป็นเต้ารับขนาดเล็กสามรู แต่ละช่องจะมีสีกำกับไว้ตามมาตรฐานการผลิต ได้แก่ สีชมพูต่อไมโครโฟน (microphone) สีเขียวอ่อนต่อ ลำโพงเสียง (speaker) หรือหูฟัง และสีฟ้า (line in) ต่อสัญญาณเสียงอื่นๆ เข้า เช่นจากเครื่องเล่นเทป ในเครื่องรุ่นใหม่ๆ บางรุ่นจะมีช่องต่อออกไปยังลำโพงเสียงเพิ่มให้อีกเป็นระบบเสียงแบบรอบทิศทาง

รูป sound recorder

                การเรียกใช้เครื่องมือบันทึกเสียงในวินโดวส์ คลิกปุ่ม Start > program > Accessories และ Sound Recorder จะมีเครื่องมือบันทึกเสียงดังภาพ เริ่มบันทึกเสียงคลิกปุ่ม Start Recorder ปุ่ม Start จะเปลี่ยนเป็น Stop Recorder ต้องการหยุดบันทึกเสียงให้คลิกปุ่มนี้ กรอบบันทึกแฟ้มจะปรากฏให้ตั้งชื่อแฟ้มและที่เก็บ

                แฟ้มเสียงจะถูกบันทึกเป็นแฟ้มชนิด wma หรือ Windows Media Audio File หลังจากบันทึกแล้วสามารถใช้โปรแกรมจัดการแฟ้มเสียงแปลงไปเป็นแฟ้มชนิดอื่น เช่น mp3 ได้

About these ads

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s