รอม (Rom) (READ-ONLY MEMORY)

    คือหน่วยความจำชนิดหนึ่ง ที่มีโปรแกรม หรือข้อมูลอยู่แล้ว และพร้อมที่จะนำมาต่อกับ ไมโครโปรเซสเซอร์ได้โดยตรง ซึ่งโปรแกรม หรือข้อมูลนั้นจะไม่สูญหายไป
          แม้ว่าจะไม่มีการจ่ายไฟเลี้ยงให้แก่ระบบ ข้อมูลที่เก็บอยู่ใน ROM จะสามารถอ่านออกมาได้ แต่ไม่สามารถเขียนข้อมูลเข้าไปได้ เว้นแต่จะใช้วิธีการพิเศษซึ่งขึ้นกับชนิดของ ROM
ชนิดของROM

• Manual ROM

ROM (READ-ONLY MEMORY)
          ข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ใน ROM จะถูกโปรแกรม โดยผู้ผลิต (โปรแกรม มาจากโรงงาน) เราจะใช้ ROM ชนิดนี้ เมื่อข้อมูลนั้น ไม่มีการเปลี่ยนแปลง และมีความต้องการใช้งาน เป็นจำนวนมาก ผู้ใช้ไม่สามารถ เปลี่ยนแปลงข้อมูลภายใน ROM ได้
         โดย ROM จะมีการใช้ technology ที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่น BIPOLAR, CMOS, NMOS, PMOS
 
• PROM (Programmable ROM)

PROM (PROGRAMMABLE READ-ONLY MEMORY)
        ข้อมูลที่ต้องการโปรแกรมจะถูกโปรแกรมโดยผู้ใช้เอง โดยป้อนพัลส์แรงดันสูง (HIGH VOLTAGE PULSED) ทำให้ METAL STRIPS หรือ POLYCRYSTALINE SILICON ที่อยู่ในตัว IC ขาดออกจากกัน ทำให้เกิดเป็นลอจิก “1” หรือ “0” ตามตำแหน่ง ที่กำหนดในหน่วยความจำนั้นๆ เมื่อ PROM ถูกโปรแกรมแล้ว ข้อมูลภายใน จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อีก หน่วยความจำชนิดนี้ จะใช้ในงานที่ใช้ความเร็วสูง ซึ่งความเร็วสูงกว่า หน่วยความจำ ที่โปรแกรมได้ชนิดอื่นๆ

• EPROM (Erasable Programmable ROM)

EPROM (ERASABLE PROGRAMMABLE READ-ONLY MEMORY)
        ข้อมูลจะถูกโปรแกรม โดยผู้ใช้โดยการให้สัญญาณ ที่มีแรงดันสูง (HIGH VOLTAGE SIGNAL) ผ่านเข้าไปในตัว EPROM ซึ่งเป็นวิธีเดียวกับที่ใช้ใน PROM แต่ข้อมูลที่อยู่ใน EPROM เปลี่ยนแปลงได้ โดยการลบข้อมูลเดิมที่อยู่ใน EPROM ออกก่อน แล้วค่อยโปรแกรมเข้าไปใหม่ การลบข้อมูลนี้ทำได้ด้วย การฉายแสง อุลตร้าไวโอเลตเข้าไปในตัว IC โดยผ่าน ทางกระจกใส ที่อยู่บนตัว IC เมื่อฉายแสง ครู่หนึ่ง (ประมาณ 5-10 นาที) ข้อมูลที่อยู่ภายใน ก็จะถูกลบทิ้ง ซึ่งช่วงเวลา ที่ฉายแสงนี้ สามารถดูได้จากข้อมูล ที่กำหนด (DATA SHEET) มากับตัว EPROM และ มีความเหมาะสม ที่จะใช้ เมื่องานของระบบ มีโอกาส ที่จะปรับปรุงแก้ไขข้อมูลใหม่

• EAROM (Electrically Alterable ROM)

EAROM (ELECTRICALLY ALTERABLE READ-ONLY MEMORY)
          EAROM หรืออีกชื่อหนึ่งว่า EEPROM (ELECTRICAL ERASABLE EPROM) เนื่องจากมีการใช้ไฟฟ้าในการลบข้อมูลใน ROM เพื่อเขียนใหม่ ซึ่งใช้เวลาสั้นกว่าของ EPROM
         การลบขึ้นอยู่กับพื้นฐานการใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน ดังนั้น EAROM (ELECTRICAL ALTERABLE ROM) จะอยู่บนพื้นฐานของเทคโนโลยีแบบ NMOS ข้อมูลจะถูกโปรแกรมโดยผู้ใช้เหมือนใน EPROM แต่สิ่งที่แตกต่างก็คือ ข้อมูลของ EAROM สามารถลบได้โดยทางไฟฟ้าไม่ใช่โดยการฉายแสงแบบ EPROM

          โดยทั่วไปจะใช้ EPROM เพราะเราสามารถหามาใช้ และทดลองได้ง่าย มีราคาถูก วงจรต่อง่าย ไม่ยุ่งยาก และสามารถเปลี่ยนแปลงโปรแกรมได้ นอกจากระบบ ที่ทำเป็นการค้าจำนวนมาก จึงจะใช้ ROM ประเภทโปรแกรมสำเร็จ
          จากรูปแสดงให้เห็นส่วนประกอบพื้นฐานของ ROM ซึ่งจะมีสัญญาณต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับ ROM และทุกชิปที่อยู่ใน ROM มักมีการจัดแบ่งแยกหน้าที่เสมอ เช่น ขาแอดเดรสของ ROM เป็นอินพุต ส่วนขาข้อมูลจะเป็นเอาต์พุต โดยหลักการแล้ว ขาข้อมูลจะต่อเข้ากับบัสข้อมูลซึ่งเป็นบัส 2 ทาง ดังนั้นเอาต์พุตของ ROM ในส่วนขาข้อมูลนี้มักจะเป็นลอจิก 3 สถานะ ซึ่งถ้าไม่ใช้ก็จะอยู่ในสถานะ ที่มีอิมพีแดนซ์สูง (High Impedence)
          ลักษณะโครงสร้างภายในของข้อมูลในหน่วยความจำ สามารถดูได้จาก Data Sheet ของ ROM นั้นๆ เช่น ROM ที่ระบุเป็น 1024 8 ,2048 8 หรือ 4096 8 ตัวเลขชุดแรก (1024 ,2048 หรือ 4096) จะบอกจำนวนตำแหน่ง ที่ใช้เก็บข้อมูลภายใน ส่วนตัวเลขชุดที่สอง (8) เป็นตัวบอกจำนวนบิตของข้อมูลแบบขนาน ที่อ่านจาก ROM
          ในการกำหนดจำนวนเส้นของบัสแอดเดรสที่ใช้กับ ROM เราสามารถรู้ได้ด้วยสูตร
 

2x = จำนวนแอดเดรสที่อ้างถึง

                             เช่น 2^x = 4096 จะได้ x = 12 ซึ่งก็คือ จำนวนเส้นบัสแอดเดรสนั่นเอง
ขั้นตอนการอ่านข้อมูลจาก ROM
        1. CPU จะส่งแอดเดรสไปให้ ROM แอดเดรสดังกล่าวจะปรากฏ เป็นแอดเดรสที่ต้องการอ่าน ใน ROM โดยข้อมูลจะถูกอ่านออกมาเพียงครั้งละ 1 ไบต์เท่านั้น
        2. CPU จะต้องให้ช่วงเวลาของการส่งแอดเดรสยาวนานพอประมาณ (Wait State) เรียกว่า Access Time โดยปกติต้องประมาณ 100-300 นาโนวินาที ขึ้นกับชนิดของ ROM ซึ่ง ROM จะใช้เวลานั้นในการถอดรหัสแอดเดรส ของข้อมูลที่ต้องการจะอ่านออกมาที่เอาท์พุทของ ROM ซึ่งถ้าใช้เวลาเร็วกว่านั้น ROM จะตอบสนองไม่ทัน
        3. CPU จะส่งสัญญาณไปทำการเลือก ROM เรียกว่า สัญญาณ /CS (Chip Select) เพื่อบอกว่าต้องการเลือก ROM ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณเพื่อยืนยันการเลือกชิปนั่นเอง
        4. ข้อมูลจะผ่านออกทางขาข้อมูลชั่วขณะจังหวะการเลือกชิป และเมื่อขาการเลือกชิปไม่แอคตีฟ ข้อมูลก็จะเข้าสู่ภาวะที่มีอิมพีแดนซ์สูง
        ลักษณะดังกล่าว สามารถเขียนเป็นแผนผังเวลาออกมาได้ ดังแสดงในรูป
การต่อกับบัสของ Z-80
          ในการต่อกับบัสของ Z-80 นั้น สามารถเชื่อมโยงกันโดยตรงได้ เพราะ Z-80 แยกบัสข้อมูล และบัสแอดเดรสออกจากกัน ดังแสดงในรูป
          จากรูป เป็นการนำเอา ROM เบอร์ 2716 มาต่อกับ Z-80 โดยใช้แอดเดรสจาก CPU ต่อกับ ROM โดยตรง และบัสข้อมูลก็ต่อถึงกันโดยตรง ในที่นี้จะยังไม่มีการถอดรหัสแอดเดรส สังเกตว่าในขณะนี้ยังไม่มี การต่อสายสัญญาณ /CE ซึ่งปกติต้องมาจาก CPU แต่จะกล่าวถึงเฉพาะวิธีการถอดรหัสเพื่อต่อกับ สัญญาณ /CE นี้เท่านั้น
การกำหนดแอดเดรส
          ปกติ Z-80 จะมีสัญญาณแอดเดรสจำนวน 16 สาย โดยใช้ชื่อสัญญาณเป็นแอดเดรส A₀-A₁₅ ซึ่งหมายถึง การอ้างแอดเดรสได้ 216 หรือ 65536 ตำแหน่ง แต่ ROM เบอร์ 2716 มีแอดเดรสเพียง 11 สาย นั่นหมายถึง ความจุของหน่วยความจำ มีเพียง 2 กิโลไบต์ หรือ 2048 ตำแหน่งเท่านั้น ดังนั้นการต่อ 2 กิโลไบต์ ลงใน 64 กิโลไบต์จะต้องกำหนดว่า 2 กิโลไบต์ที่ต่อนี้ อยู่ ณ ที่ใดในส่วนของพื้นที่ทั้งหมด 64 กิโลไบต์ของ Z-80 ซึ่งถ้าจะต่อให้ครบทั้ง 64 กิโลไบต์ ต้องใช้ ROM ถึง 32 ตัว
          ในการต่อ ROM นั้น เรามักให้ ROM เริ่มที่แอดเดรส 0000H ทั้งนี้เพราะเมื่อเริ่มทำการรีเซต Z-80จะเริ่มทำงานที่แอดเดรสนี้ ดังนั้นเมื่อเปิดเครื่องจะทำให้ Z-80 มีโปรแกรมและพร้อมที่จะรัน (run) จึงต้องนำ ROM มาใส่ที่แอดเดรสกลุ่มล่างสุดนี้ สำหรับการกำหนดพื้นที่ของหน่วยความจำเพื่อการใช้งานนั้น สามารถแสดงได้ดังรูป
          จากรูป เป็นการกำหนดพื้นที่ของหน่วยความจำ RAM และ ROM เพื่อการใช้งาน โดยสมมติให้ ROM ที่จะต่อนี้มีทั้งสิ้น 4 ตัว คือ ROMA, ROMB, ROMC และ ROMD โดยในขั้นแรกจะต่อเฉพาะ ROMA และ ROMB ส่วน RAM ที่ใช้จะต่อเป็น RAMA และ RAMB
การเลือกชิปของ ROM
          เมื่อต่อ ROM เข้าสู่ระบบ เราจะต้องหาวิธีในการเลือกชิปของ ROM ให้ถูกต้องตามแอดเดรสที่เรากำหนด ไว้ เช่น ROMA เรากำหนดแอดเดรสไว้ที่แอดเดรส 0000H - 07FFH ดังนั้นเราจำเป็นต้องมีตัวถอดรหัสเพื่อเลือก แอดเดรสให้ถูกต้อง การถอดรหัสนี้เราจะใช้แอดเดรสส่วนบนที่เหลือมาทำการถอดรหัส ในที่นี้เราจะใช้ 74LS138 และทำการเลือกโดยใช้ A₁₁, A₁₂, A₁₃, A₁₄ และ A₁₅ การถอดรหัสของ 74LS138 นี้เป็นการเลือกจาก 3 บิตไปเป็น 8 บิตโดยใช้อินพุต A, B, C วงจรการถอดรหัสนี้แสดงได้ดังรูป
          ด้วยวิธีนี้จะเห็นว่า ถ้าเราเลือกแอดเดรสจาก A₁₀ - A₁₅ จะมีสัญญาณจาก A₀ - A₁₀ ส่งไปยังแอดเดรสของ ROM โดยตรง ส่วน A11 - A 15 จะผ่านการถอดรหัสก่อน แล้วจึงไปทำการเลือกชิปใน ROM ตามที่เราต้องการ เพื่อให้เห็นขั้นตอนการถอดรหัสชัดเจนขึ้น เราควรพิจารณาขั้นตอนการทำงานของ 74LS138 โดยเขียนออกมาเป็นตารางแอดเดรส ดังแสดงในตาราง
          จากตารางนี้ เราจะเน้นเฉพาะส่วนของแอดเดรส A₁₁ - A₁₅ ซึ่งจะส่งค่ารวมของแอดเดรสเพื่อออกไปยังขาเอาต์พุตขาที่ 10-15 เช่น ถ้าแอดเดรส A₁₁ - A₁₅ เป็นลอจิก ‘ 0 ‘ หมด ขาที่ 15 ซึ่งเป็นเอาต์พุตจะแอคตีฟ เพิ่อทำการเลือกชิป และจากตารางจะพบว่า ในช่วงระหว่างแอดเดรส 0000H-07FFH ขาที่ 15 ของ 74LS138 จะแอคตีฟ ดังนั้น 74LS138 จึงเป็นวงจรถอดรหัสที่ใช้ในการเลือกชิป ROM ได้อย่างถูกต้อง
สัญญาณการอ่านข้อมูล
          สำหรับการอ่านข้อมูลจากหน่วยความจำนั้น Z-80 จะต้องใช้สัญญาณทีเกี่ยวข้องหลายสัญญาณ เช่น สัญญาณ /MREQ กับสัญญาณ /RD สัญญาณทั้งสองจะต้องเกิดขึ้นพร้อมกัน ดังนั้นเมื่อเป็นเช่นนี้ จึงต้องเอาสัญญาณทั้งสองนี้ออร์ (OR) กันเพื่อให้ได้สัญญาณ /MEMR การกำหนดจังหวะการอ่านหน่วยความจำ แสดงได้ดังรูป
การต่อ Z-80 กับสัญญาณ /CS ของ ROM
          การเลือก ROM ในจังหวะการอ่านนี้ ซีพียูต้องกำหนดได้ว่าจะเลือกแอดเดรสกลุ่มใด และจังหวะการเลือกนั้นจะต้องตรงกับการอ่านพอดี ดังนั้นจึงต้องนำเอาสัญญาณ /MEMR และสัญญาณเลือก ROMA มาทำการ OR กันอีกครั้ง เพื่อจะเลือก ROM ได้อย่างถูกต้อง วงจรที่ต่อ ROM แบบสมบูรณ์ในกรณีนี้แสดงได้ดังรูป
          จากรูปจะเห็นว่า สัญญาณจากซีพียูที่เข้าไปทำการควบคุม ROM จะประกอบด้วยสัญญาณ จากหลายส่วนซึ่งได้แก่ สัญญาณแอดเดรส A₀-A₁₅ โดยสัญญาณ A₁₁-A₁₅ จะสร้างสัญญาณใหม่เป็น สัญญาณ ROMA เพื่อเลือก ROM จากนั้นจะใช้สัญญาณ /MREQ กับสัญญาณ /RD สร้างสัญญาณ /MEMR และสร้างเป็นสัญญาณ /CE ต่อไป โดยประกอบกันเป็นขั้นตอนดังแสดงในรูป
การต่อ Z-80 กับ ROM อีกวิธีหนึ่ง
          สังเกตว่า ROM เบอร์ 2716 มีขา /CE และ /OE ซึ่งอาจจะนำขาสัญญาณเลือกเอาต์พุตนี้ มาใช้ประโยชน์ได้ การเลือก ROM เบอร์ 2716 นี้จะใช้ /CE และ /OE ในการเลือก โดยขาทั้งสอง จะเป็นลอจิก“0” ในการเลือกชิป และเลือกเอาต์พุตโดยทำการเปิดเกตลอจิก 3 สถานะนั่นเอง เมื่อเป็นเช่นนี้ เราสามารถลดจำนวนเกตแบบออร์ (or gate) ลงไป 1 ตัวได้ โดยแทนที่จะใช้สัญญาณ /MEMR และสัญญาณ ROMA มา OR กัน เราก็เชื่อมต่อโดยการใช้สัญญาณ /MEMR ต่อกับสัญญาณ /OE และสัญญาณ ROMA ต่อกับสัญญาณ /CE ดังแสดงในรูป
การต่อ ROM หลายๆชิบ
          หากต้องการจะต่อ ROM หลายๆชิป เช่น ROMA,ROMB,ROMC และ ROMD ก็สามารถต่อเพิ่มได้ โดยใช้สัญญาณเลือกจาก 74LS138 และ /MEMR มาเลือกโดยผ่านทาง /CE และ /OE ได้ ดังแสดงในรูป
การใช้ ROM ในชิปที่มีความจุเพิ่มขึ้น
          ROM ที่ใช้ในปัจจุบันมีความจุสูงขึ้นมาก EPROM บางตัวมีความจุถึง 32 กิโลไบต์ เช่น EPROM ที่ใข้กันมากในขณะนี้ ได้แก่ เบอร์ 2764 (มีความจุ 8 กิโลไบต์) เบอร์ 27128 (มีความจุ 16 กิโลไบต์) ดังนั้นหากต้องการใช้ ROM ในชิปที่มีความจุเพิ่มขึ้นก็ทำได้ โดยใช้หลักการเช่นเดียวกัน ในที่นี้ขอให้ดูการจัดขาของ EPROM เบอร์ 2732 เมื่อเปรียบเทียบกับเบอร์ 2764 ซึ่งสามารถแสดงได้ดังรูป
          EPROM เบอร์ 2732 มีจำนวนขาเท่ากับเบอร์ 2764 ดังนั้นการเพิ่มความจุจะกระทำได้โดยง่าย และสามารถใช้ซ็อกเกต (socket) เดิมได้ทันที หรือเพียงแต่แก้ขาแอดเดรสเพียงเส้นเดียว สังเกตว่าขาที่แตกต่างกันในที่นี้คือ EPROM เบอร์ 2764 ได้เพิ่มเติมอีก 4 ขา โดยเพิ่มส่วนบนเป็น A₁₂ และขา PGM มาอยู่ที่ขา 27 ส่วนขา 26 ไม่ใช้ ความแตกต่างนี้เองทำให้การเพิ่มเติมลายวงจรทำได้ง่ายขึ้น โดยการต่อจากขา 26 มาที่ขา 28 เพื่อต่อสาย Vcc ดังแสดงในรูป
          เมื่อจะต่อกับ EPROM เบอร์ 2732 เราสามารถขยายระบบโดยใช้ขาแอดเดรสของ EPROM เบอร์ 2732 จากแอดเดรส A₀- A₁₁ดังนั้นส่วนที่จะขยายจากซีพียู เราใช้ 74LS42 โดยนำแอดเดรส A₁₂- A₁₅ มาถอดรหัสดังแสดงในรูป

ที่มาhttp://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/rom.htm

Harddisk

Harddisk คืออะไร

HARDDISK
           คอมพิวเตอร์ มีส่วนที่สำคัญคือ ส่วนประมวลผล ส่วนรับข้อมูล และก็ส่วนแสดงผล แต่ก่อนที่คอมพิวเตอร์จะนำข้อมูลมาประมวลผลก็ต้องมีข้อมูล ซึ่งข้อมูลนั้นจะต้องถูกนำมาจากที่แห่งหนึ่งนั้นก็คือส่วนที่เรียกว่า Storage ซึ่งคอมพิวเตอร์ในยุคแรกจะเป็นกระดาษที่เป็นรู ซึ่งใช้งานยาก จากนั้นได้พัฒนามาใช้ แผ่นพลาสติกที่เครื่องด้วยสารแม่เหล็ก ที่เรียกว่า Diskette ต่อมาเมื่อข้อมูลมากขึ้นจำนวนการเก็บข้อมูลก็มากขั้นทำให้การเก็บข้อมูลลงบน แผ่น Diskette นั้นไม่เพียงพอ ต่อมาก็ทำการพัฒนามาเป็น Hard Disk ในปัจจุบัน
           ระบบของ Hard disk ต่างจากแผ่น Diskette โดยจะมีจำนวนหน้าในการเก็บข้อมูลมากกว่า 2 หน้า ในการเก็บข้อมูลของ Hard Disk นั้นก็ไม่ต่างกับการเก็บข้อมูลลงบน Diskette ทั่วไปมากนัก Hard Disk ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแผ่นจานแม่เหล็กมากกว่า 2แผ่นเรียงกันอยู่บนแกน Spindle
           ทำให้แผ่นแม่เหล็กหมุนไปพร้อมๆกัน Hard Disk ใช้หัวอ่านเพียงหัวเดียวในการทำงาน ทั้งอ่านและเขียนข้อมูล ในการเขียนข้อมูลหัวอ่านจะได้รับกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าสู่คอยล์ของหัวอ่าน เพื่อรับข้อมูล เป็นการแปลงความหนาแน่นของสารแม่เหล็กที่เคลือบอยู่บน Disk ออกมาให้กับ CPU เพื่อทำการประมวลผล ส่วนการเก็บข้อมูล จะเก็บอยู่ในรูปแบบของสัญญาณดิจิตอล โดยเก็บเป็นเลขฐาน 2 คือ 0 และ 1 การเก็บข้อมูลจะเริ่ม

Seek Time
           เป็นระยะเวลาที่แกนยืดหัวอ่านเขียน Hard Disk เคลื่อนหัวอ่านเขียนไประหว่างแทร็คของข้อมูลบน Hard Disk ซึ่งในปัจจุบัน Hard Disk จะมีแทร็คข้อมูลอยู่ประมาณ 3,000 แทร็คในแต่ละด้านของแพล็ตเตอร์ ขนาด 3.5 นิ้ว ความสามารถในการเคลื่อนที่ จากแทร็คที่อยู่ไปยังข้อมูลในบิตต่อไป อาจเป็นการย้ายตำแหน่งไปเพียง อีกแทร็คเดียวหรืออาจย้ายตำแหน่งไปมากกว่า 2,999 แทร็คก็เป็นได้ Seek time จะวัดโดยใช้หน่วยเวลาเป็น มิลลิเซก (ms) ค่าของ Seek time ของการย้ายตำแหน่งของแขนยึดหัวอ่านเขียน ไปในแทร็คถัดไปในแทร็คที่ อยู่ติดๆกันอาจใช้เวลาเพียง 2 ms ในขณะที่การย้ายตำแหน่งจากแทร็คที่อยู่นอกสุดไปหาแทร็คที่อยู่ในสุด หรือ ตรงกันข้ามจะต้องใช้เวลามากถึงประมาณ 20 ms ส่วน Average seek time จะเป็นค่าระยะเวลาเฉลี่ย ในการย้ายตำแหน่ง ของหัวเขียนอ่านไปมาแบบสุ่ม (Random) ในปัจจุบันค่า Average seek time ของ Hard Disk จะอยู่ ในช่วงตั้งแต่ 8 ถึง 14 ms แม้ว่าค่า seek จะระบุเฉพาะคุณสมบัติในการทำงานเพียง ด้านกว้างและยาวของ แผ่นดิสก์ แต่ค่า Seek time มักจะถูกใช้ในการเปรียบเทียบ คุณสมบัติทางด้านความ เร็วของ Hard Disk ปกติจะเรียกรุ่นของ Hard Disk ตามระดับความเร็ว Seek ค่า Seek time ยังไม่สามารถแสดงให้ประสิทธิภาพทั้งหมดของ Hard Disk ได้ จะแสดงให้เห็นเพียงแต่การค้นหาข้อมูลในแบบสุ่ม ของตัว Drive เท่านั้น ไม่ได้แสดงในแง่ของ การอ่านข้อมูลแบบเรียงลำดับ (sequential)

Cylinder Switch Time
           เวลาในการสลับ Cylinder สามารถเรียกได้อีกแบบว่าการสลับแทร็ค (track switch) ในกรณีนี้แขนยึดหัวอ่านเขียนจะวางตำแหน่งของหัวอ่านเขียนอยู่เหนือ Cylinder ข้อมูลอื่น ๆ แต่มีข้อแม้ว่า แทร็คข้อมูลทั้งหมดจะต้องอยู่ใน ตำแหน่งเดียวกันของแพล็ตเตอร์อื่น ๆ ด้วย เวลาในการสลับระหว่าง Cylinder จะวัดด้วยระยะเวลาเฉลี่ยที่ตัว ไดร์ฟใช้ในการสลับจาก Cylinder หนึ่งไปยัง Cylinder อื่น ๆ เวลาในการสลับ Cylinder จะวัดด้วยหน่วย ms

Head Switch Time
           เป็นเวลาสลับการทำงานของหัวอ่านเขียน แขนยึด หัวอ่านเขียนจะเคลื่อนย้ายหัวอ่านเขียนไปบนแพล็ตเตอร์ที่อยู่ในแนวตรงกัน หัวอ่านเขียนเพียงหัวเดียวทำหน้าที่อ่านหรือบันทึกข้อมูลในเวลาใดเวลาหนึ่ง ระยะเวลาในการสลับกันทำงานของหัวอ่านเขียนจะวัดด้วยเวลาเฉลี่ยที่ตัวไดร์ฟ ใช้สลับ ระหว่างหัวอ่านเขียน สองหัวในขณะ อ่านบันทึกข้อมูล เวลาสลับหัวอ่านเขียนจะวัดเป็นหน่วย ms

Rotational Latency
           เป็นช่วงเวลาที่คอยการหมุนของแผ่นดิสก์ภายในการหมุนภายใน Hard Disk เกิดขึ้นเมื่อหัวอ่านเขียนวางตำแหน่งอยู่เหนือแทร็คข้อมูลที่เหมาะสม ระบบการทำงานของหัวอ่านเขียนข้อมูลจะรอให้ตัวไดร์ฟ หมุนแพล็ตเตอร์ไปยังเซ็กเตอร์ที่ถูกต้อง ช่วงระยะเวลาที่รอคอยนี้เองที่ถูกเรียกว่า Rotational Latency ซึ่งจะวัดเป็นหน่วย ms แต่ระยะเวลาก็ขึ้นอยู่กับ RPM (จำนวนรอบต่อนาที)

การควบคุม Hard Disk
           Hard Disk จะสามารถทำงานได้ต้องมีการควบคุมจาก CPU โดยจะมีการส่งสัญญาณการใช้งานไปยัง Controller Card ซึ่ง Controller Card แบ่งออกได้ประมาณ 5 ชนิด ซึ่งจะกล่าวถึงเพียง 3 ชนิดที่ยังคงมีและใช้อยู่ในปัจจุบัน

IDE (Integrated Drive Electronics)
           ระบบนี้มีความจุใกล้เคียงกับแบบ SCSI แต่มีราคาและความเร็วในการขนย้ายข้อมูลต่ำกว่า ตัวควบคุม IDE ปัจจุบันนิยมรวมอยู่ในแผงตัวควบคุม

รูปแสดง Slot IDE บนแผงวงจร Mainboard

SCSI (Small Computer System Interface)
           เป็น Controller Card ที่มี Processor อยู่ในตัวเองทำให้เป็นส่วนเพิ่มขยายกับแผงวงจรใหม่ ใช้ควบคุมอุปกรณ์เสริมอื่นที่เป็นระบบ SCSI ได้ เช่น Modem CD-ROM Scanner และ Printer ใน Card หนึ่งๆจะสนับสนุนการต่ออุปกรณ์ได้ถึง 8 ตัว

รูปแสดง อุปกรณ์ Hard Disk ที่เป็น SCSI

Serial ATA (Advanced Technology Attachment)
           เปิดตัวครั้งแรกในวันที่ 26 มิถุนายน 2545 งาน PC Expo ใน New York ประเทศสหรัฐอเมริกา หลังจากที่มีการนำเสนอ Parallel ATA มากว่า 20 ปี รวมถึงเทคโนโลยีอื่นๆที่ทำให้การอ่านข้อมูลได้เร็วขึ้น วันนี้บริษัท Intel Seagate และบริษัทอื่นๆ คอยช่วยกันพัฒนาให้เกิดเทคโนโลยี Serial ATA ขึ้นมาแทนที่
           Serial ATA มีความเร็วในเข้าถึงข้อมูลถึง 150 Mbytes ต่อ วินาที และให้ผลตอบสนองในการทำงานได้เร็วมากในส่วนของ extreme application เช่น Game Home Video และ Home Network Hub มีจำนวน pin น้อยกว่า Parallel ATA
Serial ATA II ของทาง Seagate คาดว่าจะออกวางตลาดภายในปี 2546 และจะทำงานได้กับ Serial ATA 1.0 ทั้งทางด้าน products และ maintain software

รูปแสดง สายสัญญาณแบบ Serial ATA

การบำรุงรักษา
           การ Defrag ซึ่งก็คือการจัดเรียงข้อมูลใน Hard Disk เสียใหม่เพื่อให้ Hard Disk ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด ทุกครั้งที่เราเขียนข้อมูล ไม่ว่าจะด้วยการติดตั้งโปรแกรมใหม่ หรือว่าใช้คำสั่ง Save จากโปรแกรมใดๆ ก็ตาม หรือการ Download ข้อมูล Program จาก Internet รวมไปถึงการ Copy ข้อมูลลงไปใน Hard Disk นั้น สิ่งที่เครื่อง คอมพิวเตอร์ต้องสั่งให้ Hard Disk ทำคือ เขียนข้อมูลเหล่านั้นลงไปบนพื้นที่ว่างบน Hard Disk ซึ่งการเขียนข้อมูลของ Hard Disk นั้นจะไม่เหมือนกับการเขียนข้อมูลในหนังสือหรือกระดาษอย่างที่เราทำกัน แต่โครงสร้างของ Drive จะแบ่งออกเป็นส่วนย่อยๆ เป็นบล็อกอย่างที่เรารู้จักกันคือ Cluster ในการเขียนข้อมูลนั้น เครื่องคอมพิวเตอร์ต้องเข้าไปจองพื้นที่เป็น Cluster โดยที่ไม่สนใจว่าจะใช้เต็มพื้นที่หรือไม่ ถ้าข้อมูลมีขนาดใหญ่เกินไปก็จะใช้พื้นที่หลายๆ Cluster ซึ่งจะว่าไปแล้วในตอนแรกนั้นข้อมูลก็ยังคงจะเรียงกันอย่างเป็นระเบียบอยู่ อย่างที่ควรจะเป็น แต่ว่าเมื่อมีการใช้งานหนักเข้าเรื่อยๆ โดยเฉพาะ Application ต่างๆ บนวินโดวส์จำเป็นต้องมีการเปิด File หลายๆ File พร้อมกัน รวมทั้งมีการเขียนและลบ File บ่อยๆ จะทำให้ข้อมูลกระจายออกไป


ที่มาhttp://www.com5dow.com/basic-computer/3-harddisk-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3.html

Optical Disk

Optical disk : คือ จานแสงแบบเคลื่อนที่ได้ ใช้ในการอ่านเขียนด้วยแสงเลเซอร์ จานแสงมีขนาดเล็กพกพาได้สะดวก และมีความจุสูง เทคโนโลยีจานแสงมี 4 ชนิดคือ

• CD-ROM : หรือที่เรียกกันว่า Compack Disk เป็นจานแสงที่อ่านได้อย่างเดียว สามารถเก็บข้อมูลได้ทุกชนิด ทั้งรูปภาพ ข้อความ หรือเสียง
• CD-R : คือ CD ที่ฟอร์เมตไว้ให้เราใช้บันทึกข้อมูลโดยใช้เครื่องบันทึก(writer)
• Worm disks ย่อมาจาก Write once read many คือ CD ที่สามารถบันทึกข้อมูลได้ 1 ครั้งเท่านั้นและไม่สามารถลบข้อมูลได้ แต่อ่านได้หลายครั้ง
• Erasable optical disks หรือ CD-RW: คือจานแสงที่บันทึกข้อมูล และลบข้อมูลได้ ใช้ได้หลายครั้ง มักใช้เก็บเอกสารที่มีการเปลี่ยนแปลง

   ที่มาhttp://www.pbps.ac.th/e_learning/combasic/optical.html

disk drive

Disk drive

                 ดิสก์ไดร์ฟ, ช่องใส่ดิสก์, อุปกรณ์จัดเก็บที่ใช้อ่านและเขียนดิสก์ทั้งแบบแม่เหล็กและออปติคอล เมื่อมีช่องใส่ดิสก์ในคอมพิวเตอร์มากกว่า 1 ช่อง ระบบปฏิบัติการจะกำหนดชื่อให้แต่ละช่องไม่ซ้ำกัน เช่น A: และ C: ในดอส วินโดวส์ และโอเอส/ทู ช่องใส่ดิสก์ 3 แบบที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ช่องใส่ Floppy Disk ช่องใส่ฮาร์ดดิสก์ และช่องใส่คอมแพคดิสก์ ช่องใส่ Floppy Disk นั้นใช้ได้กับดิสก์ขนาด 5.25 นิ้ว หรือ 3.5 นิ้ว ช่องใส่ฮาร์ดดิสก์มักจะมีความจุมากกว่า และทำงานได้เร็วกว่าช่องใส่ Floppy Disk รวมทั้งอยู่ภายในกล่องที่ปิดสนิทกันไม่ให้สิ่งแปลกปลอมเข้าไป ช่องใส่คอมแพคดิสก์เป็นได้ทั้งแบบภายนอกและภายในตัวระบบ และให้ใส่แผ่นคอมแพคดิสก์เข้าไปในแคดดี้พิเศษ เครื่องพีซีในปัจจุบันจะมีช่องใส่คอมแพคดิสก์หรือไดร์ฟซีดีนี้เป็นอุปกรณ์ มาตรฐานไปแล้ว

ที่มาhttp://www.com5dow.com/%E0%B9%84%E0%B8%82%E0%B8%9B%E0%B8%B1%E0%B8%8D%E0%B8%AB%E0%B8%B2%E0%B8%A8%E0%B8%B1%E0%B8%9E%E0%B8%97%E0%B9%8C-it/2873-disk-drive-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3.html

ส่วนประกอบโครงสร้างภายใน Microprocessor (RISC)

ส่วนประกอบภายใน ไมโครโพรเซสเซอร์

ในบางครั้งจะเรียก ไมโครโพรเซสเซอร์ว่า ซีพียู(CPU)หรือMPUภายในของซีพียูส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยส่วนคำนวณเรียกว่า ALU ( Arithmetic Logic Unit ) และส่วนควบคุม (Control ) นอกจากนี้อาจจะมีส่วนประกอบย่อยๆ อีก คือ

รีจิสเตอร์เก็บข้อมูล (Data Register)

เป็นส่วนเก็บข้อมูลชั่วคราวเพื่อรับหรือส่งข้อมูลที่ออกจากบัสข้อมูล(DataBus)เช่นจะเก็บข้อมูลในขณะคำสั่งกำลังถูกถอดรหัส และเก็บข้อมูลไว้ในขณะที่คำถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำ

รีจิสเตอร์เก็บตำแหน่งที่อยู่ ( Address Register)

ใช้เป็นส่วนเก็บตำแหน่งข้อมูลไว้ชั่วคราว ซึ่งมันจะเก็บตำแหน่งของข้อมูลที่อยู่ไว้ในหน่วยความจำ หรืออุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ ในขณะที่กำลังปฏิบัติอยู่

 ตัวนับคำสั่งในโปรแกรม (Program Counter)

ใช้ตัวย่อว่า PC เป็นตัวชี้หรือควบคุมลำดับการทำงานตามคำสั่งในโปรแกรม ปกติจะทำงานโดยนับ 0,1,2,3.. ตามลำดับ การนับดังกล่าวจะชี้ให้เห็นตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลในหน่วยความจำ ซึ่งจะมีการนำไบต์ถัดไปของข้อมูลออกมา

 ตัวถอดรหัสคำสั่ง (Instruction Decoder)

ใช้ตัวย่อว่า ID จะรับข้อมูลมาจาก รีจิสเตอร์ข้อมูลแล้วมาทำการตีความหมาย (ถอดรหัส) ว่าจะทำหน้าที่อะไร

 ลำดับการควบคุม (Controller Sequence )

เป็นส่วนกำเนิดสัญญาณควบคุมแบบต่างๆเพื่อให้ปฏิบัติตามคำสั่งเนื่องจากคำสั่งแต่ละคำสั่งแตกต่างกันจึงมีการประสานสัญญาณแบบต่างๆ สำหรับแต่ละคำสั่งวงจรนี้จะกำหนดลำดับเหตุการณ์ต่างๆ ที่จำเป็นในการทำงานที่อธิบายด้วยคำสั่งให้สำเร็จ

ีที่มา 202.28.94.51/web/apisak/322162/YearEduc2550/.../Computer.doc‎

ชนิดของ Microprocessor

 ชนิดของ Microprocessor

ไมโครโปรเซสเซอร์ (MICROPROCESSOR) เป็นส่วนประกอบสำคัญในการประมวลผล กลางของคอมพิวเตอร์ซึ่งระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 
1. หน่วยควบคุม ( Control unit) 
2. หน่วยความจำ ( Memory unit) 
3. หน่วยคำนวน ( Arithmatic unit ) 
4. หน่วยส่งและรับสัญญาณ ( I/ O unit ) 
* กล่าวคือ คอมพิวเตอร์จะมีการคำนวนทางคณิตศาสตร์และทำฟังก์ชั่นลอจิกได้ หน่วยที่รับผิดชอบด้าน คำนวนในเครื่องคอมพิวเตอร์คือ หน่วยคำนวน (Arithematic and logical unit) เมื่อหน่วยคำนวนจะ สามารถทำฟังก์ชั่นใด ๆ จะต้องมีผู้บอกหรือควบคุม ซึ่งอาศัย หน่วยควบคุม ( Control unit ) เมื่อทำ การคำนวนก็ต้องมีข้อมูลที่จะนำมาคำนวนและคำนวนแล้วก็ต้องมีที่เก็บผล จึงจำเป็นต้องมีหน่วยความจำ (Memory unit) ซึ่งจะเป็นตัวเก็บและให้ข้อมูลแก่หน่วยคำนวนจุดประสงค์ของการออกแบบคอมพิว เตอร์มาก็เพื่อการใช้งานซึ่งต้องติดต่อเอาข้อมูลมาจากภายนอก และยังต้องแสดงข้อมูลให้ภายนอกได้ ด้วย จึงต้องมีหน่วยส่งและรับสัญญาณ ( I/O unit) ทั้งหมดนี้รวมไว้ในแผ่งวงจรเดียวกันเรียกว่า ไมโครโปรเซสเซอร์ 
ไมโครโปรเซสเซอร์ที่มี จำหน่ายในท้องตลาด โดยทั่วไปจะแบ่งออกตามตระกูลที่นำมาดังต่อไปนี้คือ 
1. พวกไบโพลา พวกนี้ได้แก่ลอจิกประกอบไปด้วยทรานซิสเตอร์ ซึ่งทำงานได้ด้วยกระแสทั้งสองประเภทคือ ลบ และบวก จึงเรียกว่า ไบโพลา (Bipolar ) ตระกูลนี้แบ่งย่อย ๆ ตามลักษณะวงจรคือ - ECL (Emitter Coupling Logic ) 
- IIL (Integrated Injection Logic) 
- TTL (Transistor Transistor Logic) 
- STTL (Schottky TTL) 
ทั้ง 4 พวกนี้มีคุณสมบัติแตกต่างกันเรื่องความเร็ว ภายในตระกูลไบโพลาเองความเร็ว แตกต่างกันแต่โดยส่วนรวมแล้วมีชื่อเสียงเรื่องความเร็วสูง 
2. พวก MOS (Metal Oxide Semiconductor) พวกนี้ลอจิกเป็นทรานซิสเตอร์ เช่นกัน แต่ เป็นทรานซิสเตอร์ชนิด Mofet แบ่งออกเป็นพวกตามลักษณะวงจรและสารที่ทำ คือ - PMOS (P- Channel Metal Oxide Semiconductor) 
- NMOS (n-channel Metal Oxide Semiconductor) 
- CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor ) 
พวก MOS มีคุณสมบัติดีเด่นมากเรื่องกินกำลังไฟต่ำ ในการเลือกไมโครโปรเซสเซอร์ที่เหมาะสำหรับงานต่าง ๆ จะต้องพิจารณาข้อมูลให้ละเอียดจึงจะได้ระบบที่ดีเหมา กับงานมากที่สุดซึ่งปัจจุบันได้มี ไมโครโปรเซสเซอร์ของ Intel pentium เกิดขึ้นมาเพื่อลองรับการใช้งานที่มี ระบบ Multimedia ภาพกราพฟิก

ที่มาhttp://guru.google.co.th/guru/thread?tid=5c393e59ea4edb23

.ประวัติและวิวัฒนาการ Microprocessor

ประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์

ในปี พ.ศ. 2503 ได้มีไอซีเกิดขึ้น ซึ่งไอซีนี้ก็คือการนำเอาวงจรอิเล็กทรอนิกส์มารวมกันและบรรจุไว้ในชิ้นสารซิลิกอนเพียงชิ้นเดียว และรวมเป็นหนึ่งหน่วย หรือที่เรียกว่าชิพ ซึ่งมีรูปแบบต่าง ๆ มากมาย เช่นแบบ Dual in line หรือ แบบตีนตะขาบ และต่อ ๆ มากรรมวิธีการผลิตไอซีได้มีการพัฒนามาเรื่อย ๆ และจำนวนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บรรจุลงในชิพไอซีมีความหนาแน่นขึ้นเรื่อยด้วยซึ่งโครงสร้างของไอซีโดยทั่วไปจะเป็นแบบ Metal Oxida Semiconductor หรือ MOSซึ่งลักษณะของวงจรไอซีสามารถแบ่งได้ตามความหนาแน่นของอุปกรณ์ที่บรรจุอยู่ในชิพไอซีนั้น ไอซีที่มีอุปกรณ์และความยุ่งยากไม่มากจัดอยู่ในกลุ่มที่เรียกว่าSmall Scale Integration หรือ SSI และเมื่อวงจรภายในไอซีมีความยุ่งยากมากขึ้นเราจะเรียกไอซีแบบนี้ว่า Medium Scale Integration หรือ MSI และเมื่อมันมีความยุ่งยากซับซ้อนและมีความหนาแน่นของ

อุปกรณ์มากขึ้นไปอีก ไอซีแบบนี้เราจะเรียกว่า Large Scale Integration หรือ LSI ไอซีที่เป็น MOS LSI ที่ผลิตและนำออกมาใช้ครั้งแรกคือไอซีที่ใช้เป็นหน่วยความจำ ซึ่งขนาดของไอซีที่ใช้เป็นหน่วยความจำนี้จะมีขนาดเล็ก และใช้กำลังงานต่ำ ดังนั้นจึงถูกนำไปประยุกต์ใช้เป็นหน่วยความจำในระบบสื่อสาร อุปกรณ์ทางทหาร และระบบคอมพิวเตอร์

ภายหลังจากที่ได้มีการพัฒนาเครื่องคำนวณจาก ระบบทางกล มาเป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้มีความสะดวกในการใช้งานมากขึ้น เช่นสามารถรับข้อมูลจากคีย์บอร์ด ทำฟังก์ชั่นทางคณิตศาสตร์ตามที่ต้องการได้ และแสดงผลที่ตัวเลขแสดงผลโดยอาจเป็น LED (Light Emitting Diode) ได้ และโปรแกรมในการคำนวณจะบรรจุอยู่ในหน่วยความจำแบบ ROM (Read Only Memory) เป็นหน่วยความจำแบบถาวร ส่วนข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนเข้าไปจะถูกบรรจุอยู่ในหน่วยความจำแบบ RAM (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำ อ่านและเขียน ดังนั้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบใดที่สามารถทำงานตามฟังก์ชั่นดังตัวอย่างต่อไปนี้เช่น

1. สามารถเชื่อมต่อได้ง่าย ระหว่างคีย์บอร์ด และตัวแสดงผลแบบ LED

2. สามารถทำข้อมูลที่เป็นเลขฐานสิบได้ ซึ่งข้อมูลนี้อาจเป็นรหัส BCD ที่ใช้เลขฐานสอง 4 บิต เพื่อแทนเลขฐานสิบ 1 หลัก

3. สามารถปฏิบัติโปรแกรมมาตรฐานที่บรรจุอยู่ในหน่วยความจำแบบ ROM ได้

4. สามารถเพิ่มฟังก์ชั่นในการทำงานทางคณิตศาสตร์ได้

5. มีความคล่องตัวในการทำงาน

6. มีราคาถูก ขนาดเล็ก ใช้กำลังงานต่ำ และสามารถพกพาได้สะดวก

   ที่มาhttps://wiki.stjohn.ac.th/groups/poly_power/wiki/1016f/