การเขียนโปรแกรมระบบ
 

1. เครื่องคอมพิวเตอร์ (Hardware)

        หมายถึงโครงสร้างของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถมองเห็นและจับต้องได้ เช่น คีย์บอร์ด เม้าส์ จอคอมพิวเตอร์ และตัวเครื่อง นอกจากนี้ยังประกอบด้วยอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ที่ช่วยเสริมให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้กว้าง และมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เช่น เครื่องสแกนเนอร์ เครื่องดิจิไตส์เซอร์ ชุดมัลติมีเดีย อุปกรณ์สื่อสารอื่นๆ ดังนั้น ส่วนประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์แบ่งตามหน้าที่การทำงานของเครื่องได้ดังนี้

            1.1 หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) ทำหน้าที่ในการเตรียมข้อมูลเข้าสู่ระบบประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยเครื่องมือในการนำเข้าข้อมูลดังนี้คือ คีย์บอร์ด เมาส์      และสื่อนำเข้าข้อมูลดาวเทียมและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ที่สำคัญ ได้แก่
CD -RW, Diskette Cartridge Tape, Scanner, Digitizer, Light Pen

            1.2 หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) เป็นศูนย์รวมที่ทำหน้าที่ในการประมวลผล ประกอบด้วย
                1.2.1 หน่วยประมวลผล (Processor)
         เป็นชิปเซตที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลภายใน ซึ่งประกอบด้วย ส่วนควบคุม (Control Unit : CU) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานส่วนต่างๆ ของระบบโดยส่งสัญญาณควบคุมผ่านระบบบัส (Bus) ส่วนคำนวณและเปรียบเทียบ (Arithmatic and Logic Unit : ALU) มีหน้าที่หลักคือ การคำนวณและและเปรียบเทียบข้อมูลด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์ และ ตรรกศาสตร์ เช่น การบวก ลบ คูณ หาร และการตรวจสอบเงื่อนไข เก็บข้อมูลที่ได้จากการประมวลไว้ในส่วนที่เรียกว่า Register ปกติแล้วคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยประมวลผลเพียงชุดเดียว   ่ในกรณีของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานประมวลผลข้อมูลดาวเทียมซึ่งมีความละเอียดของข้อมูลสูง มีการประมวลผลตลอดเวลา และมีการทำงานของโปรแกรมพร้อมกันหลายโปรแกรม หน่วยประมวลผลเพียงชุดเดียวจึงอาจไม่เพียงพอ เพราะจะทำให้เครื่องประมวลผลหยุดการทำงานในขณะที่มีการประมวลผลหนักๆ การเลือกใช้คอมพิวเตอร์แบบมีหน่วยประมวลผล 2 ชุด (two-processor) เป็นทางหนึ่งที่ช่วยให้การประมวลผลมีเสถียรภาพ โดยหน่วยประมวลผลสามารถทำงานในเวลาเดียวกันเป็นตัวสำรองซึ่งกันและกันเมื่อ CPU ตัวใดตัวหนึ่งหยุดทำงานอีกตัวหนึ่งจะทำงานแทนโดยอัตโนมัติ

                    1.2.2  หน่วยความจำหลัก (Main Memory)
         เราสามารถสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้โดยอัตโนมัติโดยอาศัยชุดคำสั่งที่ป้อนสู่ระบบคอมพิวเตอร์จะเก็บคำสั่งเหล่านั้นไว้ในหน่วยความจำหลัก
เพื่อทำงานตามชุดคำสั่ง หน่วยความจำหลักประกอบด้วย หน่วยความจำแบบอ่านได้อย่างเดียว (Read Only Memory : ROM) ทำหน้าที่ในการเก็บชุดคำสั่งควบคุมการรับส่งข้อมูลพื้นฐาน คือ BIOS ซึ่งจะถูกกำหนดมาจากโรงงานผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์      หน่วยความจำส่วนนี้จะเก็บข้อมูลไว้ตลอดอายุการใช้งานของเครื่อง อีกประเภทหนึ่งเรียกว่า หน่วยความจำแบบชั่วคราว (Random Access Memory : RAM)หน่วยความจำส่วนนี้สามารถอ่านและบันทึกข้อมูลได้ตลอดเวลา เป็นส่วนที่ใช้เก็บโปรแกรมและข้อมูลเพื่อส่งไปประมวลผลยังหน่วยประมวลผล                         หลังจากคอมพิวเตอร์ทำการประมวลผลแล้วจะส่งข้อมูลกลับมาที่หน่วยความจำ ทำให้หน่วยความจำมีการเปลี่ยนแปลงเคลื่อนย้ายข้อมูลเป็นจำนวนมาก              เปรียบเสมือนหน่วยรับฝากข้อมูลแบบชั่วคราว ซึ่งจะถูกแทนที่ด้วยข้อมูลใหม่เสมอ ถ้าปิดเครื่องข้อมูลในหน่วยความจำส่วนนี้จะหายไปหมด   คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการประมวลผลข้อมูลดาวเทียม ในปัจจุบันควรจะเลือกใช้ RAM ชนิด ที่มี Parity SDRAM PC100 โดยมี RAM ไม่ต่ำกว่า 128 MB เนื่องจากข้อมูลดาวเทียมมีความละเอียดและความซับซ้อนในการประมวลผลหลายขั้นตอน กอปรกับโปรแกรมประมวลผลข้อมูลดาวเทียมมีขนาดใหญ่ และมีการต่อพ่วงอุปกรณ์อื่นๆ เช่นเทปอ่านข้อมูล สำหรับอ่านข้อมูลเข้ามาเก็บไว้ในหน่วยความจำ จึงทำให้ความต้องการหน่วยความจำหลักมีมากขึ้นและการประมวลผลแต่ละครั้งจะมีการใช้หน่วยความจำจะเพิ่มขึ้นอีกเป็นเท่าตัว

                    1.2.3 หน่วยบันทึกข้อมูล (Data Entry Unit)
        
เป็นสื่อในการเก็บข้อมูล และสามารถนำข้อมูลกลับประมวลผลใหม่ และบันทึกข้อมูลซ้ำได้หลายครั้ง ข้อมูลที่ถูกประมวลผลแล้วเก็บอยู่ในหน่วยความจำหลัก ถ้าปิดเครื่องข้อมูลเหล่านั้นจะหายไป จึงควรมีการบันทึกข้อมูลลงฮาร์ดดิสก์ อุปกรณ์ส่วนนี้ทำหน้าที่เป็นทั้งหน่วยรับข้อมูลและหน่วยแสดงผลข้อมูล (Input/Output Device) อุปกรณ์ที่จำเป็นในระบบงานประมวลผลข้อมูลดาวเทียมและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ได้แก่

1)   ฮาร์ดดิส (Hard Disk )

แผ่นจานแม่เหล็กเก็บข้อมูลชนิดแข็ง แบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ ประเภทที่เชื่อมต่อภายในเครื่อง (Internal Hard Disk) และประเภทที่เชื่อมต่อภายนอก (External hard disk) ปัจจุบันได้มีการผลิตฮาร์ดดิสความจุตั้งแต่ 6 GB ขึ้นไป โดยมีมาตรฐานการเชื่อมต่อ IDE และ SCSI ซึ่งมีความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลตามาตรฐานแบบ SCSI จะมีประสิทธิภาพและความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล การส่งผ่านข้อมูลได้ดีกว่า จึงเป็นที่นิยมใช้ในงานประมวลผลข้อมูลและส่งผ่านข้อมูลจำนวนมาก ฮาร์ดดิสที่ผลิตในปัจจุบันได้แก่ Seagate, IBM, Maxtor, Quatum
2)   เทปคาร์ทริดจ ์
(Cartridge Tape) 

8mm.jpg (11424 bytes)

เทปคาร์ทริดจ์ มีจุดเด่นตรงสามารถบันทึกข้อมูลซ้ำได้หลายครั้ง และมีความจุสูงถึงระดับกิกะไบต์ คือ ตั้งแต่ 1 กิกะไบต์ขึ้นไป สูงถึง 14 กิกะไบต์ มีลักษณะเทปคล้ายเทปคาสเซ็ท เป็นม้วนยาว 112 m ใช้สำหรับการบันทึกข้อมูลที่มีจำนวนมาก เช่น การสำรองข้อมูลขององค์กรขนาดใหญ่ ใช้เป็นสื่อกลางในการบันทึกข้อมูลดาวเทียม  
3)   เครื่องอ่านและบันทึกข้อมูล ประเภท CD

cd.jpg (9536 bytes)

ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการอ่านและเขียนข้อมูลมีทั้งชนิดอ่านได้อย่างเดียว ซึ่งเรียกว่า Compact Disk Read Only Memory (CD-ROM) และชนิดที่สามารถอ่านและอ่านและเขียนได้ เรียกว่า CD - R ปกติแล้วการบันทึกข้อมูลลงซีดีจะบันทึกได้เพียงครั้งเดียว ในความจุ 650 MB แต่มีเครื่องบันทึกซีดีที่ออกมารองรับการบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ครั้ง เรียกว่า CD - RW สามารถลบข้อมูลในแผ่นและบันทึกใหม่ได้
4)  Floppy Disk 

diskk.jpg (11336 bytes)

แผ่นจานแม่เหล็กชนิดอ่อน เคลือบด้วยสาร Polyester เป็น Mylar บางๆ บรรจุในซองพลาสติก มีขนาด 3.5 นิ้ว ความจุ 1.44MB
5)  Removable Disk อื่นๆ

remove.jpg (11410 bytes)

มีลักษณะคล้ายดิสเก็ต แต่มีความจุสูงใกล้เคียงกับฮาร์ดดิส สามารถติดตั้งได้ทั้งภายในและภายนอกเครื่อง เช่นแผ่นบันทึกข้อมูล Zip drive , Jaz drive, Syquest ปัจจุบันสามารถบันทึกข้อมูลได้สูงถึง กิกะไบต์

     
        1.3 หน่วยแสดงผลข้อมูล (Output Unit) ทำหน้าที่ในการแสดงผลข้อมูลที่ได้จากการประมวลผล เป็นส่วนที่เชื่อมความสัมพันธ์และโต้ตอบระว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์ หน่วยแสดงผลที่เห็นได้ชัดเจนได้แก่ จอคอพิวเตอร์ ให้ความละเอียดของการแสดงผลได้ดีกว่าการแสดงผลออกทางสิ่งพิมพ์ แต่เราไม่สามารถจับต้องได้เราเรียกว่า Softcopy ส่วนการแสดงผลออกทางสื่อสิ่งพิมพ์ เรียกว่า Hardcopy เช่น แผนที่ แผนภูมิต่างๆ จัดพิมพ์ในรูปกระดาษ หรือแผ่นฟิล์ม

1)   จอคอมพิวเตอร์

monitor.jpg (7218 bytes)

จอคอมพิวเตอร์สำหรับงานประมวลผลข้อมูลดาวเทียมควรใช้จอขนาดใหญ่ 20 นิ้วขึ้นไป หรือไม่ควรต่ำกว่า 17 นิ้ว มีหลอดภาพชนิด Trinitron ซึ่งให้ความคมชัดของภาพได้ดี และความละเอียดในการแสดงผล 1600x1200 จุด ทำให้สามารถแสดงผลภาพได้ดี
2)   เครื่องพิมพ์ เครื่องพิมพ์ที่ใช้ในการแสดงผลข้อมูลดาวเทียมมีด้วยกันหลายประเภท แต่ที่นิยมใช้กัน คือ เครื่องพิมพ์ชนิด Laser เครื่องพิมพ์ชนิด Ink Jet ซึ่งให้ความละเอียดในการพิมพ์สูงกว่า และพิมพ์ได้รวดเร็วกว่าเครื่องพิมพ์ชนิด Dot matrix
  - เครื่องพิมพ์ชนิดพ่นหมึก
     (Ink Jet )

plotter.jpg (4649 bytes)printer.gif (5495 bytes)

ใช้วิธีการพ่นหมึกเหลวในการพิมพ์ให้ความละเอียดเป็นจุดภาพต่อนิ้ว (dpi) สามารถพิมพ์ได้หลายสีใช้หมึกเป็นกลักสี 4 สี (สีแดง-สีดำ-สีนำเงิน-สีเหลือง) สามารถพิมพ์ได้ขนาด A4-A0
  - เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser) laser_p.jpg (3254 bytes) ลักษณะการทำงานคล้ายเครื่องถ่ายเอกสาร มีความเร็วและรายละเอียดการพิมพ์สูงมาก สามารถพิมพ์ข้อมูลที่เป็นขาว-ดำ และพิมพ์สี


       1.4 อุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripheral)   คืออุปกรณ์เสริมที่ทำให้คอมพิวเตอร์เกิดประโยชน์มากมายประกอบด้วยอุปกรณ์ต่อพ่วงประเภทอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล อุปกรณ์แสดงผลข้อมูล อุปกรณ์ติดต่อสื่อสาร เช่น HUB Network card และสายเคเบิล เป็นอุปกรณ์เสริมทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นสามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายเดียวกันได้ สามารถส่งผ่านข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ Server ไปยังคอมพิวเตอร์อื่นๆในระบบได้ ทำให้ระบบงานประมวลผลข้อมูลดาวเทียมและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถถ่ายเทข้อมูลผ่านระบบเครือข่าย โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์สื่อบันทึกข้อมูลอื่นๆ เป็นตัวกลางในการถ่ายเทข้อมูลจากเครื่องหนึ่งไปยังเครื่องหนึ่ง ตัวอย่างของอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ใช้ในการนำเข้าข้อมูลมีดังนี้

1)   เครื่องสแกนเนอร์ (Scanner)    

scaner.jpg (15144 bytes)

ใช้ในการนำเข้าข้อมูลรูปภาพและข้อมูลที่เป็นตัวหนังสือ สำหรับในงานระบบสารสนเทศใช้ในการนำเข้าข้อมูลที่เป็น raster และทำการแปลงข้อมูลโดยใช้โปรแกรมเฉพาะทางให้เป็นข้อมูล Vector หรือใช้วิธีการดิจิไตส์บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ คุณสมบัติของเครื่องสแกนเนอร์ คือสามารถสแกนได้ที่ภาพสีและขาวดำ มีความละเอียดในการสแกนไม่น้อยกว่า 1200 dpi เครื่องสแกนเนอร์มีทั้งขนาดเล็ก A4 ใช้ในงานสำนักงานทั่วไป ขนาดใหญ่ A0 หรือ A1 ใช้การสแกนข้อมูลภาพขาดใหญ่ เช่น การสแกนแผนที่
2) เครื่องดิจิไตส์ (Digitizer)

digitize.jpg (10249 bytes)

เป็นเครื่องมือนำเข้าข้อมูลโดยการคัดลอกบนกระดานแม่เหล็ก แล้วแปลงเป็นข้อมูลดิจิตอล (Digital) นำเข้าระบบคอมพิวเตอร์โดยใช้โปรแกรมเฉพาะทาง เช่นโปรแกรมด้านสารสนเทศภูมิศาสตร์ โปรแกรมด้านการออกแบบ AutoCAD , MicroStation ข้อมูลที่นำเข้าโดยใช้โปรแกรมระบบสารสนภูมิศาสตร์ ได้แก่ ถนน ทางน้ำ ที่ตั้งสถานที่สำคัญ ฯลฯ ซึ่งสามารถกำหนดตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์อ้างอิงบนพื้นผิวโลกได้
3) เครื่องอ่าน-บันทึกเทป
คาร์ทริดจ ์ 
(Read-Write Cartridge Tape)

mambare.gif (10795 bytes)

เป็นเครื่องมือนำเข้าข้อมูลโดยใช้อ่านข้อมูลจากเทปคาร์ทริดจ์เข้าระบบคอมพิวเตอร์โดยใช้โปรแกรมเฉพาะทาง เช่น โปรแกรมด้านรีโมทเซนซิ่งนำเข้าข้อมูลดาวเทียม โปรแกรมอ่าน-บันทึกเทปใน Windows NT 4.0 เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถบันทึกข้อมูลลงในเทปคาร์ทริดได้อีกด้วย

   


ที่มา : จาก www.google.com มหาวิทยาลัยราชภัฏอุตรดิตถ์ เอกคอมพิวเตอร์ศึกษาปี 2 สกุณา จันนำ้ท่วม

โดย : นางสาว สกุณา จันนำ้ท่วม, โรงเรียน, วันที่ 21 สิงหาคม 2546