ส่วนประกอบคอมพิวเตอร์และระบบฝังตัว
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| embedded system/emˈbedɪd ˈsɪstəm/ | embedded system |
| input devices/ˈɪnpʊt dɪˈvaɪsɪz/ | input devices |
| output devices/ˈaʊtpʊt dɪˈvaɪsɪz/ | output devices |
| primary memory/ˈpraɪməri ˈmeməri/ | หน่วยความจำหลัก |
| RAM/ræm/ | หน่วยความจำแบบสุ่มเข้าถึง (RAM) |
| ROM/rɒm/ | หน่วยความจำแบบอ่านได้เท่านั้น (ROM) |
| secondary storage/ˈsekəndəri ˈstɔːrɪdʒ/ | หน่วยความจำสำรอง |
| volatile/ˈvɒlətaɪl/ | ข้อมูลสูญหายเมื่อขาดพลังงาน |
| removable storage/rɪˈmuːvəbl ˈstɔːrɪdʒ/ | สื่อจัดเก็บข้อมูลแบบถอดได้ |
| buffer/ˈbʌfə/ | buffer |
| firmware/ˈfɜːmweə/ | เฟิร์มแวร์ |
The hundred computers you never see
- A new car carries around a hundred small computers. None has a keyboard or a screen, and most will never receive a software update.
- One runs the engine, one the brakes, one each window. Each does a single job for the life of the car.
- They are embedded systems 嵌入式系统, and there are far more of them in the world than laptops and phones put together.
- Before we get to them, we need the four blocks that every computer, hidden or not, is built from.
The four blocks
- Input devices 输入设备 get data in: keyboard, mouse, microphone, scanner, sensors.
- Output devices 输出设备 give results out: monitor, speakers, printer, actuators.
- Primary memory 主存储器 is the fast memory the processor reaches directly: RAM 随机存取存储器 and ROM 只读存储器. It holds the running program and its data.
- Secondary storage 辅助存储器 is slower but larger, and keeps programs and data when the power is off: hard disk, SSD, optical disc, USB stick.

A monitor: the most familiar output device
แตะบล็อกของระบบคอมพิวเตอร์
สำรวจสี่บล็อกพร้อม CPU ข้อมูลไหลจากอินพุต → ประมวลผล → เอาต์พุต ในขณะที่หน่วยความจำหลัก程序中โปรแกรมที่運行และการจัดเก็บรองเก็บไว้สำหรับภายหลัง
ข้อใดต่อไปนี้คืออุปกรณ์อินพุต?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
สแกนเนอร์นำข้อมูลเข้า จอภาพ, ลำโพง และเครื่องพิมพ์เป็นอุปกรณ์เอาต์พุต
Why each block is needed
- Input: the computer can only work on data and instructions that have been entered.
- Output: results have to be presented in a form people, or other machines, can use.
- Primary memory: the processor can only execute instructions and use data held in memory it can address directly, and it must reach them fast.
- Secondary storage: primary memory is small and volatile 易失性, so programs and data must survive between sessions and when the power is off.
จับคู่แต่ละบล็อกกับเหตุผลที่จำเป็นต้องมี
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
หลักสูตรต้องการ ความจำเป็นของแต่ละบล็อก ดังนั้นแต่ละเหตุผลจึงเป็นคะแนนหนึ่งข้อ
Primary against secondary
- Primary memory is measured in gigabytes and answers in nanoseconds; secondary storage is measured in terabytes and answers in microseconds or milliseconds.
- RAM is volatile: its contents vanish without power. Secondary storage is non-volatile.
- The processor cannot run a program straight from a disk. The program is loaded from secondary storage into RAM first, and only then executed.

RAM: fast, volatile primary memory

A hard disk: slow but large, non-volatile secondary storage
จับคู่แต่ละส่วนเข้ากับหมวดหมู่
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
คีย์บอร์ด = อินพุต, จอภาพ = เอาต์พุต, RAM = หน่วยความจำหลักเร็ว, SSD = การจัดเก็บรองไม่ถาวร
หน่วยความจำหลักแตกต่างจากการจัดเก็บรองเพราะมัน:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
หน่วยความจำหลัก (RAM/ROM) มีความเร็วและเข้าถึงโดยตรงโดย CPU; การจัดเก็บรองนั้นช้าลง ใหญ่ขึ้น และไม่ถาวร
เรียงลำดับขั้นตอนการรันโปรแกรมที่จัดเก็บไว้
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
CPU สามารถรันโค้ดจากหน่วยความจำหลักได้เท่านั้น ดังนั้นโปรแกรมจึงถูกโหลดจากที่เก็บข้อมูลเข้าไปใน RAM ก่อน
RAM เป็นแบบไม่ถาวร (เนื้อหาหายไปเมื่อไม่มีไฟ) ในขณะที่การจัดเก็บรองเก็บข้อมูลไว้เมื่อปิดไฟ
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมงานของคุณต้องถูกบันทึกไปที่ที่เก็บข้อมูล — RAM เก็บไว้เพียงขณะคอมพิวเตอร์เปิด
Removable storage
- Removable storage 可移动存储 is secondary storage that can be taken out of one computer and put into another: USB flash drives, memory cards, optical discs, external drives.
- It is needed to move data between machines that are not networked, to keep a backup away from the computer, and to distribute software or media.
- Its drawbacks are the reasons for the rest of the syllabus's security topic: it can be lost, stolen, or carry malware.

Optical discs: removable secondary storage read by a laser
ข้อใดต่อไปนี้เป็นการจัดเก็บรองที่ถอดออกได้? เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้อง
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
RAM และเฟิร์มแวร์ ROM เป็นหน่วยความจำหลัก ติดตั้งอยู่ในเครื่อง แฟลชไดร์ฟ, ดิสก์ และการ์ดหน่วยความจำเป็นแบบไม่ถาวรและเคลื่อนย้ายระหว่างคอมพิวเตอร์ได้
Buffers
- A buffer 缓冲 is a temporary area of memory that holds data while it passes between two devices working at different speeds.
- A printer buffer accepts a whole document in a moment, so the processor can carry on with other work while the printer takes minutes to print it.
- A video stream buffers a few seconds ahead, so a brief slowdown in the network does not stop the picture.
- The exam asks why: the two devices work at different rates, and the buffer lets the faster one continue instead of waiting.
____ คือพื้นที่หน่วยความจำชั่วคราวที่เก็บข้อมูลขณะที่มันผ่านระหว่างสองอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยความเร็วต่างกัน
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
buffer ของเครื่องพิมพ์เป็นตัวอย่างมาตรฐาน: โปรเซสเซอร์ส่งเอกสารทั้งหมดให้แล้วไปทำอย่างอื่น mientrasเครื่องพิมพ์ที่ช้าทำงานกับมัน
Embedded systems
- An embedded system is a computer built into another device to do one fixed job: a washing machine, a microwave, a car's engine controller, a thermostat.
- Its program is stored in ROM as firmware 固件 and is usually never changed.
- Inputs are sensors and buttons; outputs are motors, heaters and small displays. There is no general-purpose operating system and no user installing software.
ระบบฝังตัวคือ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ระบบฝังตัว (ในเครื่องซักผ้า, เตาไมโครเวฟ, รถยนต์…) มุ่งเน้นไปที่单一固定任务เดียว
Worked example: benefits and drawbacks in exam form
- Each point needs the feature and its consequence for the user.
- Benefit: it is optimised for one task, so it is small, cheap in volume and uses little power. It runs one fixed program, so it is reliable and starts instantly with no set-up.
- Drawback: the firmware is hard or impossible to update, so a security fault found later cannot be fixed. It does one task only, so it cannot be upgraded to do more. When it fails the whole device is usually replaced, because it cannot be repaired.
- "Optimised" or "hard to update" on its own is half a point. The "so" clause earns the other half.
ข้อเสียของระบบฝังตัวคือมัน:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การมุ่งเน้นทำให้มีประสิทธิภาพแต่ไม่ยืดหยุ่น — ไม่สามารถเปลี่ยนการใช้งานได้ง่ายและเฟิร์มแวร์อัปเดตยาก
Worked example: choosing components for a scenario
- A supermarket self-checkout. Name a device for each block and say why it fits.
- Input: a barcode scanner (reads the product code faster and more accurately than typing), a touchscreen (customer choices), a card reader (payment).
- Output: the screen (prompts and totals), a receipt printer, a speaker (the "unexpected item" warning).
- Primary memory: RAM holds the running till program and the current basket.
- Secondary storage: an SSD holds the product database and the day's transactions between power cycles.
ที่เคาน์เตอร์ตรวจสอบตัวเอง ข้อใดต่อไปนี้คือ อุปกรณ์อินพุต? เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้อง
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
สแกนเนอร์และเครื่องอ่านบัตรนำข้อมูลเข้า; เครื่องพิมพ์และลำโพงแสดงผลลัพธ์ออก หน้าจอสัมผัสจะนับเป็นทั้งสองอย่าง
Marks that slip away
- "Memory" and "storage" are not interchangeable. RAM does not keep a program permanently, and a hard disk is not where a program runs.
- A buffer is not a cache. A cache speeds up repeated access to the same data; a buffer smooths a one-way transfer between devices of different speeds.
- A drawback of an embedded system needs its consequence: "cannot be updated, so a later security fault stays unfixed".
- A touchscreen is both input and output. Say which role you mean.
Buffer และ cache ทำงานเหมือนกัน
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
แคชเก็บสำเนาของข้อมูลที่ใช้ล่าสุดเพื่อให้การเข้าถึงซ้ำมีความเร็ว; บัฟเฟอร์จัดเก็บข้อมูลระหว่างส่งต่อระหว่างอุปกรณ์ที่มีความเร็วต่างกัน
You've got it
- four blocks: input, output, primary memory (RAM/ROM, fast, volatile, CPU-direct), secondary storage (large, non-volatile; removable moves data between machines)
- a program is loaded from secondary storage into RAM before it runs
- a buffer holds data between two devices of different speeds so the faster one can carry on
- an embedded system does one fixed job from firmware: cheap, reliable, instant, but hard to update or upgrade