แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น

แผนการจัดการเรียนรู้ รหัสวิชา 20901-9204 วิชาไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น จัดทำโดย นายพลวัฒน์ ผ่องแก้ว ตำแหน่ง นักศึกษาฝึกประสบการณ์วิชาชีพ แผนกวิชาคอมพิวเตอร์ วิทยาลัยเทคนิคนางรอง อาชีวศึกษาบุรีรัมย์ สำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ

รายการตรวจสอบและอนุญาตให้ใช้ ชื่อวิชา ...ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น.... รหัสวิชา ...20901-9204.... ควรอนุญาตให้ใช้การสอนได้ ควรปรับปรุงเกี่ยวกับ......................................................................................................... ............................ ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ลงชื่อ..................................................... (นางสาวมยุรี พงษ์อาภา) หัวหน้าหมวด / แผนกวิชา ............../......................../................... เห็นควรอนุญาตให้ใช้การสอนได้ ควรปรับปรุงดังเสนอ อื่น ๆ............................................................................................................................. ............................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ลงชื่อ..................................................... (นางสาวศิริวรรณ เนาว์ประโคน) รองผู้อำนวยการฝ่ายวิชาการ ............../......................../.................... อนุญาต อื่น ๆ ...................................................................................................................... .................................... ............................................................................................................................. .............................................. ลงชื่อ..................................................... (นายวรงจ์ แก้วบุญเรือง) ผู้อำนวยการ ............../......................../....................

คำนำ แผนการจัดการเรียนวิชาไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น รหัส 20901-9204 หลักสูตรประกาศนียบัตร วิชาชีพ (ปวช.) พุทธศักราช 2562 ประเภทวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร สาขางานนักพัฒนา ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ กำหนดเนื้อหาสาระ จำนวน 13 หน่วยการเรียนรู้ ประกอบด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์ พื้นฐานไมโครโปรเซสเซอร์ โครงสร้างไมโครโปรเซสเซอร์การเชื่อมต่อระบบบัสต่างๆ การใช้อุปกรณ์อินพุตและ เอาต์พุต การเรียนรู้ไมโครโปรเซสเซอร์ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ การโปรแกรมสำหรับ Arduino IDE ชุดคำสั่ง การทำงานทางคณิตศาสตร์และลอจิก ชุดคำสั่งการโอนย้ายข้อมูล ชุดคำสั่งการกระโดด ชุดคำสั่งการหมุนเลื่อน ข้อมูลและการรีเซตทดสอบบิต การเชื่อมต่อหน่วยความจำ และการจัดการทำโครงงานทางไมโครโปรเซสเซอร์ และทั้งนี้มุ่งหวังให้ผู้เรียนได้ศึกษาและเกิดการเรียนรู้ตามจุดประสงค์รายวิชาและมาตรฐานรายวิชาที่กำหนดไว้ ข้าพเจ้าหวังว่าแผนการจัดการเรียนรู้วิชาการโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์เบื้องต้น รหัส 20901- 9204 เล่มนี้ จะสามารถให้ความรู้และเกิดประโยชน์แก่ผู้เรียน ผู้สอน ตลอดจนผู้สนใจศึกษาทั่วไปเป็นอย่างดี หากมีข้อผิดพลาดประการใดผู้เรียบเรียง ขอน้อมรับคำติชมเพื่อเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงแก้ไขในโอกาส ต่อไป พลวัฒน์ ผ่องแก้ว นักศึกษาฝึกประสบการณ์วิชาชีพ

สารบัญ หน้า คำนำ โครงการสอน แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 1 ไมโครโปรเซสเซอร์ แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 2 พื้นฐานไมโครโปรเซสเซอร์ 1 14 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่3 โครงสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ 32 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 4 การเชื่อมต่อระบบบัสต่างๆ 48 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 5 การใช้อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต 57 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 6 การเรียนรู้ไมโครโปรเซสเซอร์ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ 67 แผนการจัดการเรียนรู้ที่หน่วย 7 การโปรแกรมสำหรับ Arduino IDE 77 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 8 ชุดคำสั่งการทำงานทางคณิตศาสตร์และลอจิก 89 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 9 ชุดคำสั่งการโอนย้ายข้อมูล 100 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 10 ชุดคำสั่งการกระโดด 115 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 11 ชุดคำสั่งการหมุนเลื่อนข้อมูลและการรีเซตทดสอบบิต แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 12 การเชื่อมต่อหน่วยความจำ แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 13 การจัดการทำโครงงานทางไมโครโปรเซสเซอร์ ภาคผนวก 125 137 147

แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย ไมโครโปรเซสเซอร์ ชั่วโมงรวม 3 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง ไมโครโปรเซสเซอร์ จำนวน 3 ชั่วโมง สาระสำคัญ ประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์ ในปี พ.ศ. 2503 ได้มีวงจรรวมหรือวงจรเบ็ดเสร็จ (Integrated Circuit : IC) เกิดขึ้น คือการนำเอาวงจรอิเล็กทรอนิกส์มารวมกันและบรรจุไว้ในชิ้นสารซิลิคอนเพียงชิ้นเดียวและรวมเป็น หนึ่งหน่วย หรือที่เรียกว่า ชิป (Chip) ซึ่งมีรูปแบบต่าง ๆ มากมาย ข้อดี ข้อเสีย และการประยุกต์ใช้งาน สมรรถนะประจำหน่วย 1. รู้และเข้าใจประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์ 2. เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของไมโครโปรเซสเซอร์ 3. รู้จักประยุกต์ใช้งานไมโครโปรเซสเซอร์ จุดประสงค์การเรียนรู้ประจำหน่วย จุดประสงค์ทั่วไป 1. เพื่อให้นักเรียนอธิบายประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์ 2. เพื่อให้นักเรียนบอกข้อดีและข้อเสียของไมโครโปรเซสเซอร์ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. อธิบายประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 2. บอกข้อดีและข้อเสียของไมโครโปรเซสเซอร์ได้

กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอน (กิจกรรมของครู) ขั้นตอนการเรียน (กิจกรรมผู้เรียน) เครื่องมือ/การวัดผล ประเมินผล 1.ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน 1.1 ครูบอกจุดประสงค์ของการเรียนใน บทเรียนนี้ 1.2 ครูเปิดประเด็นคำถาม ไมโครโปรเซสเซอร์ 1.1 นักเรียนรับฟังจุดประสงค์ของการ เรียนในบทเรียนนี้ 1.2 นักเรียนตอบคำถามไมโครโปรเซสเซอร์ 1. คำถามประจำหน่วย - การตอบคำถามแบบสุ่มถามเพื่อ กระตุ้นผู้เรียน 2. ขั้นสอนทฤษฎี 2.1 ครูอธิบายไมโครโปรเซสเซอร์ 2.2 ซักถามปัญหาไมโครโปรเซสเซอร์ 2.1 รับฟังคำบรรยาย 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็น 1.สื่อนำเสนอ Canva หน่วยที่ 1 3. ขั้นสรุป 3.1 ครูและนักเรียนช่วยกันสรุปและ ครูซักถามปัญหาข้อสงสัย 3.1 นักเรียนช่วยครูสรุปและตอบคำถาม 3.2 จดบททึกย่อ 4. ขั้นสอนปฏิบัติ (หน่วยนี้ไม่มีปฏิบัติ) 5. ขั้นการประเมินผล 5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลังเรียน หน่วยที่ 1 5.2 ดูแลนักเรียนไม่ให้ทุจริต 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดรับ แบบทดสอบคืน 5.1 รับใบประเมินผลหลังเรียนหน่วยที่ 1 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรียน 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดส่งแบบทดสอบคืน 1. ใบงานหน่วยที่ 1 2. กิจกรรมหน่วยที่ 1 6. ขั้นมอบหมายงาน 6.1 ให้นักเรียนไปค้นคว้าเพิ่มเติม เกี่ยวกับไมโครโปรเซสเซอร์ 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยที่ 1 2. กิจกรรมหน่วยที่ 1 7. ขั้นตรวจสอบความเรียบร้อย 7.1 ตรวจความเรียบร้อยและความ เรียบร้อยของห้องเรียนห้องปฏิบัติงาน 7.1 ช่วยกันจัดเก็บและทำความสะอาด ห้องเรียนห้องปฏิบัติงานให้เรียบร้อย 1.ใบตรวจสอบความ เรียบร้อย

สื่อการเรียนรู้และแหล่งการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ - ไพฑูรย์ เดชไพฑูรย์กุล. ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : บริษัท พัฒนาวิชาการ (2535) จำกัด สื่ออื่นๆ - สื่อนำเสนอ Canva หลักฐานการเรียนรู้ที่ต้องการ หลักฐานความรู้ งานใบงานหน่วยที่ 1 กิจกรรมหน่วยที่ 1 หลักฐานการปฏิบัติงาน คะแนนงานใบงานหน่วยที่ 1 คะแนนกิจกรรมหน่วยที่ 1 การวัดและประเมินผล การวัดผล (ใช้เครื่องมือ) การประเมินผล (นำผลเทียบกับเกณฑ์และแปลความหมาย) 1. ใบงานหน่วยที่ 1 เกณฑ์ผ่าน 50% 2. กิจกกรมหน่วยที่ 1 เกณฑ์ผ่าน 50% 3. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม ตามสภาพจริง เกณฑ์ผ่าน 50% การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น วิชาวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีสามารถบูรณาการกับวิชาอื่น ๆ ได้หลายวิชา เช่น • วิชาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอที ในการประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นต้น • วิชาคณิตศาสตร์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีในการ ประยุกต์ใช้กับการคำนวณและแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ได้ เช่น การคำนวณระยะทางระหว่างอุปกรณ์ ต่างๆ การคำนวณปริมาณการใช้พลังงาน เป็นต้น

• วิชาวิทยาศาสตร์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีในการ ประยุกต์ใช้กับงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้ เช่น การวิจัยเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ การวิจัยเกี่ยวกับ ปัญญาประดิษฐ์ เป็นต้น

เนื้อหาสาระ หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย ไมโครโปรเซสเซอร์ ชั่วโมงรวม 3 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง พื้นฐานไมโครคอนโทรลเลอร์ จำนวน 3 ชั่วโมง หน่วยที่ 1 ไมโครโปรเซสเซอร์ ประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์ ในปี พ.ศ. 2503 ได้มีวงจรรวมหรือวงจรเบ็ดเสร็จ (Integrated Circuit : IC) เกิดขึ้น คือการนำเอาวงจรอิเล็กทรอนิกส์มารวมกันและบรรจุไว้ในชิ้นสารซิลิคอนเพียงชิ้นเดียวและรวมเป็น หนึ่งหน่วย หรือที่เรียกว่า ชิป (Chip) ซึ่งมีรูปแบบต่าง ๆ มากมาย เช่น Dual in line (แบบตีนตะขาบ) เป็นต้น และต่อมากรรมวิธีการผลิตวงจรรวมได้มีการพัฒนามาเรื่อย ๆ และจำนวนของอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ที่บรรจุลงใน ชิปของวงจรรวมมีความหนาแน่นขึ้น ซึ่งโครงสร้างของวงจรรวมโดยทั่วไปจะ เป็นแบบ Metal Oxide Semiconductor : MOS ซึ่งลักษณะของวงจรรวมสามารถแบ่งได้ตามความ หนาแน่นของอุปกรณ์ที่บรรจุอยู่ในชิ ปวงจรรวมนั้น วงจรรวมที่มีอุปกรณ์และความยุ่งยากไม่มากจัด อยู่ในกลุ่มที่เรียกว่า Small Scale Integration : SSI และเมื่อวงจรภายในวงจรรวมมีความยุ่งยากมาก ขึ้นเราจะเรียกวงจรรวมแบบนี้ว่า Medium Scate Integration : MSI และเมื่อวงจรรวมมีความยุ่งยาก ชับซ้อนและมีความหนาแน่นของอุปกรณ์มากขึ้น วงจรรวม แบบนี้เราจะเรียกว่า Large Scate Integration : LSI ที่เป็นแบบ MOS และ LSI ที่ผลิตและนำออกมาใช้ครั้งแรก คือ วงจรรวมที่ใช้เป็นหน่วยความจำ ซึ่งขนาดของวงจรรวมที่ใช้เป็นหน่วยความจำนี้จะมีขนาดเล็กและใช้กำลังงาน ต่ำ ดังนั้นจึงถูกนำไป ประยุกต์ใช้เป็นหน่วยความจำในระบบสื่อสาร อุปกรณ์ทางทหาร และระบบคอมพิวเตอร์ ภายหลังจากที่ได้มีการพัฒนาเครื่องคำนวณจากระบบทางกลมาเป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อ ให้มีความสะดวกใน การใช้งานมากขึ้น เช่น สามารถรับข้อมูลจากคีย์บอร์ด ทำฟังก์ชันทาง คณิตศาสตร์ตามที่ต้องการได้และแสดงผลที่ ตัวเลข แสดงผลโดยอาจเป็น LED (Light Emitting Didde) ได้ และโปรแกรมในการคำนวณจะบรรจุอยู่ใน หน่วยความจำแบบ ROM (Read Only Memory) เป็นหน่วยความจำแบบถาวร ส่วนข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนเข้าไปจะถูก บรรจุอยู่ในหน่วยความจำ แบบ RAM (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำอ่านและเขียน ดังนั้น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ แบบใดที่สามารถทำงานตามฟังก์ชันดังตัวอย่างต่อไปนี้ เช่น 1. สมารถเชื่อมต่อได้ง่ายระหว่างคีย์บอร์ดและตัวแสดงผลแบบ LED 2. สามารถทำข้อมูลที่เป็นเลขฐานสิบได้ ซึ่งข้อมูลนี้อาจเป็นรหัส BCD ที่ใช้เลขฐานสอง 4 บิต เพื่อแทน เลขฐานสิบ 1 หลัก

3. สามารถปฏิบัติโปรแกรมมาตรฐานที่บรรจุอยู่ในหน่วยความจำแบบ ROM ได้ 4. สามารถเพิ่มฟังก์ชันในการทำงานทางคณิตศาสตร์ได้ 5. มีความคล่องตัวในการทำงาน 6. มีราคาถูก ขนาดเล็ก ใช้กำลังงานต่ำ และสามารถพกพาได้สะดวก เพื่อให้ได้เครื่องคำนวณที่สามารถทำตามความต้องการได้คือ ใช้เทคโนโลยีของการผลิตวงจรรม แบบ MOS และ LSI ดังนั้น ในปลายปี พ.ศ. 2503 จึงได้มีการสร้างชิปวงจรรวมพิเศษขึ้นมา เพื่อ ทำหนำที่เครื่องคำนวณ นี้โดยเฉพาะ ซึ่งชิปวงจรรมที่สร้างขึ้นมานี้มีราคาถูก ขนาดเล็ก ใช้งานสามารถรับข้อมูลที่เป็นเลขฐานสิบได้ และ สามารถทำฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์มาตรฐานได้ ยังสามารถรับข้อมูลจากคีย์บอร์ดและแสดงผลแบบตัวเลขที่ตัว แสดงผลได้อีกด้วย คุณส่ง แต่ชิปวงจรรวมที่เครื่องคำนวณสร้างขึ้นมานั้นไม่สามารถยืดหยุ่นได้ และไม่สามารถ ขยาย ความสามารถได้ เช่น บริษัทผู้ผลิตเครื่องคำนวณไม่สามารถเพิ่มเติมฟังก์ชันใหม่ ๆ ที่ลูกค้าต้องการ ได้ หรือไม่สามารถเพิ่มเติมอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าไปได้อีก เช่น เครื่องพิมพ์ เป็นต้น ดังนั้น ชิปวงจรรวม สำหรับเครื่อง คำนวณจึงเหมาะสำหรับการคำนวณอย่างง่าย ๆ เท่านั้น ส่วนฟังก์ชันที่ยุ่งยากก็จำเป็น ต้องใช้ชิพที่มีความสามารถ สูงขึ้นไปอีก ดังนั้น ในปี พ.ศ. 2514 บริษัทอินเทล (Intel) จึงได้ทำชิปไอซีไมโครโปรเซสเซอร์ LSI เบอร์ 4004 ขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ผลิตเครื่องคำนวณที่ต้องการความสามารถในการ ยึดหยุ่นได้ วงจรรวมนี้เป็น วงจรที่สามารถรับข้อมูลได้ครั้งละ 4 บิด ติดต่อกับหน่วยความจำ ทั้งแบบ ROM และ RAM ได้ 4096 ตำแหน่ง และมีคำสั่งให้ทำงานในลักษณะต่าง ๆ ได้ 46 คำสั่ง ดังนั้น ผู้ผลิตเครื่องคำนวณสามารถที่จะสร้างฟังก์ชันใหม่ ตามที่ลูกค้าต้องการได้ โดยการโปรแกรม คำสั่งเพื่อให้ทำงานตามฟังก์ชันที่กำหนด และยังมีความสามารถในการ เพิ่มเติมอุปกรณ์อินพุดและ เอาต์พุตได้อีกด้วย ซึ่งฟังก์ชันของ Intel 4004 ก็ยังคงรักษาคุณลักษณะของชิปเครื่อง คำนวณไว้ ดังนี้ 1. สามารถรับข้อมูลได้ครั้งละ 4 บิต (หนึ่งหลักของเลขฐานสิบ) 2. มีคำสั่งพิเศษสำหรับรับข้อมูลจากคีย์บอร์ดและสามารถทำตัวเลขฐานสิบได้ 3. สามารถใช้โปรแกรมที่บรรจุอยู่ในหน่วยความจำแบบ ROM ได้ และสามารถเก็บข้อมูล ลงใน หน่วยความจำแบบ RAM ได้ 4. นำไปประยุกต์ใช้งานได้ง่าย ราคาถูก และสามารถต่อกับคีย์บอร์ด และ LED

เพื่อแสดงผลได้ นอกจากวงจรรวมไมโครโปรเซสเซอร์ 4004 ถูกนำมาใช้ในเครื่องคำนวณแล้ว ผู้ผลิต อุปกรณ์อื่น 1 มองเห็นความคล่องตัวในการที่มันสามารถโปรแกรมให้ทำงานตามฟังก์ชันใหม่ตาม ต้องการได้ จึงมี การนำวงจรรวมนี้ไปประยุกตใช้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ อีกด้วย ต่อมาบริษัทอินเทลได้สร้างไมโครโปรเซสเซอร์โดยใช้ เทคโนโลยีในการผลิตวงจรรวมแบบ PMOS (P - Channel Metal Oxide Semiconductor) ขนาด 8 บิต เบอร์ 8008 เพื่อใช้ในการทำ เป็นอุปกรณ์ปลายทางของระบบคอมพิวเตอร์วงจรรวม 8008 นี้สามารถติดต่อกับ หน่วยความจำได้ ถึง 16,384 ตำแหน่ง มีคำสั่ง 48 คำสั่ง และมีโครงสร้างที่ใกล้เคียงกับระบบคอมพิวเตอร์มากขึ้น กว่า เบอร์ 4004 ซึ่งคุณลักษณะของไมโครโปรเซสเชอร์ 8008 ดังนี้ 1. สามารถกระทำข้อมูลขนาด 8 บิต (1 ตัวอักษร) ได้ 2. มีคำสั่งในการทำทางลอจิกและการเสื่อนข้อมูล 3. สามารถติดต่อกับหน่วยความจำทั้งแบบ ROM และ RAM ได้ 16,384 ตำแหน่ง และโปรแกรมสามารถ บรรจุอยู่ในหน่วยความจำแบบใดก็ได้ 4. สามารถติดต่อกับอุปกรณ์บริการที่มีความยุ่งยากได้ เช่น เครื่องพิมพ์ จอภาพ เป็นต้น 5. มีการใช้หน่วยความจำภายในเพื่อใช้เป็นสแตค 7 ตำแหน่ง 6. สามารถเคลื่อนย้ายและทำข้อมูลที่เป็นกลุ่มได้ นอกจากวงจรรวม 8008 จะถูกนำมาใช้ในการทำอุปกรณ์ปลายทางแล้ว ยังมีผู้นำมาใช้ใน กิจการอื่น ๆ อีก เช่น ใช้ ในเครื่องมือเพื่อทำการทดสอบ เครื่องบันทึกข้อมูล (Data Acquisition System) ใช้ควบคุมเครื่องจักรกลและใช้ ในเครื่องมือทางการทหาร เป็นต้น ในปี ค.ศ. 1973 บริษัท อินเทลก็ได้แนะนำวงจรรวมไมโครโปรเซสเซอร์ตัวใหม่ คือ เบอร์ 8080 ซึ่งวงจรรวมด้วนี้ใช้ เทคโนโลยีการผลิตวงจรรวมแบบ NMOS (Nchannel Metal Oxide Semiconductor) ซึ่งจะมี ความเร็วในการทำงาน 8008 และความสามารถที่สูงกว่า 8008 แต่ยังคงใช้โปรแกรมที่ เคยใช้กับ 8008 ได้ ซึ่งข้อดีที่เหนือกว่า 8008 ได้แก่ สามารถติดต่อกับหน่วยความจำได้ถึง 65,536 ตำแหน่ง (64k) มีคำสั่งในการทำงานมากขึ้นกว่า 8008 อีก 30 คำสั่ง (78 คำสั่ง) 3. ใช้หน่วยความจำภายนอกเพื่อเป็นสแดค ดังนั้น จำนวนของสแตคมีได้มากกว่าของ 8008 4. มีความเร็วในการทำงานที่สูงกว่า 5. สามารถกระทำทางคณิตศาสตร์ ระหว่างเลข BCD ได้สะดวก ไมโครโปรเชสเซอร์ 8080 นี้ได้ถูกนำไปใช้ในกิจการต่าง ๆ มากมายและใน ขณะเดียวกันก็ได้ มีบริษัทต่าง ๆ ได้ทำการผลิตวงจรรวมไมโครโปรเซสเซอร์ เช่น บริษัท Motorola ซึ่งไต้ทำการ ผลิต วงจรรวมเบอร์ 6800, บริษัท MOS Techology เบอร์ 6502, บริษัท Signetics เบอร์ 2650 และ บริษัท Zil0g เบอร์ 280 เป็นต้น ซึ่งไมโครโปรซสเชอร์ต่ง ' เหล่านี้มีโครงสร้างภายในที่คล้ายกัน จะมีข้อแตกต่างกันบ้างก็

เพียงแต่ข้อปลีกย่อยเท่านั้น ข้อดีและข้อเสียของไมโครโปรเซสเซอร์ เมื่อเปรียบเทียบลักษณะการทำงานและ ความสามารถของไมโครโปรเชสเซอร์กับอุปกรณ์ลอจิก แบบต่าง ๆ แล้วสามารถแยกแยะถึงข้อดีข้อเสียได้ดังนี้ ข้อดีㆍ ㆍ 1. ความยืดหยุ่น (Flexibity) เป็นข้อดีของไมโครโปรเซสเซอร์ คือความสามารถที่ยึดหยุ่น ได้หมายความว่ เมื่อ ออกแบบสร้าง วงจรทางอิเล็กทรอนิกส์และไมโครคอมพิวเตอร์ หรือที่เราเรียกว่า ฮาร์ดแวร์ (Hardware) เพื่อให้ได้ เป็นระบบที่จะทำงานได้ตามที่ต้องการแล้ว จากนั้นก็เป็นการพัฒนา โปรแกรม หรือที่เรียกว่า ซอฟต์แวร์ (Software) เพื่อควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ที่สร้างขึ้น และ เมื่อมีความต้องการที่จะเปลี่ยนแปลงฟังก์ชันการ ทำงานของระบบที่สร้างขึ้นเพียงบางอย่างก็สามารถ ทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่ใช้ในการ ควบคุมการทำงานเท่านั้น ไม่จำเป็น ต้องเปลี่ยนแปลงวงจรทางด้านฮาร์ดแวร์ 2. ราคา (Price) เมื่อใช้ไมโครโปรเซสเซอร์มาแทนวงจรลอจิก จะทำให้สามารถลดจำนวน ของอุปกรณ์ลอจิกเช่น เกตต่าง ๆ หรือฟลิปฟลอปลงไปอย่างมาก นั่นหมายความว่าขนาดของวงจร จะเล็กลง และราคาจะต่ำลงด้วย เนื่องจากราคาของไมโครโปรเซสเซอร์จะต่ำลงเมื่อเทคโนโลยีไน การผลิตอุปกรณ์ไอซีก้าวหน้าขึ้น ข้อเสียㆍ ㆍ 1. ความเร็ว (Speed) เนื่องจากไมโครโปรเซสเซอร์ใช้เทคโนโลยีการผลิตไอซีแบบ MOS ซึ่งไอซีแบบนี้มีการทำงาน ที่ช้ากว่าไอซีในตระกูล TTL หรือ ECT อีกทั้งการทำงานของ ไมโครโปรเซสเซอร์ต้องทำตามคำสั่งที่กำหนดไว้ใน หน่วยความจำ ซึ่งในการทำงานแต่ละคำสั่งนั้น ต้องใช้เวลาอ่านคำสั่งมาจากหน่วยความจำ ตีความ แล้วจึงทำงาน ในงานหนึ่ง ๆ จะสำเร็จได้ต้องมี โปรแกรมเพื่อควบคุมให้ทำงานตามที่ต้องการ ดังนั้น กว่าจะทำโปรแกรมเสร็จต้อง ใช้เวลาระยะหนึ่ง แต่ในระบบที่ใช้วงจรลอจิกความเร็วในการทำงานจำกัดโดยค่หน่วงเวลาของลอจิกเกดตระกูลนั้น ๆ ซึ่งการหน่วงเวลานี้มีค่าต่ำมาก 2. ซอฟต์แวร์ (Software) จากที่กล่าวมาแล้วว่าการที่จะให้ระบบที่มีไมโครโปรเซสเซอร์ สามารถทำงานได้ จะต้อง มีโปรแกรมหรือซอฟต์แวร์ การพัฒนาซอฟต์แวร์ผู้ออกแบบต้องมี ความคุ้นเคยกับไมโครโปเซสเซอร์ที่ใช้ เพื่อที่จะ ได้สมารถเขียนโปรแกรมให้ทำงานตามต้องการได้ ข้อพิจารณาในการใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ ๑ ในการออกแบบ ระบบดิจิทัลเพื่อใช้ในงานต่าง ๆ นั้น เราสามารถเลือกใช้วิธีการออกแบบโดย ใช้วงจรลอจิกที่เป็นวงจรคอมไบนชัน หรือซีเควียนเชียลได้ หรืออาจใช้ระบบที่มีไมโครโปรเซสเซอร์ เพื่อมีส่วนร่วมการประมวลผลด้วยก็ได้ การประยุกต์ใช้งานไมโครโปรเซสเซอร์

ในปัจจุบันเครื่องมือทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ได้นำเอาไมโครโปรเซสเซอร์เข้าไปมี ส่วนร่วมใน การทำงานอยู่ด้วยเป็นจำนวนมาก ตัวอย่างของเครื่องมือและอุปกรณ์เหล่านี้ เช่น เครื่องมือทดสอบและเครื่องมือ วัด (Test and Instrumentation) ควบคุมระบบสื่อสาร (Communication Controll) ระบบควบคุมการทำงาน ของเครื่องกล (Control of Machine Tools) อุปกรณ์ปลายทางของระบบคอมพิวเตอร์ (Computer Terminal) เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) - เครื่องใช้สำนักงาน (Ollice Supplies) เครื่องใช้ภายในบ้าน (Home Appliances) ระบบควบคุมสัญญาณจราจร (Traffic Signal Control System) เครื่องมือและอุปกรณ์ ทางการทหาร (Military Equipment) เครื่องมือและอุปกรณ์ทางการแพทย์ (Medical Equipment) ระบบ ควบคุมกระบวนการ (Process Control)

จุดประสงค์การมอบหมายงานให้ 1. ประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 2. บอกข้อดีและข้อเสียของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ แนวทางปฏิบัติงาน ก่อนเรียน ครูชี้แจงคำถาม และแนะแนวทางคำตอบ ขณะเรียน ให้นักศึกษาอภิปรายและสรุปความรู้เกี่ยวกับระบบสมองกล หลังเรียน ให้นักเรียนไปค้นคว้าเพิ่มเติมเกี่ยวกับพื้นฐานไมโครคอนโทรลเลอร์และทำใบงานหน่วยเรียน หน่วยที่ 1 ส่งท้ายชั่วโมง แหล่งค้นคว้า/อ้างอิง ไพฑูรย์ เดชไพฑูรย์กุล. ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : บริษัท พัฒนาวิชาการ (2535) จำกัด กำหนดเวลาส่งงาน - ท้ายชั่วโมงเรียน การประเมินผล 1. การประเมินผลโดยใช้ใบงานหลังเรียนหน่วยที่ 1 2. การประเมินผลโดยสังเกตพฤติกรรมและคุณภาพของงานที่ได้รับมอบหมาย 3. สังเกตการมีส่วนร่วมในการเรียน 4. สังเกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย ใบมอบหมายงานที่ 1 ระดับชั้น ปวช.2 กลุ่ม ทส.2 สัปดาห์ที่1 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น ชื่อเรื่อง ไมโครโปรเซสเซอร์ จำนวนชั่วโมง 3 ชั่วโมง

ใบงานหน่วยที่ 1 ไมโครโปรเซสเซอร์ คำชี้แจง จงตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้องและครบถ้วน 1. ในยุคแรกของคอมพิวเตอร์และโปรเซสเซอร์ มีอะไรที่ใช้ในการประมวลผลข้อมูลแทนไมโครโปรเซสเซอร์ 2. ในปีที่ ENIAC ถูกสร้างขึ้นคือปีใด และ ENIAC เป็นอะไร 3. ในยุคไหนเริ่มมีการใช้ Transistor แทน Vacuum Tubes ในการประมวลผลข้อมูล 4. Jack Kilby และ Robert Noyce มีบทบาทอะไรในการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ 5. ไมโครโปรเซสเซอร์แรกของโลกถูกเปิดตัวโดยบริษัทใดในปี 1971 และมีชื่อว่าอะไร 6. ในยุคไหนมีความรุนแรงในการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ในสายงานคอมพิวเตอร์ 7. บริษัทใดเปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์แรกของโลกที่เป็นโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิตในปี 1974 8. มีบริษัทใดที่พัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ของตัวเองและเปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีชื่อว่า Z80 9. ในปี 1975, Bill Gates และ Paul Allen ก่อตั้งบริษัทในการพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับไมโครโปรเซสเซอร์ ชื่ออะไร 10. อุตสาหกรรมใดถูกสร้างขึ้นเมื่อมีการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีขนาดเล็กและเป็นพื้นฐานของ อินเทอร์เน็ตของสร้างสรรค์ (IoT)

กิจกรรมหน่วยที่ 1 ไมโครโปรเซสเซอร์ คำชี้แจง แบ่งผู้เรียนออกเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 3-5 คน โดยให้ปฏิบัติต่อปนี้ 1. อธิบายประวัติความเป็นมาของไมโครโปรเซสเซอร์ ตั้งแต่ยุคแรกของคอมพิวเตอร์จนถึงยุคปัจจุบัน ให้เน้น เหตุการณ์สำคัญและบทบาทของบุคคลที่สำคัญในการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ เรียงลำดับเหตุการณ์โดย ใช้รูปแบบผังมโนทัศน์ (Mind Map)

แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย พื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์ ชั่วโมงรวม 3 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง พื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์ จำนวน 3 ชั่วโมง สาระสำคัญ ไมโครโปรเซสเซอร์สถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor Architecture) นั้นมี ความหมายกว้าง แต่อาจมองง่าย ๆ ได้ว่าสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์คือโครงสร้างภายใน ไมโครโปรเซสเซอร์ บางเบอร์อาจมีโครงสร้างคล้ายกับอีกเบอร์หนึ่ง หรือบางเบอร์อาจแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับ การ ออกแบบไมโครโปรเซสเซอร์นั้น ๆ ระบบบัส ไมโครคอมพิวเตอร์จะมีทางเดินของสัญญานต่าง ๆ ที่ใช้เชื่อมโยง ระหว่างหน่วยต่าง ๆ ของระบบ เรียกว่า ระบบบัส (Bus) ซึ่งก็คือเส้นทางที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการติดต่อสื่อสารกับ อุปกรณ์ต่าง ๆ เป็น ระบบเดียวกัน สมรรถนะประจำหน่วย 1. รู้และเข้าใจเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ 2. รู้จักและเข้าใจเกี่ยวกับระบบบัส 3. รู้จักและเข้าใจเกี่ยวกับบทบาทของระบบบัส 4. อธิบายลักษณะของหน่วย ROM RAM และ PIO จุดประสงค์การเรียนรู้ประจำหน่วย จุดประสงค์ทั่วไป 1. เพื่อให้นักเรียนอธิบายสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ 2. เพื่อให้นักเรียนอธิบายเกี่ยวกับระบบบัส 3. เพื่อให้นักเรียนอธิบายเกี่ยวกับบทบาทระบบบัส 4. เพื่อให้นักเรียนอธิบายลักษณะของหน่วย ROM RAM และ PIO จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. อธิบายสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 2. อธิบายเกี่ยวกับระบบบัสได้ 3. อธิบายเกี่ยวกับบทบาทระบบบัสได้ 4. อธิบายลักษณะของหน่วย ROM RAM และ PIO ได้

กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอน (กิจกรรมของครู) ขั้นตอนการเรียน (กิจกรรมผู้เรียน) เครื่องมือ/การวัดผล ประเมินผล 1.ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน 1.1 ครูบอกจุดประสงค์ของการเรียนใน บทเรียนนี้ 1.2 ครูเปิดประเด็นคำถามพื้นฐานของ ไมโครโปรเซสเซอร์ 1.1 นักเรียนรับฟังจุดประสงค์ของการ เรียนในบทเรียนนี้ 1.2 นักเรียนตอบคำถามพื้นฐานของ ไมโครโปรเซสเซอร์ 1. คำถามประจำหน่วย - การตอบคำถามแบบสุ่มถามเพื่อ กระตุ้นผู้เรียน 2. ขั้นสอนทฤษฎี 2.1 ครูอธิบายพื้นฐานของ ไมโครโปรเซสเซอร์ 2.2 ซักถามปัญหาพื้นฐานของ ไมโครโปรเซสเซอร์ 2.1 รับฟังคำบรรยาย 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็น 1.สื่อนำเสนอ Canva หน่วยที่ 2 3. ขั้นสรุป 3.1 ครูและนักเรียนช่วยกันสรุปและ ครูซักถามปัญหาข้อสงสัย 3.1 นักเรียนช่วยครูสรุปและตอบคำถาม 3.2 จดบททึกย่อ 4. ขั้นสอนปฏิบัติ (หน่วยนี้ไม่มีปฏิบัติ) 5. ขั้นการประเมินผล 5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลังเรียน หน่วยที่ 2 5.2 ดูแลนักเรียนไม่ให้ทุจริต 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดรับ แบบทดสอบคืน 5.1 รับใบประเมินผลหลังเรียนหน่วยที่ 2 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรียน 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดส่งแบบทดสอบคืน 1. ใบงานหน่วยที่ 2 2. กิจกรรมหน่วยที่ 2 6. ขั้นมอบหมายงาน 6.1 ให้นักเรียนไปค้นคว้าเพิ่มเติม เกี่ยวกับพื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์ 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยที่ 2 2. กิจกรรมหน่วยที่ 2 7. ขั้นตรวจสอบความเรียบร้อย 7.1 ตรวจความเรียบร้อยและความ เรียบร้อยของห้องเรียนห้องปฏิบัติงาน 7.1 ช่วยกันจัดเก็บและทำความสะอาด ห้องเรียนห้องปฏิบัติงานให้เรียบร้อย 1.ใบตรวจสอบความ เรียบร้อย

สื่อการเรียนรู้และแหล่งการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ - ไพฑูรย์ เดชไพฑูรย์กุล. ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : บริษัท พัฒนาวิชาการ (2535) จำกัด สื่ออื่นๆ - สื่อนำเสนอ Canva หลักฐานการเรียนรู้ที่ต้องการ หลักฐานความรู้ งานใบงานหน่วยที่ 2 กิจกรรมหน่วยที่ 2 หลักฐานการปฏิบัติงาน คะแนนงานใบงานหน่วยที่ 2 คะแนนกิจกรรมหน่วยที่ 2 การวัดและประเมินผล การวัดผล (ใช้เครื่องมือ) การประเมินผล (นำผลเทียบกับเกณฑ์และแปลความหมาย) 1. ใบงานหน่วยที่ 2 เกณฑ์ผ่าน 50% 2. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม ตามสภาพจริง เกณฑ์ผ่าน 50% การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น วิชาวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีสามารถบูรณาการกับวิชาอื่น ๆ ได้หลายวิชา เช่น • วิชาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอที ในการประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นต้น • วิชาคณิตศาสตร์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีในการ ประยุกต์ใช้กับการคำนวณและแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ได้ เช่น การคำนวณระยะทางระหว่างอุปกรณ์ ต่างๆ การคำนวณปริมาณการใช้พลังงาน เป็นต้น

• วิชาวิทยาศาสตร์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีในการ ประยุกต์ใช้กับงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้ เช่น การวิจัยเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ การวิจัยเกี่ยวกับ ปัญญาประดิษฐ์ เป็นต้น

เนื้อหาสาระ หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย พื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์ ชั่วโมงรวม 3 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง พื้นฐานไมโครคอนโทรลเลอร์ จำนวน 3 ชั่วโมง หน่วยที่ 2 พื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์ สถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์ สถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor Architecture) นั้นมีความหมายกว้าง แต่อาจมองง่าย ๆ ได้ว่าสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์คือโครงสร้าง ภายในไมโครโปรเซสเซอร์บางเบอร์อาจมีโครงสร้างคล้ายกับอีกเบอร์หนึ่ง หรือบางเบอร์อาจแตกต่างกันมากขึ้นอยู่ กับการ ออกแบบไมโครโปรเซสเซอร์นั้น ๆ ว่าเราจะให้ไมโครโปรเซสเซอร์ประมวลผลอย่างไรสิ่งที่เราออกแบบ จะ เรียกว่าเป็นสถาปัตยกรรมก็ได้ ความแตกต่างของสถาปัตยกรรมของไมครโปรเซสเชอร์จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ เบอร์ ที่นำมาเปรียบเทียบกัน เช่น ถ้าเรานำไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 8 bit Single-chip เบอร์ 8051 นำ มา เปรียบเทียบกับไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 32 บิต เบอร์ 80486 ถ้าสั่งให้ไมโครโปรเซสเซอร์เบอร์ บวกเลข 2 จำนวน วิธีในการบวกและโครงสร้างภายในที่ใช้ในการบวก ะคล้าย ๆ กัน แต่ถ้าสั่ให้ไมโคโปรเซสเซอร์ทั้ง 2 เบอร์ คำนวณ ค่าโคไซน์ ของมุมมุมหนึ่ง วิธีการคำนวณของไมโครโปรเซสเซอร์ทั้ง 2 เบอร์ จะแตกต่างกันมาก เบอร์ อาจทำได้ โดยง่าย แต่เบอร์ 8051 อาจทำได้ยาก ในกรณีนี้เรากล่าวได้ว่าไมโคร ทั้งสองเบอร์มีสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน ในการออกแบบตัวไมโครโปรเซสเซอร์ให้ทำงานได้มากขึ้นและคำนวณค่าต่าง ๆ ได้รวดเร็วขึ้น สถาปัตยกรรมภายในก็จะยุ่งมากขึ้นตามไปด้วย และจะทำให้ไมโครโปรเซสเซอร์ของเบอร์นั้นมีราคา สูงขึ้น เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้งานควบคุมง่าย ๆ จะเป็นแบบ 4 บิต ซึ่งราคาถูก แต่ถ้าเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในการ

คำนวณจะเป็นแบบ 3 2 บิต ราคาอาจจะแพง เนื่องมาจากโครงสร้าง ภายในที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้วการ พัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ส่วนใหญ่ที่สำคัญจะแตกต่างกัน 3 อย่าง ดังนี้ 1. ความยาวของเวิร์ดข้อมูล (Data Word) เวิร์ดข้อมูลนั้นเป็นตัวหลักที่ทำให้สถาปัตยกรรมภายใน ไมโครโปรเซสเซอร์แตกต่างกัน ไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีใช้กันในยุคแรก ๆ จะมีการประมวลแบบ 4 บิต ต่อมาได้มี การพัฒนาเป็นแบบ 8 บิต 16 บิต 32 บิต และ 64 บิต ตามลำดับ ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 16 บิต และ 32 บิต จะ มี ความสามารถสูงกว่าไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิต และ 8 บิต แต่เหตุที่ไมโครโปรเซสเซอร์แบบบิต ต่ำยังมีใช้อยู่ เนื่องจากมีงานที่ไม่ต้องการความเร็วมากและไม่ต้องการการคำนวณที่ชับช้อน เช่น ของเล่น เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ เป็นต้น ไมโครโปรเซสเซอร์แบบบิตต่ำยังใช้งานได้ดีอยู่และทำให้ราคา ต้นทุนถูกลง งานประเภทนี้การนำ ไมโครโปรเซสเซอร์แบบบิตต่ำมาควบคุมก็เพียงพอแล้ว นอกจากนี้ อุปกรณ์ที่ใช้กับไมโครโปรเซสเซอร์แบบมีความ ยาวของเวิร์ดข้อมูลสูงขึ้น ราคาก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย ปัญหาสำคัญในการผลิตอุปกรณ์ต่าง ๆ ก็คือราคา ถ้าหาก เลือกใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ที่มี ความยาวของเวิร์ดข้อมูลสูง ราคาก็จะสูงตามไปด้วย และการที่ไมโครโปรเซสเซอร์ จะทำงานได้จะต้อง มีอุปกรณ์อื่น ๆ สนับสนุนอีก การผลิตสินค้าให้มีต้นทุนถูกควรใช้ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิต เพราะนอกจากราคาของไมโครโปรเซสเซอร์จะถูกแล้ว ยังต้องการวงจรสนับสนุนน้อยอีกด้วย ระบบ ที่ใช้ ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิต ในการประมวลผล ได้แก่ - ของเล่นเด็ก เช่น หุ่นยนต์ รถบังคับ เกมกด เป็นต้น - เครื่องคิดเลขทั้งแบบธรรมดาและแบบวิทยาศาสตร์ - เครื่องมือทุ่นแรง เช่น เครื่องควบคุมความเร็ว เครื่องวัด เป็นต้น - เครื่องมือที่ใช้ในบ้าน เช่น เตาไมโครเวฟ โทรศัพท์ รีโมท เป็นต้น - อุปกรณ์สนับสนุนคอมพิวเตอร์ เช่น คีย์บอร์ด สแกนเนอร์ พล็อตเตอร์ เป็นต้น ตัวอย่างที่กล่าวมาทั้งหมดจะเลือกใช้ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิต เนื่องจากเหตุผล 2 ประการ ประการ แรกคือ ต้องการให้ต้นทุนการผลิตต่ำ และประการที่สองคือ ระบบเหล่านี้ไม่ต้องการ ขีดความสามารถสูงนัก ถ้า เป็นเครื่องคิดเลขแบบวิทยาศาสตร์จะเห็นได้ว่าใช้ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิต เท่านั้น ทั้ง ๆ ที่ต้องคำนวณค่า Sine, Cosine และ Logarithm ด้วยเหตุผลก็คือ ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิตจะทำงานง่าย ๆ ได้เร็ว แต่งาน ที่ชับซ้อนก็ทำได้เช่นกันแต่ความเร็วจะลดลง สำหรับไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต จะใช้ในงานที่ต้องการความเร็วสูง ต้องการเวิร์ดข้อมูลที่ มีความยาว และต้องการชุดคำสั่งมากขึ้น แต่ต้นทุนจะแพงกว่าไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิตประมาณ 3 ถึง ธุ เท่า ระบบที่ใช้ ไม่โครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต ในการประมวลผล ได้แก่ ของเล่น เช่น วีดีโอเกม หุ่นยนต์ที่สามารถโปรแกรมได้ เป็นต้น ระบบที่ต้องการความซับซ้อน เช่น ระบบ VCR ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบควบคุม แสงสว่าง เป็น ต้น อุปกรณ์ประกอบคอมพิวเตอร์ เช่น ระบบแสดงผล เครื่องพิมพ์ความเร็วสูง โมเด็ม พล็อตเตอร์ อุปกรณ์ควบคุม ดิสก์ไดรฟ์ อุปกรณ์ควบคุมการสื่อสาร เป็นต้น ระบบควบคุมอุตสาหกรรม เช่น หุ่นยนต์ ระบบเก็บข้อมูล ระบบ

ควบคุม ระบบควบคุม ระบบการทำงาน เป็นต้น เครื่องมือวัด เช่น ลอจิกอนาไลเซอร์ เครื่องวิเคราะห์การสื่อสาร เครื่องทดลองดิสก็ไดรฟ์ โวลต์มิเตอร์ เป็นต้น ควบคุมทั้งสิ้น ระบบที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต ในการ ควบคุมจะเป็นระบบที่มีความเร็ว จะเห็นได้ว่าระบบที่กล่าวมาล้วนแต่มีราคาสูงกว่าระบบที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ แบบ 4 บิต มากขึ้นและจะต้องประมวลผลข้อมูลเสร็จได้รวดเร็ว เพื่อให้การทำงานของเครื่องจักรทำงานได้ทันต่อ การตอบสนองของมนุษย์เช่นไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในเกมกด การทำงานจะต้องประมวลผลให้ทันกับ ความเร็วใน การกดปุ่ม แต่ถ้าหากใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ในการควบคุมการทำงานระหว่างคอมพิวเตอร์ กับเครื่องพิมพ์ จะต้อง ตอบสนองให้ทันกับการรับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องพิมพ์กับคอมพิวเตอร์ ในบางครั้งการรับส่งข้อมูลอาจมีความเร็ว ประมาณ 1,000 ตัวอักษรต่อวินาที ถ้าหากเครื่องพิมพ์ ทำงานได้ใช้หรือหน่วยความจำภายในเครื่องพิมพ์เต็มจะทำ ให้รับข้อมูลได้ไม่หมด เครื่องพิมพ์จะต้อง ส่งสัญญาณมาบอกคอมพิวเตอร์ว่าพร้อมที่จะรับข้อมูลได้เมื่อใด ถ้าหาก ข้อมูลมีอัตรารับส่งข้อมูล เร็วถึง 1,000 ตัวอักษรต่อวินาที การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ในการควบคุมการ ทำงานจะต้อง เร็วด้วย เวลาในการตอบสนองการทำงานในลักษณะนี้เป็นเวลา ระหว่างเครื่องกับเครื่อง (Machine to Machine Response Time) ในขณะที่ตัวอย่างของเกมกดเป็น การตอบสนองระหว่างมนุษย์ กับเครื่อง (Machine to Human Response Time) ในปัจจุบันไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้กันในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) เป็นแบบ 16 บิต 32 บิต และ 64 บิต โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือ PC ได้ เปิดตัว ครั้งแรกโดยบริษัท IBM ในปี ค.ศ 1981 ซึ่งใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ของบริษัท Intel เบอร์ 8088 โดย ประมวลผลภายใน 16 บิต แต่ใช้บัสในการติดต่อกับอุปกรณ์ภายในออกแบบ บิตซึ่งจะทำให้ ลดต้นทุนในการผลิต ลง ต่อมาได้มีการปรับปรุงเครื่อง PC ให้ทำงานแบบ 16 บิต อย่างสมบูรณ์ โดยใช้ไมโครโปรเซสเซอร์เบอร์ 80286 และทำงานแบบ 32 บิต โดยใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ รุ่น 80386, 80486 และเพนเทียม หลังจากที่ IBM ได้เปิด ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM PC ต่อมาได้มีการพัฒนาระบบและโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ ให้ใช้กับเครื่อง PC ได้ ผู้ผลิตเครื่อง คอมพิวเตอร์รายต่าง ๆ จึงผลิตเครื่อง PC ออกมาให้ทำงานได้คล้ายกับของ IBM โดยชื่อว่า PCcompatible นอกจากนี้ก็ได้เกิดอุปกรณ์สนับสนุนต่าง ๆ มากมายที่ใช้กับเครื่อง PC ได้ การประยุกต์ใช้งานส่วน ใหญ่จะเป็นการให้เครื่องคอมพิวเตอร์ PC มากกว่าที่ใช้ตัวไมโครโปรเซสเซอร์ แต่ก็มีการใช้ไม่โครโปรเซสเซอร์กับ งานควบคุมเฉพาะทาง เช่น งานด้านอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ การแพทย์ เป็นต้น นอกจากไมโครโปรเซสเซอร์ ของบริษัทอินเทลแล้ว ยังมีโมโตโรลา (Motorola) ซึ่งใช้ ในเครื่อง Apple Macintosh นอกจากนี้ยังใช้ในระบบ ควบคุมอุตสาหกรรมที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ ในการควบคุมอีกด้วย ระบบเหล่านี้จะใช้โปรแกรมชื่อ Unix เป็น ระบบปฏิบัติการ นอกจากนี้ เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านี้จะนิยมใช้ในงานด้นการออกแบบ (Computer-aided Design : CAD) และใช้งานด้านการผลิต (Computer-aided Manufacturing : CAM) โดยเครื่องเหล่านี้จะอยู่ใน รูปแบบ เครื่องเวิร์กสเตชัน ( Workstation ) ซึ่งจะต้องใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากต้อง ทำงานทางด้านกราฟิกและการคำนวณจำนวนมาก ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 16 บิต และ 32 บิต นอกจากจะมีใน เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แล้ว งานบางงานที่ไม่จำเป็นต้องใช้ ไมโครคอมพิวเตอร์ทั้งเครื่อง เช่น งานควบคุมทาง

อุตสาหกรรม จะใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ที่อยู่ใน รูปการ์ด (Card) CPU และการ์ดความจำ (RAM) หรือแผงวงจรต่าง ๆ ก็เป็นส่วนประกอบของ คอมพิวเตอร์เช่นกัน เช่น ในไมโครคอมพิวเตอร์อาจประกอบด้วยการ์ด CPU, การ์ด I/0, การ์ด หน่วยความจำ เป็นต้น ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 32 บิต ได้พัฒนาต่อมาจากแบบ 16 บิต ให้มีประสิทธิภาพดี ขึ้น โดยของอินเทลจะเป็นเบอร์ 80368 โดยบริษัทโมโตโรลาจะเป็นเบอร์ 68020 ไมโครโปรเซสเซอร์ ทั้งสองเบอร์ จะอยู่ในไมโครคอมพิวเตอร์แบบ 32 บิต สาเหตุที่ต้องใช้ไมโครคอมพิวเตอร์แบบ 32 บิต มาจากเหตุผลหลัก 2 ประการคือ ความเร็วในการคำนวณและความเร็วในการประเมินผลข้อมูลเวิร์ด ข้อมูลแบบ 32 บิต จะมีความ ละเอียดในการอ้างข้อมูลได้ถึง 1 ใน 4,000 ล้านส่วน แต่ถ้าเป็นเวิร์ด อมูลแบบ 16 บิต จะอ้างข้อมูลได้ 1 ใน 65,536 ตำแหน่งละเอียดที่สูงมาก ๆ จะมีปร การคำนวณพาณิชย์หรือทางด้านวิทยาศาสตร์ที่มีความชับซ้อน นำ ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 32 บิต มาใช้ช้งานนั้นทำให้สามารถคำนวณทางคณิ เร็วขึ้น เพราะเป็นการคำนวณแบบ ชิงเกิลพรีซิชัน (Single Precision ) ถ้าเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ แบบ 8 บิต หรือ 16 บิต จะเป็นคำนวณ แบบมัลติ เพิล พรีซิชัน (Multiple Precision) ซึ่งจะใช้ คำนวณมาก นอกจากนี้ไมโคโปรเซสเซอร์แบบ 32 บิต สามารถ ดำเนินการกับ เร็วกว่า เพราะว่าการอ่านข้อมูลจากหน่วยความจำแต่ละครั้งจะอ่านข้อมูลครั้งละ 32 บิต ซึ่งจะเร็ว กว่า โครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต ถึง 4 เท่า เนื่องจากมโคโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิตจะอ่านข้ ทีละไบต์ แต่แบบ 32 บิต จะอ่านข้อมูลได้ ทีละ 4 ไบต์ในการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ให้มีความเร็ว เพิ่มขึ้นโดยเพิ่มความถี่สัญญาณ นาฬิกาเป็นเรื่องที่ยาก จึงมีการเพิ่มความเร็วโดยการเพิ่มความยาว ของเวิร์ดแทน เมื่อรู้สึกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ แบบ 32 บิตทำโปรแกรมประยุกต์ข้อมูลและรับข้อมูล อุปกรณ์ภายนอกได้ไช้ ต่อมาจึงได้มีการพัฒนา ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 64 บิต เพื่อ โปรเซสเซอร์แบบ 32 บิตเดิมให้ทำงานได้เร็วขึ้น 2 ความสามารถในการอ้าง หน่วยความจำ คุณสมบัติข้อหนึ่งที่เป็นสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์คือ ความสามารถในการ อ้าง หน่วยความจำ ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นก่อน ๆ อ้างหน่วยความจำได้น้อย เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 4 บิต เบอร์ 4004 ของอินเทล ซึ่งอ้างหน่วยความจำได้เพียง 16,384 ตำแหน่ง เพราะว่า มีขาอ้างสัญญาณแอดเดรส หน่วยความจำเพียง 14 เส้น (214 = 16,384) ซึ่งถ้าหากเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต ส่วนใหญ่จะมีสัญญาณ อ้างแอดเดรส 16 เส้น ทำให้สามารถอ้างถึง หน่วยความจำได้ 65,535 ตำแหน่ง (216) ไมโครโปรเซสเซอร์แบบชิป เดี่ยว (Single-chip Microcomputer) หลายรุ่น สามารถอ้าง หน่วยความจำที่อยู่ในชิปได้เท่านั้น โดยจะมี หน่วยความจำประเภท ROM (Read-only Memory) ขนาด 2k-8k ตำแหน่งสำหรับเก็บข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงได้ นอกจากนี้ยังมีไมโครโปรเซสเซอร์แบบ ชิปเดี่ยวบางรุ่นที่สามารถอ้างหน่วยความจำที่อยู่ภายนอกชิปได้ ทำให้ สามารถอ้างหน่วยความจำได้ ทั้งหมด 64 กิโลไบต์ (65,535) ในการใช้งานเราควรทราบว่างานนั้น ๆ ต้องการ หน่วยความจำมากน้อยเท่าไรเพื่อที่จะได้ เลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน เพราะถ้าระบบไมโครโปรเซสเซอร์ที่อ้าง หน่วยความจำมาก ๆ จะทำให้ ราคาสูง ดังนั้น จึงควรเลือกขนาดหน่วยความจำให้เหมาะสมว่าจะใช้หน่วยความจำ ROM สำหรับ เก็บโปรแกรมสั่งงานเท่าไร จะใช้หน่วยความจำ RAM สำหรับเก็บข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงขนาดเท่าไร เช่น ระบบนาฬิกาปลุกที่ใช้ระบบไมโครโปรเซสเซอร์เป็นตัวควบคุม โดยระบบสามารถตั้งเวลาเริ่มต้น เวลาปัจจุบัน

และเวลาปลุกได้ โดยโปรแกรมควบคุมการทำงานทั้งหมดจะอยู่ในหน่วยความจำเก็บ โปรแกรมหรือ ROM เมื่อ นาฬิกาเริ่มทำงานตามโปรแกรมที่อยู่ใน ROM เราจะสามารถตั้งเวลาเป็น ชั่วโมง นาที และวินาทีได้ นอกจากนี้ยัง ตั้งบิตแฟลกให้แสดงเวลาเป็น AM หรือ PM ได้อีกด้วย โดยข้อมูลจากการตั้งค่าต่าง ๆ รวมทั้งเวลาการปลุกจะเป็น ข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงได้ ระบบจะเก็บ ข้อมูลเหล่านี้ไว้ในหน่วยความจำข้อมูล RAM เมื่อไมโครโปรเซสเซอร์ทำงาน ตามโปรแกรม ระบบจะ ตรวจสอบว่าเวลาปัจจุบันตรงกับเวลาที่ตั้งปลุกไว้หรือไม่ ถ้าตรงกันไมโครโปรเซสเซอร์ก็จะ ส่งเสียง ปลุกออกมา จากระบบดังกล่าวเราต้องรู้หน่วยความจำที่ใช้ก่อนออกแบบว่าจะใช้หน่วยความจำสำหรับ เก็บ โปรแกรม (ROM) ขนาดเท่าไร และใช้หน่วยความจำสำหรับเก็บข้อมูล (RAM) ขนาดเท่าไร จาก ระบบดังกล่าว โปรแกรมการควบคุมการทำงานประกอบด้วยชุดคำสั่งไม่เกิน 1 กิโลไบต์ ดังนั้น ระบบ ของเราต้องการ หน่วยความจำ ROM ที่เก็บข้อมูลได้ไม่เกิน 1,000 คำสั่ง สำหรับขนาดของ RAM อาจออกแบบเนื้อที่สำหรับเก็บ ส่วนต่าง 1 ได้โดยข้อมูลที่เก็บในลักษณะเลข BCD โดยข้อมูลเกี่ยวกับ เวลามี 3 ชุด คือชุดข้อมูลเวลาปัจจุบัน ชุด ข้อมูลเวลาเริ่มต้น และชุดข้อมูลเวลาปลุก ข้อมูลแต่ละชุด มี 7 ตำแหน่งสำหรับชั่วโมง 2 ตำแหน่งสำหรับนาที 2 ตำแหน่ง ต่อวินาที และ 1 ตำแหน่ง ระหว่างแฟลก เลือก AM หรือ PM ได้ 64 ตำแหน่ง และ ROM ที่มีขนาด 1,000 ตำแหน่ง ก็สามารถ ทำงานที่ต้องการได้ แต่ถ้าเลือกใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีโครงสร้างดีขึ้น เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ ขนาด 8 บิต ที่อ้างหน่วยความจำได้ 69k อาจจะเกินความจำเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์ที่อ้าง หน่วย ความจำได้มากจะมีประสิทธิภาพดีขึ้น โดยทั่วไปแล้วไมโครโปรเซสเซอร์สามารถทำงานได้ทีละอย่าง เท่านั้น แต่เราสามารถนำไมโครโปรเซสเซอร์มาใช้งานหลาย ( อย่างโดยผู้ใช้ หลายคนได้ซึ่งจะมี โปรแกรมควบคุม (Control Program) ทำหน้าที่ในการควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ในการแบ่งเวลา การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ ให้ผู้ใช้แต่ละคน เมื่อเวลาของผู้ใช้คนหนึ่งหมดไป โปรแกรม ควบคุมจะเก็บสถานะต่าง ๆ ของงานที่ทำได้และ เปลี่ยนให้ผู้ใช้คนต่อไป โดยการเปลี่ยนแปลงจะ ทำได้อย่างรวดเร็วโดยจะเก็บโปรแกรมของผู้ใช้แต่ละรายลง หน่วยความจำ และโปรแกรมควบคุมจะ ทำหน้าที่เลือกหน่วยความจำเพื่อ RUN โปรแกรมของผู้ใช้แต่ละคน โปรแกรมส่วนใหญ่ที่ใช้กันอยู่ ทุกวันนี้ เช่น เวิร์ดโปรเซสเชอร์ (Word Processor) สเปรดชีส (Spread Sheets) และดาต้าเบส (Data Bases) ซึ่งจะใช้หน่วยความจำขนาด 128 กิโลไบค์เป็นอย่างน้อย ดังนั้น ถ้าหากต้องการ สร้างการทำงานแบบหลายโปรแกรม (Multiprogramminng) ให้สามารถมีผู้ใช้ได้ 4 คน ไมโครโปรเซสเซอร์จะต้อง อ้างหน่วยความจำมากขึ้น ผู้ใช้ 1 คน จะใช้ 128 กิโลไบต์ เป็นอย่างต่ำ ดังนั้น จะต้องใช้หน่วยความจำถึง 512 กิโลไบต์ ถ้าหากเราจะเลือกไมโครโปรเซสเซอร์ว่าจะใช้เบอร์ 2-80 ดี หรือเบอร์ 8088 ก็อาจจะใช้ในงานของเราได้ เพราะหน่วยนี้สามารถอ้างหน่วยความจำได้ ถึง 1 เมกะไบต์ (1,048,576 ไบต์) นอกจากนี้ยังเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ แบบ 16 บิต ที่สามารถ ทำงานต่าง ๆ ได้เร็วอีกด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต จะมีการนำไปประยุกต์ใช้งาน ควบคุมมากมาย โดยโปรแกรม ควบคุมการทำงานจะมีขนาดระหว่าง 4 ถึง 32 กิโลไบค์ และงานด้านควบคุมส่วน ใหญ่ไม่ต้องการ ความสามารถด้านการอ่านเขียนข้อมูลนัก ระบบเหล่านี้จะใช้ไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต มี หน่วย RAM ขนาด 2 ถึง 8 กิโลไบต์ ถ้าหากนำไมโคโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิตมาใช้ในค เพื่อใช้งานทั่วไป ควรจะมี

หน่วยความจำ RAM มากที่สุดเท่าที่จะเป็นได้ เพราะจะต้องมีโปรแกรม เริ่มต้นการทำงาน (Initial Programe) ที่ เรียกว่า โปรแกรมบูต (Boot Program) โดยโปรแกรม นี้จะถูกเก็บใน RAM เมื่อไมโครโปรเซสเซอร์เริ่มทำงานจะ เริ่มทำโปรแกรมนี้ก่อน แล้วจึงโหลดคำ สั่งต่าง 1 จากหน่วยความจำสำรองเข้าสู่ RAM จากนั้นจะทำงานตาม โปรแกรมที่อยู่ใน RAM จน กระทั่งไฟดับ จะเห็นได้ว่าไมโครโปรเซสเซอร์แบบ 8 บิต ในงานควบคุมจะใช้ หน่วยความจำขนาดไม่กี่กิโลไบต์จนถึง 64 กิโลไบต์แต่ถ้าใช้คอมพิวเตอร์ที่ใช้ทำงานทั่วไปที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ แบบ 8 บิต จะเห็นว่าไมโครโปรเซสเซอร์แต่ละเบอร์อาจแตกต่างกันได้ในหลาย ๆ ด้าน ดังนั้น ในการเลือก ไมโครโปรเซสเซอร์มาใช้งานควรจะเลือกให้เหมาะสมกับงาน ROM (Read Only Memory) เป็นหน่วยความจำเป็นที่เก็บข้อมูลแบบถาวรและสามารถ นำข้อมูลภายใน ไปใช้ได้อย่างเดียว ข้อมูลใน ROM นี้จะอยู่ตลอดไปไม่สูญหายแม้ว่าไม่มีแหล่งจ่ายไฟ (Non Volatile) หน่วยความจำแบบ ROM นี้ใช้สำหรับเก็บข้อมูลที่ใช้เป็นโปรแกรมควบคุม การทำงานของระบบหรือที่เรียกว่า โปรแกรมมอนิเตอร์ ซึ่งโปรแกรมส่วนนี้เป็นโปรแกรมที่ทำให้ ระบบไมโครคอมพิวเตอร์เริ่มทำงาน (Bootstrap) การใช้ระบบไมโครคอมพิวเตอร์ในงานควบคุม ขบวนการ (Process Control) ซึ่งส่วนมากโปรแกรมควบคุมนี้จะ คงที่ ดังนั้น โปรแกรมควบคุมนี้ จะอยู่ใน ROM เพื่อป้องกันปัญหาที่เกิดเนื่องจากไฟฟ้าดับ RAM (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำของระบบที่สามารถอ่านข้อมูลออกมา หรือเขียน ข้อมูลเข้าไปได้ ดังนั้น ข้อมูลใน RAM นี้เป็นข้อมูลที่ไม่ถาวรสามารถเปลี่ยนแปลงได้ RAM เป็นหน่วยความจำที่ ต้องการไฟเลี้ยงตลอดเวลา (Volatile) คือเมื่อไฟดับข้อมูลใน RAM จะหายไป หน้าที่ของหน่วยความจำแบบ RAM นี้ ใช้สำหรับเก็บข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เช่น ใช้ เก็บข้อมูลชั่วคราว (Temporary) ต่าง ๆ ใช้ทำ เป็นสแตค เป็นต้น ในงานควบคุมขบวนการจะใช้หน่วย ความจำแบบ RAM น้อยมาก เนื่องจากโปรแกรมควบคุม คงที่ แต่ในงานพัฒนาระบบ (Program Development) จะใช้หน่วยความจำแบบ RAM นี้มาก เนื่องจากง่ายต่อ การเปลี่ยนแปลงแก้ไข PIO (Parallel Input/Output) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อสื่อสารระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์กับอุปกรณ์ ต่าง ๆที่อยู่ภายนอก ในการติดต่อระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์กับหน่วยความจำ ตัวเชื่อมต่อ ต่าง ๆ ต้องมี วงจรลอจิกภายนอกร่วมอยู่ด้วย ระบบบัส ไมโครคอมพิวเตอร์จะมีทางเดินของสัญญานต่าง ๆ ที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างหน่วยต่าง ๆ ของ ระบบ เรียกว่า ระบบบัส (Bus) ซึ่งก็คือเส้นทางที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ต่าง ๆ เป็น ระบบ เดียวกัน ทั้งภายในแผงวงจรหลักและอุปกรณ์ที่อยู่บน Slot ของระบบบัส ส่วนเชื่อมโยงต่างๆ ส่วนประกอบภายใน เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยจะถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยวงจรทางไฟฟ้า โดยบัส ที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งมีอยู่บน แผงวงจรหลักของระบบคอมพิวเตอร์และชิ้นส่วนการควบคุม ต่าง ๆ มีดังนี้

1. บัสข้อมูล ( Data Bus) เป็นบัส 2 ทิศทาง ที่ใช้เป็นเส้นทางสำหรับนำพาข้อมูลให้เคลื่อนย้าย ระหว่าง ส่วนต่าง ๆ ของระบบ ซึ่งส่วนมากจะเป็นการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างหน่วยความจำกับ ไม่โคร์โปรเซสเชอร์ หรือ ระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์กับอุปกรณ์อินพุตหรือเอาต์พุต ส่วนความเร็วใน การส่งถ่ายข้อมูลจะเร็วมากน้อย เพียงใดนั้น ขึ้นอยู่กับความกว้างของเส้นทางส่งข้อมูลเช่นกัน สำหรับ ระบบที่ใช้ชีพียู 8088 จะมีความกว้างของ บัสข้อมูลเพียง 8 บิต 8086 มีบัสข้อมูลขนาด 16 บิต และ Penium จะมีความกว้างของบัสข้อมูลขนาด 64 บิต เป็นต้น 2. บัสตำแหน่ง (Address Bus) เป็นบัสทิศทางเดียว เป็นเส้นทางที่ใช้สำหรับนำพาสัญญาณ เพื่อกำหนด ตำแหน่งที่สร้างขึ้นโดยไมโครโปรเซสเซอร์สัญญาณนี้ใช้ในการกำหนดตำแหน่งของหน่วย ศวามจำเพื่อจะนำข้อมูล เข้ามาสู่ไมโครโปรเซสเซอร์หรือนำข้อมูลออกจากไมโครโปรเซสเซอร์เข้าไป เก็บในหน่วยความจำหรือใช้ในการ กำหนดตำแหน่งของอุปกรณ์อินพุตหรือเอาต์พุต ในระบบที่ใช้ ยูรุ่น 8088 หรือ 8086 จะมีบัสตำแหน่งขนาด 20 เส้น เท่ากับบัสตำแหน่งของชีพียู ซึ่งส อ้างตำแหน่งได้เท่ากับ 220 ตำแหน่ง (บัสแต่ละเส้นมีข้อมูลที่เป็นไปได้คือ 0 และ 1 หรือ 1 MB ความสามารถในการอ้างถึงตำแหน่งในหน่วยความจำของชีพียูขึ้นอยู่กับชีพียูตัวนั้น ๆ เช่น 80286 มี บัสตำแหน่ง 24 เส้น สามารถอ้างได้ 16 MB หรือ 80386DX, 80486 มีบัสตำแหน่งขนาด 32 เส้น ทำให้ อ้างได้ถึง 4 GB และในรุ่น Pentium จะบัสตำแหน่งเป็น 36 เส้น ซึ่งอ้างอิงตำแหน่งได้เท่ากับ 236 ตำแหน่ง 3. บัสควบคุม (Control Bus) เป็นเส้นทางผ่านของสัญญาณควบคุมต่าง ๆ ที่ใช้ในระบบ เพื่อให้การ ทำงานของระบบสอดคล้องกัน เป็นส่วนที่นำคำสั่งควบคุมและคำสั่งสำหรับติดต่อกับ อุปกรณ์ต่าง 1 โดยบัสควบคุม นี้จะทำหน้าที่ควบคุมการทำงานและกิจกรรมที่เกิดขึ้นในส่วนต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ ระบบ ไมโครคอมพิวเตอร์โดยทั่ว ๆ ไปจะต้องประกอบด้วยบัสทั้ง 3 ชนิด นี้เสมอ ส่วนข้อมูลที่ มีจำนวนบิดมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับขนาดและชนิดของไมโครโปรเซสเซอร์นั้น " โครงสร้างการทำงาน ของระบบบัสภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลในปัจจุบันนั้น โดยทั่วไปได้มีการแบ่งการทำงาน ออกเป็น 3 ระดับ ได้แก่ 1. ระดับที่ 1 Host Bนs ทำหน้าที่ควบคุมการสื่อสาร การส่งถ่ายข้อมูล และควบคุม การทรานแอกชัน ข้อมูล (Tranaction) การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโปรเชสเซอร์ (CPU) ของระบบ และตัวควบคุม PCI ในส่วนที่ ทำหน้าที่เป็น North Bridge ซึ่งมีอัตราการทรานแอกชันข้อมูลที่มี ความเร็วสูงมาก ซึ่งอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกับ โปรเซสเซอร์ใน North Bridge คือหน่วยความจำ Cache และหน่วยความจำหลักของระบบ ซึ่งควบคุมการ แลกเปลี่ยนข้อมูลที่จะเกิดขึ้นภายใน Chip Set ทำหน้าที่ควบคุม North Bridge 2. ระดับที่ 2 PCI Bus ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ I/O ต่าง ๆ ที่มีการ เชื่อมต่อตามมาตรฐาน การเชื่อมต่อแบบ PCI ซึ่งอุปกรณ์ในระบบ PCI เมื่อจะทำการติดต่อกับ Processor หรือระบบหน่วยความจำที่อยู่ ภายใต้การควบคุมของ North Bridge ซึ่งจะควบคุมการส่ง ผ่านข้อมูลและจำนวนทรานแอกชันของข้อมูลให้มี ความเร็วที่เหมาะสมเพื่อให้สามารถสื่อสารกันได้ โดย Chip set จะทำหน้าที่ควบคุมในส่วนนี้เช่นกัน เนื่องจาก

ความเร็วในการส่งข้อมูลและการ ทรานแอกชันระหว่าง Host Bus และ PCI Bus จะไม่เท่ากัน จึงต้องมีการจัด ข้อมูลให้ดี 3. ระดับที่ 3 ISA Bus ทำหน้าที่เชื่อมต่อกับ I/O ต่าง ๆ ที่มีการเชื่อมต่อมาตรฐาน ISA ซึ่งอุปกรณ์ที่มีการ ต่อแบบ ISA ยังคงมีการใช้งานอยู่ในปัจจุบันอีกหลายชนิด และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแบบ ISA จะมีความเร็วต่ำที่สุด ของภายในระบบ ดังนั้น การแลกเปลี่ยนข้อมูลหรือการทำ ทรานแอกชันของข้อมูลจะช้ และต้องติดต่อกับ Chip Se! ที่ทำหน้าที่ควบคุมในส่วนนี้ ซึ่งถูกเรียกว่า South Bridge เพื่อควบคุมไม่ให้เกิดความเสียหายของข้อมูลใน ขณะที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับ 1/O ที่ความเร็วสูงกว่า และนอกจาก South Bridge แล้วยังมีหน่วยควบคุม อุปกรณ์อื่น ๆ ในระบบ ด้วย เช่น ระบบอุปกรณ์ที่มีการเชื่อมต่อแบบ IDE หรือระบบมัลติมีเดีย เป็นต้น บทบาทของระบบบัส ระบบบัสเป็นเส้นทางหลักของคอมพิวเตอร์ในการเชื่อมโยงการ์ดขยายทุกชนิด ไปยัง ไมโครโปรเซสเซอร์ บัสความจริงก็คือชุดของเส้นลวดที่วางขนานกันเป็นเส้นทางวงจรไฟฟ้า เปรียบเทียบเหมือนถนนที่มีหลายช่องทาง จราจร ยิ่งมีช่องทางจราจรมากก็ยิ่งระบายรถได้มากและ หมดเร็ว เมื่อเราเสียบการ์ดลงช่องเสียบบนแผงวงจรหลัก (Slot) ก็เท่ากับว่าได้เชื่อมต่อการ์ด นั้นเข้ากับวงจรบัสโดยตรง โดยจุดประสงค์หลักของบัสก็คือ การส่งผ่านข้อมูล ทั้งไปและกลับจาก ไมโครโปรเซสเซอร์หรือจากอุปกรณ์หนึ่งโดยทางคอนโทรลเลอร์ DMA การ์ดทุกตัวที่เสียบอยู่ บน sIot ของแผงวงจรหลักจะใช้เส้นทางเดินของบัสอันเดียวกัน ดังนั้น ข้อมูลต่าง ๆ จึงถูกจัดระบบและ ควบคุม การส่งผ่านในระบบ บัสสามารถแบ่งได้เป็น 4 ส่วนใหญ่ ๆ ดังนี้ 1. สายไฟฟ้า (Powere Line) ให้พลังไฟฟ้ากับการ์ดขยายต่าง ๆ 2. สายควบคุม (Control Line) ใช้สำหรับส่งผ่านสัญญาณเวลา (Timing Signs) จาก นาฬิกาของระบบ และส่งสัญญาณอินเตอร์รัพต์ 3. สายแอดเดรส (Address Line) ข้อมูลใด ๆ ที่จะถูกส่งผ่านไป แอดเดรสเป้าหมายจะถูก ส่งมาตาม สายข้อมูลและบอกให้ตำแหน่งรับข้อมูล (แอดเดรส) รู้ว่าจะมีข้อมูลบางอย่างพร้อมที่จะส่ง มาให้ 4. สายข้อมูล (Data Line) ไมโครเมตรจะตรวจสอบว่ามีสัญญาณแสดงความพร้อมหรือไม่ (บนสาย I/O Channal Ready) เมื่อทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ข้อมูลก็จะถูกส่งผ่านไปตามสายข้อมูล จำนวนสายที่ระบุถึงแอดเดรส ของบัส หมายถึง จำนวนของหน่วยความจำที่อ้างแอดเดรส ได้ทั้งหมด เช่น สายแอดเดรส 20 สาย สามารถใช้ หน่วยความจำได้ 1 เมกะไบต์ จำนวนของ สายบัสจะหมายถึงบัสข้อมูล ซึ่งก็คือข้อมูลทั้งหมดที่ส่งผ่านไปในบัสตาม กฎที่ตั้งไว้ ความเร็วใน การทำงานที่เหมาะสมจะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อจำนวนสายข้อมูลเพียงพอกับจำนวนสายส่ง ข้อมูลของไมโครโปรเซสเซอร์จำนวนสายส่งข้อมูลมักจะระบุถึงคุณสมบัติของบัสในเครื่องพีซีนั้น ๆ เช่น บัส 16 บิต หมายถึง บัสที่ใช้สายข้อมูล 16 สายนั่นเอง คุณสมบัติของบัสชนิดต่าง ๆ

1. PC BUS เมื่อ IBM ได้ทำการเปิดตัว IBM PC (XT) ตัวแรกซึ่งใช้ CPU 8088 เป็น CPU ขนาด 8 บิด ดังนั้น เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนี้จึงมีบัสข้อมูลเพียง 8 เส้นทาง และบัสตำแหน่ง 20 เส้นทาง เพื่อใช้ในการอ้าง ตำแหน่งของหน่วยความจำ Card ที่นำมาต่อกับ PC BUS นั้นจะเป็น Card แบบ 62 Pin ซึ่ง 8 Pin ใช้สำหรับส่ง ข้อมูลอีก 20 Pin ไว้สำหรับอ้างตำแหน่งของหน่วยความจำ ซึ่ง CPU 8088 นั้น สามารถอ้างอิงหน่วยความจำได้ เพียง 1 เมกะไบต์ ซึ่งในแต่ละ Pin นั้นสามารถส่งข้อมูลได้เพียง 2 ค่า คือ 0 กับ 1 (หรือ Low กับ High) ดังนั้น เมื่อใช้ 20 Pin ก็จะอ้างอิงตำแหน่งได้ที่ 2 คูณกัน 20 ครั้ง (หรือ 2*9) ซึ่งก็จะได้เท่ากับ 1 เมกะไบต์ พอดี ส่วน Pin ที่เหลือก็ใช้เป็นตัวกำหนดการอ่าน ค่าว่าอ่านจากตำแหน่งของหน่วยความจำหรือตำแหน่งของอินพุตหรือเอาต์พุต หรือบางส่วน Pin ก็ใช้ สำหรับจ่ายไฟ +5ม -5ม + 12 และสายดินเพื่อจ่ายไฟให้กับ Card ที่ต่อพ่วงบน Slot ของ PC Bus นั่นเอง และยังมี Pin บางตัวที่ทำหน้าที่เป็นตัว Reset หรือเป็นตัว Refresh หรือแม้กระทั่ง Clock หรือ สัญญาณของระบบนั่นเอง ระบบบัสแบบ PC Bus นี้มีความกว้างของบัสเป็น 4.77 MHz และยัง สามารถส่งถ่าย ข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุดที่ 2.38 MB ต่อวินาที 2. VISA BUS ในยุคของ PC AT หรือตั้งแต่ CPU รุ่น 980286 เป็น ต้นมา ได้มีการเปลี่ยนขนาด เส้นทางข้อมูลจาก 8 บิต เป็น 16 บิต ทำให้ IBM ต้องมาทำการออกแบบระบบบัส ใหม่เพื่อ ให้สามารถส่งผ่านข้อมูลทีละ 16 บิต ได้แน่นอน การออกแบบใหม่นั้นก็ต้องทำให้เกิดความเข้ากันได้ ย้อนหลังด้วย (Compatible) กล่าวคือต้องสามารถใช้งานกับ PC Bus ได้ด้วย เพราะถ้าหากไม่เช่นนั้น แล้วก็คงจะ ขายออกยาก เพราะถ้าหากออก PC AT ที่ใช้ระบบบัสใหม่ทั้งหมดและไม่เข้ากันกับ PC XT ที่ออกมาก่อนหน้านั้น ได้ เครื่อง PC AT นั้น ๆ ก็คงขายไม่ได้ ปัญหานี้ทาง IBM ทำการแก้ไขโดยการทำ Slot มาต่อเพิ่มจาก PC BUS เดิมอีก 36 Pin โดยที่เพิ่มเส้นทางข้อมูลอีก 8 Pin ร่วมแล้วก็จะเป็น 16 Pin สำหรับส่งข้อมูลครั้งละ 16 บิตพอดี และเพิ่ม 4 Pin สำหรับทำหน้าที่อ้างตำแหน่งจากหน่วยความจำ ซึ่งก็จะรวมเป็น 24 Pin และจะอ้าง ได้มากถึง 16 เมกะไบต์ ซึ่งก็เป็นขนาดของหน่วยความจำสูงสุดที่ CPU 80286 นั้นสามารถที่จะอ้าง ได้ แต่อย่างไรก็ตามการอ้าง ตำแหน่งของ 1/0 PORT นั้นก็ยังถูกกำหนดไว้ที่ 1024 อยู่ดี เนื่องจาก ปัญหาการเข้ากันได้กับ PC BUS นอกจากนี้ Pin ที่เข้ามายังช่วยเพิ่มการอ้างตำแหน่ง DMA และคู่ SLOT แบบนี้เรียกว่าเป็น SLOT แบบ 16 บิต ซึ่งต่อมาก็ เรียกกันว่าเป็น แต่เราจะรู้จักกันในนาม ISA BUS มากกว่าโดยคำว่า ISA มาจากคำเต็มว่า Industry Standard Architecture เราสามารถนำ Card แบบ 8 บิตมาเสียบลงช่อง 16 บิตได้ เพราะใช้สถาปัตยกรรมเหมือนกัน แต่ จะต่างกันก็ตรงที่เพิ่มมาสำหรับ 16 บิตเท่านั้น ซึ่งจะใช้ (ในกรณีที่ใช้ Card 16 บิต) หรือไม่ใช้ (ในกรณีที่ใช้ Card 8 บิต) ก็ได้ ระบบบัสแบบ ISA BUS นี้มีความกว้างของบัสเป็น 8 เมกะเฮิรทช์ และสามารถส่งถ่ายข้อมูลด้วยความเร็ว สูงสุดที่ 8 MB ต่อวินาที โดย 12 นั้น หมายถึงความเร็วคือ 12 MHz ซึ่งขณะนั้น IBM มีแค่ 286 ที่ทำงานด้วย ความเร็ว 8 MHz ในปี ค.ศ. 1985 ทาง Compag ได้ประกาศเปิดตัวคอมพิวเตอร์ของตนในรุ่น 286/12 ในขณะนั้น ความเร็วจาก 8 MHz ไป 12 MH2 นับว่าสูงมาก เพราะเพิ่มขึ้นมาอีกครึ่งหนึ่งเลยทีเดียว (ถ้าเทียบกับสมัยนี้ก็ เหมือนกับจาก Pentium II 300 ไปเป็น Pentium 450 นั่นเอง) ซึ่งแน่นอนว่า บัสของระบบก็ต้องทำงานที่ 12 MHz ตามไปด้วยจึงทำให้เกิดปัญหาขึ้น ISA BUS นั้นเราทราบ แล้วว่ามันทำงานที่ 8 MH2 ถ้านำมาทำงานที่ 12

MH2 จะทำให้เกิดปัญหาที่สำคัญขึ้น เพราะหากว่า CPU ทำงานได้เร็วจริง แต่ไม่สามารถใช้ CPU ได้ ก็ให้แยกการ ใช้นาฬิกาของระบบบัสออกจาก CPU ไปเลย โดยที่ CPU และอุปกรณ์อื่น ๆ ขนเมนบอร์ดจะทำงานที่ความเร็ว 12 MH2 แต่ที่ตัวบัสเอง จะทำงานคงที่ที่ 8 MHz เพราะใช้สัญญาณนาฬิกาแยกจากกัน ซึ่งวิธีการนี้ก็เป็นวิธีแก้ไขซึ่งก็ ใช้กัน มาจนปัจจุบันนี้ แต่ในสมัยนั้นหน่วยความจำหลักหรือ RAM จะอยู่บน Expansion Card ที่อยู่กับ IAS BUS ด้วย เพราะฉะนั้นก็เลยทำงานด้วยความเร็วเพียง 8 MHz เท่านั้น และต่อมายิ่งมี CPU ขนาด 16 MHz หรือ 24 MHz ในยุดของ 386 ด้วยแล้ว RAM ก็จะทำงานด้วยความเร็วเพียงแค่ 8 MHz เท่านั้น ทาง Compaq จึงได้ทำการ แก้ไขอีกครั้ง ซึ่งในต้นปี ค.ศ. 1987 ทาง Compag ก็ได้วางตลาด Compaq Deskpro 386 ที่ความเร็ว 16 MH2 โดยคราวนี้ก็แยกสัญญาณนาฬิกาของ RAM ออกไป ด้วย ซึ่งก็คือต้นแบบสำคัญที่ใช้กันต่อมาในปัจจุบันนี้ โดยให้ ISA BUS ทำงานที่ความเรัวค่หนึ่ง RAM อีกค่าหนึ่ง และ CPU อีกค่าหนึ่ง 3. MCA BUS ทั้ง 1BM และ Compaq นั้นเป็นคู่แข่งทางการค้ากัน ดังนั้น เรื่องที่จะให้ Compaq อยู่ สำหรับ IBM นั้นเป็นไปไม่ได้ ทาง IBM จึงได้ออก มาตรฐานระบบบัสของตน Micro Channel Aechitecture : MCA เมื่อระบบบัสได้มีการแข่งกันขึ้น แน่นอนว่า ระบบที่ถูกนำมา เปรียบเทียบคือ ISA ซึ่งก็มีการจับตามองว่าทาง IBM นั้นจะหาแก้ไขจุดอ่อนของ ISA BUS ของตน อย่างไร ซึ่งวิศวกรของทาง IBM นั้นมองในมุมที่แตกต่างจากคนอื่น ๆ เมื่อ Intel ได้เปิด CPU ของ ตนรุ่น 80386 ซึ่งเป็น CPU ขนาด 32 บิต สามารถอ้างตำแหน่งหน่วยความจำได้มากถึง 4 กิกะไบต์ โดยมีความเร็วเริ่มต้นที่ 16 MH2 ซึ่ง ISA BUS ดูจะไม่เหมาะแล้วกับ CPU ระดับนี้ บรรดาผู้ใช้ PC ต่างก็มองกันว่าทางออกที่ดีคือควรจะมี ระบบบัสใหม่ที่สามารถรองรับในจุดนี้ได้ จากการที่วิศวกรของ IBM มองในจุดที่แตกต่างจากคนอื่น ๆ ทั่วไป เพราะ แต่เดิมนั้น IBM จับตลาด Mainframe มาก่อน ทำให้วิศวกร IBM ถนัดกับ Mainframe มากกว่า ทำให้วิศวกร เหล่านั้น มองว่า PC ก็ควรจะทำงานแบบหลาย ๆ เทสพร้อมกันได้ (Mutiple Task) ประกอบกับ IBM ต้องการ ที่ จะให้ภาพพจน์ Mainframe ของตนดูมีประสิทธิภาพสูงกว่า PC จึงไม่ค่อยได้เพิ่มหรือเปลี่ยนแปลง ขีด ความสามารถให้กับระบบบัสใหม่ให้เด่นกว่าเดิมมากนัก

จุดประสงค์การมอบหมายงานให้ 1. อธิบายสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 2. อธิบายเกี่ยวกับระบบบัสได้ 3. อธิบายเกี่ยวกับบทบาทระบบบัสได้ 4. อธิบายลักษณะของหน่วย ROM RAM และ PIO ได้ แนวทางปฏิบัติงาน ก่อนเรียน ครูชี้แจงคำถาม และแนะแนวทางคำตอบ ขณะเรียน ให้นักศึกษาอภิปรายและสรุปความรู้เกี่ยวกับระบบสมองกล หลังเรียน ให้นักเรียนไปค้นคว้าเพิ่มเติมเกี่ยวกับพื้นฐานไมโครคอนโทรลเลอร์และทำใบงานหน่วยเรียน หน่วยที่ 2 ส่งท้ายชั่วโมง แหล่งค้นคว้า/อ้างอิง ไพฑูรย์ เดชไพฑูรย์กุล. ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : บริษัท พัฒนาวิชาการ (2535) จำกัด กำหนดเวลาส่งงาน - ท้ายชั่วโมงเรียน การประเมินผล 1. การประเมินผลโดยใช้ใบงานหลังเรียนหน่วยที่ 2 2. การประเมินผลโดยสังเกตพฤติกรรมและคุณภาพของงานที่ได้รับมอบหมาย 3. สังเกตการมีส่วนร่วมในการเรียน 4. สังเกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย ใบมอบหมายงานที่ 2 ระดับชั้น ปวช.2 กลุ่ม ทส.2 สัปดาห์ที่2 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น ชื่อเรื่อง พื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์ จำนวนชั่วโมง 3 ชั่วโมง

ใบงานหน่วยที่ 2 พื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์ คำชี้แจง จงตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง 1. ประเภทของบัสให้นักเรียนระบุประเภทของบัสตามลักษณะการใช้งาน ............................................................................................................................. ......................................... ...................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ......................................... .......................................................................................................................................... ............................ ....................................................................................................... ............................................................... ............................................................................................................................. ......................................... 2. ให้นักเรียนอธิบายความแตกต่างระหว่างสถาปัตยกรรม CISC และสถาปัตยกรรม RISC ............................................................................................................................. ......................................... ...................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ......................................... .......................................................................................................................................... ............................ ....................................................................................................... ............................................................... ............................................................................................................................. ......................................... 3. ให้นักเรียนอธิบายหน้าที่ขององค์ประกอบหลักต่างๆของไมโครโปรเซสเซอร์ ............................................................................................................................. ......................................... ............................................................................................................................. ......................................... ...................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ............................ ....................................................................................................... ............................................................... ............................................................................................................................. .........................................

4. ให้นักเรียนอธิบายขั้นตอนในการประมวลผลข้อมูล ............................................................................................................................. ......................................... ...................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ......................................... .......................................................................................................................................... ............................ ....................................................................................................... ............................................................... ............................................................................................................................. ......................................... 5. ให้นักเรียนอธิบายปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของไมโครโปรเซสเซอร์ ............................................................................................................................. ......................................... ...................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ......................................... .......................................................................................................................................... ............................ ....................................................................................................... ............................................................... ............................................................................................................................. .........................................

แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ ชั่วโมงรวม 3 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ จำนวน 3 ชั่วโมง สาระสำคัญ โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์และโครงสร้างภายในไมโครโปรเซสเซอร์องค์ปรกอบภายใน รีจิสเตอร์ (Register) การทำงานแบบสแตค (Stack) สมรรถนะประจำหน่วย 1. อธิบายโครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 2. อธิบายโครงสร้างภายในไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 3. อธิบายหน้าที่ของหน่วยควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 4. อธิบายหน้าที่ของหน่วยคณิตศาสตร์และลอจิกได้ 5. อธิบายหน้าที่ของส่วนประกอบต่างๆของรีจิสเตอร์ได้ 6. อธิบายคุณสมบัติของสแตคได้ จุดประสงค์การเรียนรู้ประจำหน่วย จุดประสงค์ทั่วไป 1. เพื่อให้นักเรียนอธิบายโครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ 2. เพื่อให้นักเรียนอธิบายโครงสร้างภายในไมโครโปรเซสเซอร์ 3. เพื่อให้นักเรียนอธิบายหน้าที่ของหน่วยควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ 4. เพื่อให้นักเรียนอธิบายหน้าที่ของหน่วยคณิตศาสตร์และลอจิก 5. เพื่อให้นักเรียนอธิบายหน้าที่ของส่วนประกอบต่างๆของรีจิสเตอร์ 6. เพื่อให้นักเรียนอธิบายคุณสมบัติของสแตค จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. อธิบายโครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 2. อธิบายโครงสร้างภายในไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 3. อธิบายหน้าที่ของหน่วยควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 4. อธิบายหน้าที่ของหน่วยคณิตศาสตร์และลอจิกได้

5. อธิบายหน้าที่ของส่วนประกอบต่างๆของรีจสเตอร์ได้ 6. อธิบายคุณสมบัติของสแตคได้ กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอน (กิจกรรมของครู) ขั้นตอนการเรียน (กิจกรรมผู้เรียน) เครื่องมือ/การวัดผล ประเมินผล 1.ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน 1.1 ครูบอกจุดประสงค์ของการเรียนใน บทเรียนนี้ 1.2 ครูเปิดประเด็นคำถามโครงสร้าง ของไมโครโปรเซสเซอร์ 1.1 นักเรียนรับฟังจุดประสงค์ของการ เรียนในบทเรียนนี้ 1.2 นักเรียนตอบคำถามโครงสร้างของ ไมโครโปรเซสเซอร์ 1. คำถามประจำหน่วย - การตอบคำถามแบบสุ่มถามเพื่อ กระตุ้นผู้เรียน 2. ขั้นสอนทฤษฎี 2.1 ครูอธิบายโครงสร้างของ ไมโครโปรเซสเซอร์ 2.2 ซักถามปัญหาโครงสร้างของ ไมโครโปรเซสเซอร์ 2.1 รับฟังคำบรรยาย 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็น 1.สื่อนำเสนอ Canva หน่วยที่ 3 3. ขั้นสรุป 3.1 ครูและนักเรียนช่วยกันสรุปและ ครูซักถามปัญหาข้อสงสัย 3.1 นักเรียนช่วยครูสรุปและตอบคำถาม 3.2 จดบททึกย่อ 4. ขั้นสอนปฏิบัติ (หน่วยนี้ไม่มีปฏิบัติ) 5. ขั้นการประเมินผล 5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลังเรียน หน่วยที่ 3 5.2 ดูแลนักเรียนไม่ให้ทุจริต 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดรับ แบบทดสอบคืน 5.1 รับใบประเมินผลหลังเรียนหน่วยที่ 3 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรียน 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดส่งแบบทดสอบคืน 1. ใบงานหน่วยที่ 3 2. กิจกรรมหน่วยที่ 3 6. ขั้นมอบหมายงาน 6.1 ให้นักเรียนไปค้นคว้าเพิ่มเติม เกี่ยวกับโครงสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยที่ 3 2. กิจกรรมหน่วยที่ 3 7. ขั้นตรวจสอบความเรียบร้อย 7.1 ตรวจความเรียบร้อยและความ เรียบร้อยของห้องเรียนห้องปฏิบัติงาน 7.1 ช่วยกันจัดเก็บและทำความสะอาด ห้องเรียนห้องปฏิบัติงานให้เรียบร้อย 1.ใบตรวจสอบความ เรียบร้อย

สื่อการเรียนรู้และแหล่งการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ - ไพฑูรย์ เดชไพฑูรย์กุล. ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : บริษัท พัฒนาวิชาการ (2535) จำกัด สื่ออื่นๆ - สื่อนำเสนอ Canva หลักฐานการเรียนรู้ที่ต้องการ หลักฐานความรู้ งานใบงานหน่วยที่ 3 กิจกรรมหน่วยที่ 3 หลักฐานการปฏิบัติงาน คะแนนงานใบงานหน่วยที่ 3 คะแนนกิจกรรมหน่วยที่ 3 การวัดและประเมินผล การวัดผล (ใช้เครื่องมือ) การประเมินผล (นำผลเทียบกับเกณฑ์และแปลความหมาย) 1. ใบงานหน่วยที่ 3 เกณฑ์ผ่าน 50% 2. กิจกกรมหน่วยที่ 3 เกณฑ์ผ่าน 50% 3. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม ตามสภาพจริง เกณฑ์ผ่าน 50% การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น วิชาวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีสามารถบูรณาการกับวิชาอื่น ๆ ได้หลายวิชา เช่น • วิชาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอที ในการประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นต้น • วิชาคณิตศาสตร์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีในการ ประยุกต์ใช้กับการคำนวณและแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ได้ เช่น การคำนวณระยะทางระหว่างอุปกรณ์ ต่างๆ การคำนวณปริมาณการใช้พลังงาน เป็นต้น

• วิชาวิทยาศาสตร์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีในการ ประยุกต์ใช้กับงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้ เช่น การวิจัยเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ การวิจัยเกี่ยวกับ ปัญญาประดิษฐ์ เป็นต้น

เนื้อหาสาระ หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ ชั่วโมงรวม 3 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง โครงสร้างไมโครคอนโทรลเลอร์ จำนวน 3 ชั่วโมง หน่วยที่ 3 โครงสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ หน้าที่หลักอันหนึ่งของโปรเซสเซอร์ที่ใช้เป็นหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ของคอมพิวเตอร์ คือ ปฏิบัติ (Execute) คำสั่งที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลัก (Main Memory) ตามลำดับ ของคำสั่ง ซึ่งหน่วยความจำนี้โดยปกติจะอยู่นอกโปรเซสเซอร์ ในขั้นแรกโปรเซสเซอร์จะต้องอ่านคำสั่ง (Fetch) จากหน่วยความจำก่อน จากนั้นจะถอดรหัสคำสั่งและปฏิบัติตามคำสั่งที่อ่านมาได้ ลำดับของการกระทำนี้ ก่อให้เกิดขบวนการทำงานของคำสั่งที่เรียกว่า รอบคำสั่ง (Instruction Cycle) ซึ่งสามารถแบ่งออก เป็น 2 ส่วน ใหญ่ๆ ได้คือ ช่วงอ่านคำสั่ง (Ferch Cycle) และช่วงการปฏิบัติคำสั่ง (Execution Cycle) ดังนี้ Fech หมายถึง ขบวนการที่ไมโครโปรเชสเซอร์นำคำสั่งมาจากหน่วยความจำหลักและ ถอดรหัสคำสั่ง Execute หมายถึง ขบวนการที่โปรเซสเซอร์ทำคำสั่งนั้นจนเสร็จ เมื่อทำคำสั่งหนึ่งสำเร็จเรียบร้อยแล้ว ก็จะ Fetch และ Execute คำสั่งถัดไปตามลำดับ ระบบไมโครคอมพิวเตอร์พื้นฐาน ไมโครโปรเชสเชอร์ Z-80 จะปฏิบัติตามคำสั่งต่าง ๆ อย่างมีขั้นตอนที่ แน่นอน ขั้นตอนเหล่านี้ ประกอบด้วยการทำงานพื้นฐานต่าง ๆ ดังนี้ การอ่าน-เขียน หน่วยความจำ (Memory Read or Write) การอ่าน-เขียน อุปกรณ์อินพุด/เอาต์พุต (I/O Device Read or Wrie) การบอกรับการ อินเตอร์รัพต์ (Interrupt Acknowledge) คำสั่งต่ำง ๆ มีขบวนการทำงานพื้นฐาน แต่ละส่วนอาจใช้เวลา 3-6 คาบ กว่าจะเสร็จสมบูรณ์ หรืออาจขยายออกไปได้มากกว่านี้ เพื่อให้การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์พอดีกับความเร็ว ของอุปกรณ์ภายนอก ดังนั้น คาบเวลาของสัญญาณหนึ่งนี้คือ T (Time) ไซเกิลและขบวนการ ฐานหนึ่งที่จะเรียกว่า แมซชื่นไซเกิล (Machine Cycle) ตัวอย่างไดอะแกรมเวลาของคำสั่งหนึ่ง จากรูป 3.2 เป็นคำสั่งที่ประกอบด้วย 3 แมชชีนไซเกิล (M1, M2, และ M3) แมชชีน ไซเกิลที่ 1 (M1) ของ คำสั่งใด 'ๆ เป็นไซเกิลของการเฟทช์ ซึ่งอาจมี 4, 5, หรือ 6 T ไซเกิล ยกเว้น ในกรณีที่เพิ่มเวลาออกไปเนื่องจากมี การรอคอย (Wait State) ไซเกิลของการเฟทช์ (M1) ใช้เพื่อ อ่านรหัสคำสั่งต่อไปที่จะกระทำลำดับต่อมา ทำการ

เคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์กับ หน่วยความจำหรืออุปกรณ์อินพุต /เอาต์พุต ซึ่งจะใช้เวลาตั้งแต่ 3 - 5 คาบเวลา เว้นแต่มีการรอคอย เช่นกัน แมนไซเกิลที่ตามหลั่ง M1 นี้จะมีหรือไม่ก็ได้แล้วแต่ชนิดของคำสั่ง เช่น คำสั่ง LD I, I' ซึ่งใช้เพียง 1 แมชชีนไซเกิลก็สามารถทำงานได้ ไดอะแกรมเวลาซึ่งปรากฏอยู่ในการทำงานพื้นฐาน ต่าง ๆ ทั้งที่มีช่วงการรอคอยและไม่มีการรอคอย ซึ่งแมชชีนไซเกิลที่มีใช้สามารถสรุปได้ดังนี้ 1. ไซเกิลการเฟทซ์รหัสคำสั่ง (Instruction OP-code Fetch Cyole (M1)) 2. ไซเกิลการอ่านหรือเขียนหน่วยความจำ (Memory Data Read or Write Cycle) พฤติกรรมของชีพียู ใน 1 รอบคำสั่ง จะกำหนดโดยลำดับของการทำงานย่อย (Micro Operation) หรือแมชชีนไซเกิล ซึ่งในแต่ละ Micro Operation นี้ก่อให้เกิดการส่งถ่ายข้อมูลใน รีจิสเตอร์ภายใน และการกำเนิดสัญญาณควบคุมด่าง ๆ เวลาที่ ซีพียูใช้ในการทำงานของ Micro Operation ต่าง ๆ เรียกว่า Cycle Time และค่านี้เป็นค่าพื้นฐานสำหรับการ คำนวณหาเวลาทำงานของ โปรแกรม เวลาในการทำงานก็ขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณนาฬิกา (Clock Rae) ซึ่ง โดยทั่วไปใช้ เป็นเมกกะเฮิร์ท ความถี่ของสัญญาณนาฬิกานี้ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีของการผลิตอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ที่ ใช้สร้างชีพียู ในการ Execute โปรแกรม ซีพียูยังต้องคอยตรวจตราการทำงานของระบบอื่น ๆ อีกด้วย ซึ่งโดย ทั่วไปจะใช้สัญญาณควบคุมพิเศษ เช่น เมื่อซีพียูควบคุมการทำงาน ของอุปกรณ์อินพุดหรือเอาต์พุตที่ ต้องการ การ ตอบสนองอย่างรวดเร็วจากซีพียูและอุปกรณ์อินพุตหรือเอาต์พุตจะมีสัญญาณในการขอร้องการบริการที่เรียกว่า สัญญาณการขัดจังหวะหรือ อินเตอร์พด์ (Interrup) เพื่อส่งมาที่ซีพียู ในเหตุการณ์การเกิดการอินเตอร์รัพต์นี้ เมื่อ ชีพียูได้รับสัญญาณการอินเตอร์รัพต์ซีพียูจะหยุดการทำงานตามโปรแกรมที่กำลังทำอยู่ชั่วขณะ และย้ายไปทำงาน ที่โปรแกรมบริการ การอินเตอร์รัพต์ตามตำแหน่งที่กำหนดไว้ด้วยวิธีของการอินเตอร์รัพต์ ซึ่งโดยทั่วไปซีพียูจะ ตรวจสอบสัญญาณการ อินเตอร์รัพต์ที่ไซเกิลสุดท้ายของแต่ละคำสั่ง การอินเตอร์รัพต์ การอินเตอร์รัพต์ หมายถึง วิธีขัดจังหวะการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ Z-80 ในแบบต่างๆ รวมทั้งตัวอย่างของการเขียนโปรแกรมเพื่อ ตอบสนองและ บริการการขัดจังหวะ (Interrupt Service Routine) การขัดจังหวะนี้เราอาจเรียกทับศัพท์ว่า "อินเตอร์รัพต์" เพราะเป็นที่เข้าใจ ในหมู่นักคอมพิวเตอร์ หรืออาจหมายถึงการที่มีเหตุการณ์อื่นเข้ามาแทรกซ้อน งานหรือกิจการที่ กำลังทำอยู่ตามปกติ ในการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ เมื่อไมโครโปรเซสเซอร์ได้รับสัญญาณ อินเตอร์รัพต์จากอุปกรณ์ภายนอก อาจทำให้ไมโครโปรเซสเซอร์หยุดโปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่ แล้วไปทำโปร่แก รมบริการอุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณขออินเตอร์รัพด์เข้ามา และเมื่อทำโปรแกรมบริการ งานนั้นเสร็จเรียบร้อยแล้ว ก็จะ กลับไปทำงานที่โปรแกรมเดิมต่อไป โปรแกรมบริการอินเตอร์รัพต์ มีลักษณะคล้ายกับการเรียกใช้โปรแกรมย่อย (Subroutine) แต่จะมีข้อแตกต่างกันคือ โปรแกรม ย่อย จะถูกเรียกใช้โดยคำสั่ง CA1I ซึ่งผู้เขียนโปรแกรมได้ กำหนดขึ้นว่าจะเรียกใช้เมื่อใด แต่การ อินเตอร์รัพต์ จะมีผลทำให้ข้ามไปทำงานอีกโปรแกรมหนึ่ง เมื่อ ไมโครโปรเซสเซอร์ได้รับสัญญาณการ อินเตอร์รัพต์จากภายนอก ซึ่งกำหนดไม่ได้ว่าสัญญาณการอินเตอร์รัพดีนี้จะ เกิดขึ้นเมื่อใด การอินเตอร์รัพต์ของไมโครโปรเซสเซอร์ Z-80 สามารถทำได้ 4 แบบ ดังนี้ 1. การรีเซตระบบ (Reset)

2. การขอใช้บัส (BUS Request) 3. การอินเตอร์รัพต์ที่ไม่สามารถกันได้ (Non Maskable Interrupt) 4. การอินเตอร์รัพต์ที่สามารถกันได้ (Maskable Interrupt) ขาของไมโครโปรชสเซอร์ที่ใช้ในขบวนกร อินเตอร์รัพด์ทั้ง 4 แบบ นี้ ได้แก่ RESET BUSRQ NMI INT MI BUSAK และ TORQ ซึ่งขาต่าง 1 เหล่านี้ ขารีเซตเป็นขา อินเตอร์รัพต์การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ โดยให้ไมโครโปรเชสเซอร์ยกเลิกการ ทำงานใน ปัจจุบัน แล้วกลับไปเริ่มต้นใหม่ที่ตำแหน่ง 0000H ส่วนขบวนการอินเตอร์รัพต์ที่เหลืออีก 3 แบบ สามารถแสดงลำดับขั้นการทำงานได้ดังรูปที่ 3.4 ไมโครคอมพิวเตอร์ IAS ที่ออกแบบ โดย J.Von Neumann และคณะในระหว่างปี ค.ศ. 1946-1948 ณ The Priceton Instiute For Advanced Sudies เป็นพื้นฐานในการออกแบบซีพียู จนกระทั่งถึงในปัจจุบัน โครงสร้างของคอมพิวเตอร์ /AS นี้ประกอบด้วยรีจิสเตอร์จำนวนหนึ่ง และ วงจรเท่าที่จำเป็นในการกระทำคำสั่ง แบบ Single-Address (ใน 1 Word ประกอบทั้ง Opcode) รีจิสเตอร์ที่สำคัญตัวหนึ่งของชีพียูนี้เรียกว่า แอคคิวมู เลเตอร์ (Acumuatar) ซึ่งใช้เป็นรีจิสเตอร์ หลักในการเก็บข้อมูลที่ใช้เป็นอินพุดหรือเอาด์พุด และในการกระทำ คำสั่งเกี่ยวกับคณิดศาสตร์และ ลอจิกต่าง ๆ โครงสร้างของซีพียูพื้นฐานแสดงได้ดังรูปที่ 3.5 ซึ่งโครงสร้างนี้เรียกว่า Accumulator Oriented CPU สถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์ เป็นของเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคแรก แต่ คอมพิวเตอร์ยุดใหม่ในระดับ มินิหรือไมโครในปัจจุบันก็ยังใช้โครงสร้างในลักษณะนี้อยู่คือใช้ รีจิสเตอร์แอคคิวมูเลเตอร์ (AC) เป็นที่เก็บตัวกระทำ หลัก (Main Operand) ของหน่วยกระทำ ทางคณิตศาสตร์และลอจิก และยังใช้เก็บผลลัพธ์ที่เกิดจากการกระทำ ของหน่วยคณิตศาสตร์และ ลอจิกอีกด้วย จากรูปที่ 3.5 รีจิสเตอร์ข้อมูล (Data Register : DR) ทำหน้าที่เป็น บัฟเฟอร์ ระหว่างชีพียูและหน่วยความจำหลัก รีจิสเตอร์นี้ใช้เพื่อเป็นอินพุดของตัวกระทำอีกตัวหนึ่งที่จะมา กระทำ กับแอคคิวมูเลเตอร์ ซึ่งรูปแบบของการกระทำคือ AC < - -/ (AC, DR) ส่วนรีจิสเตอร์หลักอื่นๆ เช่น โปรแกรม เคาน์เตอร์ (ProgramCounter : PC) มีหน้าที่คือใช้เก็บตำแหน่งของคำสั่งต่อไป รีจิสเตอร์คำสั่ง (Instruction Register : IR) ใช้เก็บรหัสของคำสั่งขณะนั้น ๆ เพื่อนำไปตีความ (Decode) รีจิสเตอร์ตำแหน่ง (Address Register : AR) เป็นรีจิสเตอร์ที่ใช้เก็บตำแหน่งของหน่วยความจำที่จะ ถูกเข้าถึง (Access) โครงสร้างภายในไมโครโปรเซสเซอร์ โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 8 บิต โดยทั่วไปในปัจจุบันจะมีสถาปัตยกรรมภายในที่ใช้ คล้ายๆกัน

ส่วนประกอบภายในไมโครโปรเซสเซอร์ ในบางครั้งจะเรียกไมโครโปรเซสเซอร์ว่า ซีพียู (CPU) หรือ MPU ภายในของซีพียูส่วนใหญ่จะประกอบไปด้วยส่วนคำนวณที่เรียกว่า ALU(Arithmetic Logic Unit) และ ส่วน ควบคุม (Control) นอกจากนี้อาจจะมีส่วนประกอบย่อย ๆ อีก ได้แก่ รีจิสเตอร์เก็บข้อมูล (Data Register) เป็น ส่วนเก็บข้อมูลชั่วคราวเพื่อรับหรือส่งข้อมูลที่ ออกจากบัสข้อมูล (Data Bus) เช่น การเก็บข้อมูลในขณะคำสั่งกำลัง ถูกถอดรหัสและเก็บข้อมูลไว้ใน ขณะที่คำถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำ รีจิสเตอร์เก็บตำแหน่งที่อยู่ ( Address Register) ใช้เป็นส่วนเก็บตำแหน่งข้อมูลไว้ ชั่คราว ซึ่งจะเก็บตำแหน่งของข้อมูลที่อยู่ไว้ในหน่วยความจำหรือ อุปกรณ์ภายนอกอื่น ๆ ในขณะที่ กำลังปฏิบัติการอยู่ ตัวนับคำสั่งในโปรแกรม (Program Counter : PC) เป็นตัวชี้ หรือควบคุมลำดับการ านตามคำสั่งในโปรแกรม ปกติจะทำงานโดยนับ 0, 1, 2, 3.. ตามลำดับ การนับดังกล่าว แหน่งที่อยู่ของข้อมูลในหน่วยความจำ ซึ่งจะมีการนำไบค์ถัดไปของข้อมูลออกมา ตัวถอดรหัสคำสั่ง (Instruction Decoder : ID) จะรับข้อมูลมาจากรีจิสเตอร์ข้อมูลแล้ว มาทำการ ตีความหมาย (ถอดรหัส) ว่าจะทำหน้าที่อะไร ลำดับการควบคุม (Controller Sequence) เป็นส่วนกำเนิด สัญญาณควบคุมแบบต่าง ๆ เพื่อให้ปฏิบัติตามคำสั่ง เนื่องจากคำสั่งแต่ละคำสั่งแตกต่างกัน วงจรนี้จะกำหนดลำดับ เหตุการณ์ต่าง ๆ ที่จำเป็นในการทำงานที่อธิบายด้วยคำสั่งให้สำเร็จ ส่วนประกอบที่สำคัญภายในเหล่านี้จะ ติดต่อกันด้วยบัสภายใน (Internal Bus) และบัสภายใน นี้จะต่อกับบัสภายนอก (Extemal Bus) โดยผ่านบัฟเฟอร์ (Buffer) เพื่อเป็นการติดต่อกับวงจร ภายนอกอีกที่หนึ่ง ซึ่งหน้าที่ของหน่วยต่าง ๆ อธิบายได้ดังนี้ 1) หน่วยควบคุม (Control Unit) หน่วยควบคุมเป็นหน่วยที่ใช้สร้างสัญญาณเพื่อควบคุมการทำงาน ภายในของ ไมโครโปรเซสเซอร์ ให้ทำงานอย่างมีระเบียบและสัมพันธ์กัน โดยที่หน่วยควบคุมนี้จะรับสัญญาณ มา จากวงจรถอดรหัสคำสั่งซึ่งจะถอดรหัสคำสั่งจากรีจิสเตอร์คำสั่ง ดังนั้น การทำงานภายใน ไมโครโปรเชสเซอร์จึง ขึ้นอยู่กับคำสั่งที่ป้อนเข้ามาให้กับไมโครโปรเซสเซอร์ โดยพื้นฐานทั่วไป ส่วนควบคุมจะทำงานเป็น 2 จังหวะ ดังนี้ 1. รับคำสั่ง (Fetch) ในจังหวะแรกนี้ชุดคำสั่งจะถูกดึงจากส่วนความจำเข้าสู่ส่วน ควบคุมแล้วแยกออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่เป็นรหัสคำสั่งจะแยกไปยังส่วนที่มีชื่อเรียกว่า วงจรสร้าง สัญญาณ (Decoder) เพื่อเตรียมทำงานใน

จังหวะที่ 2 และส่วนที่เป็น ออเพอแรนด์ (Operant) จะแยกออกไปยังวจรอีกส่วนหนึ่งเพื่อปฏิบัติให้เสร็จสิ้นใน จังหวะแรก แล้วเตรียมพร้อมที่จะทำงาน ในจังหวะต่อไปเมื่อได้รับสัญญาณควบคุมส่งมาบังคับ 2) ปฏิบัติ (Execute) เมื่อจังหวะแรกได้เสร็จสิ้นไปแล้ว วงจรควบคุมจะสร้างสัญญาณ ขึ้นเพื่อส่งไป ควบคุมส่วนต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ตามรหัสคำสั่งที่ได้รับมา เช่น การบวก ลบ คูณ หาร หรือย้ายข้อมูล เป็น ต้น เครื่องคอมพิวเตอร์หลายแบบใช้วงจรควบคุมที่เป็นวงจร อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างเสร็จเรียบร้อยติดไว้ในเครื่อง เครื่องคำนวณจะเก็บสัญญาณควบคุมเหล่านี้ไว้ใน ส่วนความจำพิเศษที่เรียกว่า รอม (ROM) 2. หน่วยคณิตศาสตร์และลอจิก (Arithmetic Logic Unit) หน่วยคณิตศาสตร์และลอจิกหรือเรียกย่อย ๆ ว่า ALU หน่วยนี้มีหน้าที่กระทำการ ทางคณิตศาสตร์และลอจิก หน่วย ALU นี้จะใช้รีจิสเตอร์พิเศษตัวหนึ่งเป็น อินพุตซึ่งเรียกว่า แอคคิวมูเลเตอร์ (Accumulator) ซึ่งแอคคิวมูเลเตอร์นี้จะเป็นได้ทั้งอินพุดและเอาด์พุตของ ALU นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการเลื่อน (Shift) และหมุน (Rotate) ข้อมูลได้อีกด้วย การเลื่อนข้อมูล คือ การเคลื่อนย้ายข้อมูลใน 1 ไบต์ไปทางช้ายหรือทางขวา 1 ตำแหน่งหรือมากกว่า ซึ่ง เป็นการเลื่อนข้อมูลไป ทางซ้าย 1 บิด การเลื่อนข้อมูลนี้อาจเลื่อนผ่านแฟลกตัวทด (Carry Flag) หรือไม่ก็ได้ขึ้นอยู่ กับคำสั่ง ซึ่งรายละเอียดของการเลื่อนและการหมุนข้อมูลนี้จะได้กล่าวโดยละเอียดในบทต่อไป วงจรเลื่อน ข้อมูล (Shifter) อาจต่อไว้กับเอาต์พุต ของ ALU บล็อกทางด้านขวาของ ALU คือ แฟลกหรือรีจิสเตอร์ (F) แสดงสถานะ (Status Register หรือ Condion Code Register) แฟลกนี้ใช้เก็บเงื่อนไขพิเศษต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นภายใน ไมโครโปรเซสเซอร์ ข้อมูลในแฟลกสามารถตรวจสอบได้โดยคำสั่งบางคำสั่ง คำสั่งประเภทที่มีการ ตรวจสอบ สถานะที่แฟลก ใช้ในการเขียนโปรแกรมที่มีการทำงานข้าม (Jump หรือ Call) ไปยัง ส่วนอื่นของโปรแกรม ซึ่ง รายละเอียดของคำสั่งประเกทนี้ จะได้กล่าวถึงในเรื่องชุดคำสั่งต่อไป รีจิสเตอร์ (Register) จากสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ เราอาจแบ่งรีจิสเตอร์ที่มีอยู่ภายใน ไมโครโปรเซสเซอร์ออกได้เป็น 2 กลุ่ม ดังนี้ 1. รีจิสเตอร์ใช้งานทั่วไป ในไมโครโปรเชซสเซอร์ขนาด 8 มิต รีจิสเตอร์จะมีขนาด 8 บิต หน้าที่ของ รีจิสเตอร์ เหล่านี้ไม่ได้ถูกกำหนดให้เฉพาะเจาะจงลงไป แต่โดยทั่วไปจะใช้สำหรับเก็บข้อมูลเพื่อให้ ALU กระทำกับ ข้อมูลต่าง ๆ เหล่านั้นด้วยความเร็วสูง เนื่องจากไม่ต้องติดต่อกับหน่วยความจำที่อยู่ ภายนอก นอกจากนี้ไมโครโป รเชสเซอร์บางตัวยังสามารถนำรีจิสเตอร์ 2 ตัวมาต่อร่วมกันได้ เรียกว่า คู่รีจิสเตอร์ (Register Pair) โดยที่คู่ รีจิสเตอร์นี้จะกลายเป็นรีจิสเตอร์ขนาด 16 บิด เพื่อทำงาน พิเศษบางอย่าง เช่น ใช้สำหรับการกระทำทาง คณิตศาสตร์ขนาด 16 บิต หรือใช้เป็นตัวชี้ตำแหน่ง ข้อมูลในหน่วยความจำก็ได้ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับคำสั่งที่ใช้ 2. รีจิสเตอร์สำหรับการอ้างตำแหน่ง หน้าที่ของรีจิสเตอร์นี้ใช้สำหรับเก็บตำแหน่งของหน่วยความจำที่ ต้องการอ้างถึง ซึ่งอาจ จะเป็นการอ้างถึงโดยคำสั่งหรือการอ้างถึงโดยระบบก็ตาม ขนาดของรีจิสเตอร์นี้อาจเป็น 8 บิด หรือ 16 บิด ก็ได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของไมโครโปรเซสเซอร์นั้น 1 บางครั้งอาจเรียกรีจิสเตอร์เหล่านี้ว่า ดาต้า เคาน์เตอร์ (Data Counter) หรือ พอยท์เตอร์ (Pointer) ในไมโครโปรเซสเซอร์ทั่ว ๆ ไป ควร จะต้องมีรีจิสเตอร์

สำหรับการอ้างตำแหน่งอย่างน้อย 2 ตัว คือ โปรแกรมเคาน์เตอร์ (PC) และ สแตคพอยท์เตอร์ (SP) ส่วน รีจิสเตอร์ ตัวอื่น เ เช่น อินเด็กซ์รีจิสเตอร์ (IX) อาจจะมีหรือไม่ก็ได้ รีจิสเตอร์นี้จะต่อกับบัสตำแหน่งดังรูป 3.8 เอาตํพุตของ รีจิสเตอร์เหล่านี้จะต่อไว้กับบัสตำแหน่ง โดย มีตัวเลือกข้อมูล (Multiplexer)เพื่อทำหน้าที่เลือกว่าจะนำข้อมูลมา จากรีจิสเตอร์ใดเพื่อไปกำหนด ตำแหน่งที่ต้องการ 2.1 หน้าที่เฉพาะของรีจิสเตอร์สำหรับการอ้างตำแหน่งต่าง ๆ สามารถอธิบายได้ดังนี้ โปรแกรมเคาน์เตอร์ (Program Counter : PC) จะต้องมีอยู่ในทุกไมโครโปรเชสเซอร์ ข้อมูลในโปรแกรมเคาน์เตอร์คือตำแหน่งของ คำสั่งต่อไปที่ไมโครโปรเซสเซอร์จะต้องอ่านเพื่อปฏิบัติ กลไกการปฏิบัติตามรหัสคำสั่งและลำดับขั้นของการทำงาน ตามคำสั่งที่วางไว้ ซึ่งกำหนดโดยข้อมูล ที่อยู่ในโปรแกรมเคาน์เตอร์นี้เอง กล่าวโดยสรุปคือการทำงานของโปรแกรม จะเป็นแบบเรียงลำดับ และเพื่อที่จะดึงคำสั่งต่อไป ไมโครโปรเซสเซอร์จำเป็นต้องดึงคำสั่งมาจากหน่วยความจำ ซึ่ง ขบวนการ นี้ข้อมูลในโปรแกรมเคาน์เตอร์จะส่งมาบนบัสตำแหน่งและส่งต่อไปยังหน่วยความจำ หน่วยความจำ จะ อ่านข้อมูลจากตำแหน่งที่ถูกอ้างถึงและส่งข้อมูลที่อำนได้ไปบนบัสข้อมูล ไมโครโปรเซสเซอร์จะอ่าน ข้อมูลบน บัสข้อมูลนั้น ซึ่งข้อมูลหรือค่ที่อำนได้นี้คือ คำสั่ง (Operation Code : OP Code) นั่นเอง 2.2 สแตคพอยท์เตอร์ (Stack Pointer : SP) ไม่โครโปรเชสเซอร์ที่มีความสามารถสูง โดยทั่วไปจะต้อง มีสแตค (Sack) ซึ่งสแตคอาจเป็นรีจิสเตอร์ที่อยู่ในไมโครโปรเชสเซอร์เองหรือใช้ หน่วยความจำภายนอกส่วนหนึ่ง เพื่อกำหนดให้ปีนสแตคก็ได้ ในการเก็บรักษาตำแหน่งสูงสุดของสแตค ที่อยู่ในหน่วยความจำจะใช้จิสเตอร์ที่เรียกว่า สแตคพอยท์เตอร์ (SP) ซึ่งทั้งสแตคและสแตคพอยท์เตอร์ นั้นสิ่งที่จำเป็นและขาดไม่ได้ในการทำโปรแกรมย่อย (Subroutine) และการทำโปรแกรมการอินเตอร์รัพต์ 2.3 อินเด็กซ์รีจิสเตอร์ (Index Register : IX) เป็นรีจิสเตอร์สำหรับการอ้างตำแหน่งอีก ตัวหนึ่งที่มีในไม โครโปรเซสเชอร์บางชนิดเท่นั้น และใช้กับคำสั่งที่มีการเข้าถึงข้อมูลแบบอินเด็กซ์ ddressing Mode) ซึ่งอินเด็กซ รีจิสเตอร์นี้จะทำให้การเข้าถึงหน่วยความจำเป็นก สะดวก ข้อมูลในอินเด็กซ์รีจิสเตอร์นี้อาจเป็นค่าระยะห่าง (Displacemeni) ซึ่งจะนำไปบวกกับค่า ตำแหน่งฐาน (Base Address) เพื่อใช้ชี้ตำแหน่งของหน่วยความจำที่ ต้องการอ้างถึงหรือข้อมูลใน อินเด็กซ์รีจิสเตอร์อาจเป็นค่ตำแหน่งฐานเพื่อนำไปบวกกับคำระยะห่างที่กำหนดมากับ คำสั่งก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับไมโครโปรเซสเซอร์ตัวนั้น ๆ สแตค (Stack) สแตค คือ กลุ่มรีจิสเตอร์หรือส่วนหนึ่งของ หน่วยความจำที่ถูกจัดเตรียมไว้ ซึ่งสแตคสามารถ จัดแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้ 1. ฮาร์ดแวร์สแตค (Hardware Stack) สแตคแบบนี้เป็นรีจิสเตอร์ที่กำหนดไว้คงที่ ภายในตัวไมโครโป รเชสเซอร์เอง ซึ่งมีข้อดีในเรื่องของความเร็วในการทำงาน แต่มีข้อเสียคือจำนวน รีจิสเตอร์ที่ใช้เป็นสแตคมีจำกัด 2. ซอฟต์แวร์สแตค (Software Stack) ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้งานทั่ว ๆ ไปจะใช้ซอฟต์แวร์สแตค เพราะ จำนวนของสแตคไม่ได้ถูกจำกัดด้วยจำนวนของรีจิสเตอร์ที่อยู่ภายใน แต่จะ ใช้ส่วนหนึ่งของหน่วยความจำและใช้ คำสั่งในการกำหนดตำแหน่งเริ่มต้นของสแตค ตำแหน่งบนสุด ของสแตคจะชี้โดยข้อมูลที่มีอยู่ในสแตคพอยท์เตอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้สแตคลักษณะนี้ ได้แก่ ขึ้นอยู่กับไมโครโปรเซสเซอร์ Z-80 ลักษณะโครงสร้างของสแตคทั้ง

สองจะเป็นแบบเรียงลำดับ (Chronological Structure) คือข้อมูลที่ใส่ลงไปในสแดคข้อมูลแรกจะอยู่ที่ชั้นใต้สุด ของสแตค และข้อมูลที่ใส่เข้ามาทีหลังจะ ทับต้านบนต่อไปเรื่อยๆส่วนในการนำข้อมูลออก ข้อมูลที่อยู่บนสุดหรือ ข้อมูลที่ใส่ ทีหลังสุดจะถูกนำออกมาก่อน ดังนั้น โครงสร้างลักษณะนี้เรียกได้ว่าเป็นโครงสร้างแบบ Last-in Firstout ซึ่งมีลักษณะคล้ายโครงสร้างของแหนบลูกปืนซึ่งมีสปริงอยู่ด้านล่าง ลูกแรกที่ใส่เข้าไปจะอยู่ล่างที่สุด และลูก ปีนที่ใส่เข้าไปที่หลังก็จะช้อนอยู่ข้างบนเรื่อย ๆ เห็น ลักษณะของโครงสร้างแบบนี้ ลูกปืนที่อยู่บนสุดจะถูกใช้ก่อน เสมอตังรูปที่ 3.9 แสดงถึงโครงสร้าง ของสแตคดังที่กล่าวมานี้ สแตคมีประโยชน์ในการทำโปรแกรม 3 ประเภท คือ โปรแกรมย่อย (Subroutine) โปรแกรม บริหารการขัดจังหวะ (Interrupt Routine) และการใช้เป็นที่เก็บข้อมูล ชั่วคราว (Temporary Data Register) ของการทำโปรแกรมต่าง ๆ คำสั่งโดยทั่วไปสำหรับไมโครโปรเซสชอร์ที่ใช้สำหรับการนำข้อมูลเข้าออกจากสแดคโดยตรง มีอยู่ 2 คำสั่ง คือ PUSH และ POP (หรือ PULL) คำสั่ง PUSH มีผลทำให้ใส่ข้อมูลลงไปในสแตค ส่วนคำสั่ง POP ทำการดึงข้อมูล ออกจากสแต่ค และตำแหน่งบนสุดของสแตคจะแสดงที่ สแดดพอยท์เตอร์รีจิสเตอร์เสมอ ซึ่งโดยทั่วไปตำแหน่ง บนสุดของสแต่ค หมายถึงตำแหน่ง หน่วยความจำที่มีค่าน้อยที่สุดของหน่วยความจำที่ใช้เป็นสแดคดังรูปที่ 3.1 0 แสดงถึงการทำงานของ สแดคและสแตคพอยท์เตอร์ ถ้าในขณะเริ่มแรกข้อมูลในสแตคพอยท์เตอร์ชี้ที่ตำแหน่ง 1002 เมื่อ ไมโครโปรเชสเซอร์ทำคำสั่ง PUSH AF เพื่อทำการนำข้อมูลในแอคคิวมูเลเตอร์และแฟลกเข้าไปเก็บ ไว้ ในสแดค หลังจากที่ทำคำสั่ง PUSH AF นี้แล้ว ข้อมูลในสแตคพอยท์เตอร์จะเปลี่ยนไปเป็น 1000 โดยอัตโนมัติ นั่น คือสแตคพอยท์เตอร์จะชี้ตำแหน่งบนสุดของสแตคที่มีข้อมูลอยู่ส่วนการนำข้อมูล กลับออกจากสแดค จะใช้คำสั่ง POP โดยจะนำข้อมูลบนสุดออกมาก่อนในลักษณะ Last-in First-out นั่นเอง

จุดประสงค์การมอบหมายงานให้ 1. อธิบายโครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 2. อธิบายโครงสร้างภายในไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 3. อธิบายหน้าที่ของหน่วยควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ได้ 4. อธิบายหน้าที่ของหน่วยคณิตศาสตร์และลอจิกได้ 5. อธิบายหน้าที่ของส่วนประกอบต่างๆของรีจิสเตอร์ได้ 6. อธิบายคุณสมบัติของสแตคได้ แนวทางปฏิบัติงาน ก่อนเรียน ครูชี้แจงคำถาม และแนะแนวทางคำตอบ ขณะเรียน ให้นักศึกษาอภิปรายและสรุปความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ หลังเรียน ให้นักเรียนไปค้นคว้าเพิ่มเติมเกี่ยวกับพื้นฐานไมโครคอนโทรลเลอร์และทำใบงานท้ายหน่วยเรียน หน่วยที่ 3 ส่งท้ายชั่วโมง แหล่งค้นคว้า/อ้างอิง ไพฑูรย์ เดชไพฑูรย์กุล. ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : บริษัท พัฒนาวิชาการ (2535) จำกัด กำหนดเวลาส่งงาน - ท้ายชั่วโมงเรียน การประเมินผล 1. การประเมินผลโดยใช้ใบงานหลังเรียนหน่วยที่ 3 2. การประเมินผลโดยสังเกตพฤติกรรมและคุณภาพของงานที่ได้รับมอบหมาย ใบมอบหมายงานที่ 3 ระดับชั้น ปวช.2 กลุ่ม ทส.2 สัปดาห์ที่3 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น ชื่อเรื่อง โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ จำนวนชั่วโมง 3 ชั่วโมง

3. สังเกตการมีส่วนร่วมในการเรียน 4. สังเกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย

ใบงานหน่วยที่ 3 โครงสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ คำชี้แจง ให้นักเรียนศึกษาโครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ จากนั้นวาดแผนผังความคิด (Mind Map) แสดง ความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบหลักของไมโครโปรเซสเซอร์

แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยที่ 4 ชื่อวิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น สอนครั้งที่ 4-5 ชื่อหน่วย การเชื่อมต่อระบบบัสต่างๆ ชั่วโมงรวม 6 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง การเชื่อมต่อระบบบัสต่างๆ จำนวน 6 ชั่วโมง สาระสำคัญ ขาและสัญญาณสำหรับการเชื่อมต่อระบบบัสต่างๆของไมโครโปรเซสเซอร์กลุ่มขาสัญญารบัสต่างๆของ ไมโครโปรเซสเซอร์การเชื่อมต่อระบบบัส SPI I2C UART สมรรถนะประจำหน่วย 1. อธิบายกลุ่มสัญญาณบัสต่างๆของไมโครโปรเซสเซอร์ จุดประสงค์การเรียนรู้ประจำหน่วย จุดประสงค์ทั่วไป 1. เพื่อให้นักเรียนอธิบายกลุ่มสัญญาณบัสต่างๆของไมโครโปรเซสเซอร์ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. อธิบายกลุ่มสัญญาณบัสต่างๆของไมโครโปรเซสเซอร์ได้

กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอน (กิจกรรมของครู) ขั้นตอนการเรียน (กิจกรรมผู้เรียน) เครื่องมือ/การวัดผล ประเมินผล 1.ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน 1.1 ครูบอกจุดประสงค์ของการเรียนใน บทเรียนนี้ 1.2 ครูเปิดประเด็นคำถามการเชื่อมต่อ ระบบบัสต่างๆ 1.1 นักเรียนรับฟังจุดประสงค์ของการ เรียนในบทเรียนนี้ 1.2 นักเรียนตอบคำถามการเชื่อมต่อระบบบัส ต่างๆ 1. คำถามประจำหน่วย - การตอบคำถามแบบสุ่มถามเพื่อ กระตุ้นผู้เรียน 2. ขั้นสอนทฤษฎี 2.1 ครูอธิบายการเชื่อมต่อระบบบัส ต่างๆ 2.2 ซักถามปัญหาการเชื่อมต่อระบบ บัสต่างๆ 2.1 รับฟังคำบรรยาย 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็น 1.สื่อนำเสนอ Canva หน่วยที่ 4 3. ขั้นสรุป 3.1 ครูและนักเรียนช่วยกันสรุปและ ครูซักถามปัญหาข้อสงสัย 3.1 นักเรียนช่วยครูสรุปและตอบคำถาม 3.2 จดบททึกย่อ 4. ขั้นสอนปฏิบัติ 4.1 ครูสาธิตการเชื่อมต่อระบบบัสต่าง 4.1 นักเรียนปฏิบัติตาม 5. ขั้นการประเมินผล 5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลังเรียน หน่วยที่ 4 5.2 ดูแลนักเรียนไม่ให้ทุจริต 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดรับ แบบทดสอบคืน 5.1 รับใบประเมินผลหลังเรียนหน่วยที่ 4 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรียน 5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดส่งแบบทดสอบคืน 1. ใบงานหน่วยที่ 4 6. ขั้นมอบหมายงาน 6.1 ให้นักเรียนไปค้นคว้าเพิ่มเติม เกี่ยวกับการเชื่อมต่อระบบบัสต่างๆ 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยที่ 4 2. กิจกรรมหน่วยที่ 4 7. ขั้นตรวจสอบความเรียบร้อย 7.1 ตรวจความเรียบร้อยและความ เรียบร้อยของห้องเรียนห้องปฏิบัติงาน 7.1 ช่วยกันจัดเก็บและทำความสะอาด ห้องเรียนห้องปฏิบัติงานให้เรียบร้อย 1.ใบตรวจสอบความ เรียบร้อย

สื่อการเรียนรู้และแหล่งการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ - ไพฑูรย์ เดชไพฑูรย์กุล. ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : บริษัท พัฒนาวิชาการ (2535) จำกัด สื่ออื่นๆ - สื่อนำเสนอ Canva หลักฐานการเรียนรู้ที่ต้องการ หลักฐานความรู้ งานใบงานหน่วยที่ 4 กิจกรรมหน่วยที่ 4 หลักฐานการปฏิบัติงาน คะแนนงานใบงานหน่วยที่ 4 คะแนนกิจกรรมหน่วยที่ 4 การวัดและประเมินผล การวัดผล (ใช้เครื่องมือ) การประเมินผล (นำผลเทียบกับเกณฑ์และแปลความหมาย) 1. ใบงานหน่วยที่ 4 เกณฑ์ผ่าน 50% 2. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม ตามสภาพจริง เกณฑ์ผ่าน 50% การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น วิชาวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีสามารถบูรณาการกับวิชาอื่น ๆ ได้หลายวิชา เช่น • วิชาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอที ในการประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นต้น • วิชาคณิตศาสตร์สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับวิทยาการก้าวหน้าระบบสมองกลฝังตัวและไอโอทีในการ ประยุกต์ใช้กับการคำนวณและแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ได้ เช่น การคำนวณระยะทางระหว่างอุปกรณ์ ต่างๆ การคำนวณปริมาณการใช้พลังงาน เป็นต้น