การจัดเก็บข้อมูลในหน่วยความจำ

                   หน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์เป็นที่เก็บข้อมูลและคำสั่งในขณะประมวลผล การเก็บข้อมูลในหน่วยความจำเป็น การเก็บรหัสตัวเลขฐานสอง ข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผลทั้งตัวเลขหรือตัวอักขระ จะได้รับการแทนเป็นตัวเลขฐานสอง แล้วเก็บไว้ในหน่วยความจำ เช่น ข้อความว่า BANGKOK เก็บในคอมพิวเตอร์จะแทนเป็นรหัสเรียงกันไป ดังตัวอย่างแสดงในภาพ

ภาพ  แสดงตัวอย่างการแทนข้อมูลด้วยรหัสเลขฐานสองในหน่วยความจำ

           หน่วยความจำของไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอยู่ขณะนี้  มีขนาด ความกว้าง 8 บิต และเก็บข้อมูลเรียงกันไป โดยมีการกำหนดตำแหน่ง ซึ่งเรียกว่า ตำแหน่งที่อยู่ (Address)           เพื่อให้ข้อมูลที่เก็บมีความถูกต้อง การเขียนหรืออ่านทุกครั้งจึงต้อง ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล วิธีที่ง่ายและนิยมใช้กันคือการเพิ่มบิตพาริตี (Parity Bit) เพื่อตรวจสอบจำนวนเลข 1 ในรหัสแทนข้อมูลว่ามีจำนวนคู่หรือจำนวนคี่ ตัวอย่างเช่น พาริตีคู่ (Even Parity) ซึ่งเป็นการทำให้จำนวนของเลข 1 เป็นจำนวนคู่ บิตพาริตีที่เติมสำหรับข้อมูลตัวอักษร A และ E เป็น ดังนี้

         ข้อมูล A มีเลข 1 สองตัว ซึ่งเป็นจำนวนคู่ จึงใส่บิตพาริตีเป็นเลข 0
         ข้อมูล E มีเลข 1 เป็นจำนวนคี่ จึงใส่บิตพาริตีเป็น 1 เพื่อให้มีเลข 1 เป็นจำนวนคู่
         เมื่อต้องการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลให้พิจารณาจำนวนของเลข 1 ที่ปรากฏในรหัสแทนข้อมูลนั้นร่วมกับบิตพาริตี ถ้ามีจำนวนเลข 1 เป็นจำนวนคู่แสดงว่าข้อมูลถูกต้อง แต่ถ้าได้เป็นจำนวนคี่แสดงว่าข้อมูลไม่ถูกต้อง

      ข้อความ BANGKOK เมื่อเก็บในหน่วยความจำหลักของไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีบิตพาริตีด้วย จะเป็นดังภาพ

ภาพ แสดงตัวอย่างการแทนข้อความในหน่วยความจำแบบมีบิตพาริตี

การจัดเก็บคำสั่งในหน่วยความจำ

 

              ในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ นอกจากข้อมูลแล้ว สิ่งสำคัญอีกอย่างที่ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถ ดำเนินการต่าง ๆ ตามที่เราต้องการได้ คือ ชุดคำสั่ง โดยหน่วยควบคุมของคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในหน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ซีพียู ทำการอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมาย และกระทำตามคำสั่ง การแปลความหมายคำสั่ง หมายถึง การนำคำสั่งที่เขียนขึ้นด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่งมาแปลงให้เป็น ภาษาคอมพิวเตอร์ระดับพื้นฐานที่เรียกว่า ภาษาเครื่อง (Machine Langauge) ซึ่งมีลักษณะเป็นรหัสเลขฐานสอง คอมพิวเตอร์ เครื่องหนึ่งมีคำสั่งที่ใช้ได้หลายร้อยคำสั่ง แต่ละคำสั่งจะมีความหมายเฉพาะ เช่น คำสั่งนำข้อมูลที่มีค่าเป็น 3 จากหน่วยความจำตำแหน่งที่ 8000 มาบวกกับข้อมูลที่มีค่าเป็น 5 ในตำแหน่งที่ 8001 ผลลัพธ์ที่ได้ให้เก็บไว้ในหน่วยความจำตำแหน่งที่ 8002

ภาพ แสดงตัวอย่างการแทนคำสั่งภาษาเครื่อง

                              รหัสภาษาเครื่องเมื่อเก็บอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์จะมีลักษณะเรียงต่อกันไป สมมติให้ส่วนของคำสั่งเก็บในหน่วยความจำเริ่มจากตำแหน่ง 1000 และส่วนของข้อมูลเก็บไว้เริ่มจากตำแหน่ง 8000 ดังภาพ

ภาพ  การเก็บข้อมูลและคำสั่งลงในหน่วยความจำด้วยรหัสเลขฐานสอง

                 ภาษาเครื่องเป็นภาษาสั่งการพื้นฐานที่ใช้รหัสตัวเลขฐานสอง คอมพิวเตอร์ที่ใช้หน่วยประมวลผลกลางต่างตระกูลกันจะมีภาษาเครื่องที่แตกต่างกัน เช่น เครื่องที่ใช้ซีพียูเพนเทียม (Pentium) กับซีพียูที่ใช้ในเครื่องแมคอินทอช มีรหัสคำสั่งต่างกัน

---

ที่มา : http://www.school.net.th/library/
http://www.chakkham.ac.th/
http://www.piacec.moe.go.th
หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐาน เทคโนโลยีสารสนเทศ ช่วงชั้นที่ 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 - 6 ของ สสวท