硬件是如何通過(guò)軟件來(lái)控制的
硬件是如何通過(guò)軟件來(lái)控制的
軟件中的命令(這些命令是最初編程設(shè)計(jì)的)最終都要轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的機(jī)器語(yǔ)言，那么硬件是如何通過(guò)軟件來(lái)控制的?下面來(lái)和學(xué)習(xí)啦小編一起了解一下吧!
硬件是如何通過(guò)軟件來(lái)控制
我們通常聽說(shuō)的0101010101,這種長(zhǎng)串的機(jī)器代碼在硬件中反映成電脈沖或電信號(hào),在超大規(guī)模的集成電路中執(zhí)行邏輯操作或運(yùn)算(具體的,那就是電路知識(shí)了,最基本的原理都非常非常簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)單的讓你吃驚,即通路,斷路),最終形成的現(xiàn)在運(yùn)算速度驚人的計(jì)算機(jī). 要理解的很清楚的話那就要求掌握多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)了.你不理解軟件為何能控制硬件，大概是因?yàn)槟阌X(jué)得軟件是看不見摸不著的東西，如何能夠控制硬件這樣有形的實(shí)體吧。 其實(shí)問(wèn)題很簡(jiǎn)單，軟件在工作的時(shí)候也是實(shí)體，軟件的實(shí)質(zhì)就是電流信號(hào)，用電壓的高低代表不同是信息，用這些電流信號(hào)去控制邏輯電路的通斷，靠邏輯電路的通斷來(lái)控制硬件的工作。
說(shuō)到底軟件就是起到一個(gè)開關(guān)信號(hào)的作用，開關(guān)要工作，必需保證硬件是加電的，沒(méi)有接通電源的硬件是無(wú)法用軟件來(lái)控制的。就好比沒(méi)有插上電源的臺(tái)燈，你怎么按開關(guān)都是不會(huì)亮的。 任何軟件在運(yùn)行前都要有一個(gè)將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)的實(shí)體化過(guò)程，你寫在紙上的軟件代碼是永遠(yuǎn)也不能控制硬件的。早期電腦用人工接線輸入程序，相當(dāng)于用人體的力量將軟件代碼實(shí)體化為電信號(hào);現(xiàn)在我們用的軟盤、硬盤是通過(guò)磁頭將程序代碼轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，光盤需要通過(guò)光頭將程序代碼轉(zhuǎn)化為電信號(hào)等等。這個(gè)問(wèn)題看似簡(jiǎn)單，其實(shí)涉及到一些很底層的內(nèi)容和原理。對(duì)于一般計(jì)算機(jī)愛(ài)好者來(lái)講，又沒(méi)有辦法說(shuō)明白，原因就是我們從來(lái)沒(méi)有考慮過(guò)電路在物理上的實(shí)現(xiàn)。 計(jì)算機(jī)軟件說(shuō)到底，不過(guò)就是一些指導(dǎo)電子元件工作的指令序列，那么你一定又會(huì)問(wèn)電子元件為什么會(huì)按這些序列工作呢?指令序列的在電路中的實(shí)質(zhì)就是一些有規(guī)律且有一定意義的電脈沖，電脈沖控制電子元件的各種狀態(tài)。工作過(guò)程非常復(fù)雜。最簡(jiǎn)單最基本的就是幾個(gè)邏輯門電路的實(shí)現(xiàn)：比如“或”電路，“與”電路等等。通過(guò)將這些邏輯門電路的組合和協(xié)同，就能實(shí)現(xiàn)電腦整體上的運(yùn)算和處理能力。因?yàn)檫@是十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的基礎(chǔ)電路的有機(jī)集合的對(duì)外的體現(xiàn)，如奔騰系列CPU集成了上億個(gè)半導(dǎo)體元件，要想把各個(gè)元件的功能徹底認(rèn)知，是非常困難的。可以把它們比作每個(gè)人的活動(dòng)合在一起就構(gòu)成了社會(huì)有單位，有抽象 正如抽象的生活用電網(wǎng)絡(luò)，可以將一個(gè)用電器作為抽象單位，也可以將一個(gè)家庭作為抽象單位，一個(gè)抽象單位連接入網(wǎng)絡(luò)，具體的接入方式，抽象單位完全本身實(shí)現(xiàn)，理想情況下每一功能模塊即抽閑單位，都有接口，成為網(wǎng)絡(luò)的一部分，向新的部分提供接口，理想情況下家庭電路有接口模塊，可以任意擴(kuò)展;每一但單元都有進(jìn)出，任意個(gè)連接組合，總的單位也有進(jìn) 和 出軟件可以發(fā)送命令 讓cpu的某一引腳 發(fā)出高低信號(hào) 從而控制硬件我對(duì)程序的思考我也曾遇到過(guò)這樣的問(wèn)題，困惑了好長(zhǎng)時(shí)間。每每到網(wǎng)上看， 都說(shuō)的不是我想要的問(wèn)題，或者說(shuō)是組成原理書上有講呀什么的。現(xiàn)在我明白了， 是按自己的想法明白 ，希望像我困惑過(guò)的正在困惑的能在這里得到答案，對(duì)你有所幫助軟件如何控制硬件呢?
大家都知道。沒(méi)有軟件的硬件就是一堆廢鐵或“砂子”。您也知道cpu中有個(gè)叫做譯碼器的東東吧，您也知道我們寫的程序要經(jīng)過(guò)編譯呀，匯編呀，連接呀。最后生成可以被硬件執(zhí)行的二進(jìn)制。可是問(wèn)題來(lái)了，硬件能認(rèn)識(shí)個(gè)啥二進(jìn)制。這里也許是你不懂的地方。其實(shí)解釋的關(guān)鍵也就在這里了。高低電壓。脈沖的有無(wú)控制硬件您能夠接受吧，而我們寫的程序(軟件)其實(shí)都是以高低電壓，脈沖的有無(wú)存儲(chǔ)在磁盤上。或者以有無(wú)反射的形式存在光盤上。所謂的機(jī)器可直接執(zhí)行的代碼， 也就是二進(jìn)制，譯碼器能理解。他能理解。cpu就能理解。cpu按照硬件設(shè)置和硬件特性，選擇switch(也就是讓哪一條導(dǎo)線是通路)，以達(dá)到控制硬件。(能理解嗎， 如果你還有什么疑問(wèn)留言吧， 針對(duì)性解決可能會(huì)好點(diǎn)，)實(shí)際上計(jì)算機(jī)把相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題最終都會(huì)轉(zhuǎn)化成加法(ALU)來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣有助于理解。軟件是如何控制硬件的軟件在工作的時(shí)候也是實(shí)體，軟件的實(shí)質(zhì)就是電流信號(hào)，用電壓的高低代表不同是信息，用這些電流信號(hào)去控制邏輯電路的通斷，靠邏輯電路的通斷來(lái)控制硬件的工作。說(shuō)到底軟件就是起到一個(gè)開關(guān)信號(hào)的作用，開關(guān)要工作，必需保證硬件是加電的，沒(méi)有接通電源的硬件是無(wú)法用軟件來(lái)控制的。就好比沒(méi)有插上電源的臺(tái)燈，你怎么按開關(guān)都是不會(huì)亮的。任何軟件在運(yùn)行前都要有一個(gè)將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)的實(shí)體化過(guò)程，你寫在紙上的軟件代碼是永遠(yuǎn)也不能控制硬件的。早期電腦用人工接線輸入程序，相當(dāng)于用人體的力量將軟件代碼實(shí)體化為電信號(hào);現(xiàn)在我們用的軟盤、硬盤是通過(guò)磁頭將程序代碼轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，光盤需要通過(guò)光頭將程序代碼轉(zhuǎn)化為電信號(hào)等等。這個(gè)問(wèn)題看似簡(jiǎn)單，其實(shí)涉及到一些很底層的內(nèi)容和原理。對(duì)于一般計(jì)算機(jī)愛(ài)好者來(lái)講，又沒(méi)有辦法說(shuō)明白，原因就是我們從來(lái)沒(méi)有考慮過(guò)電路在物理上的實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)軟件說(shuō)到底，不過(guò)就是一些指導(dǎo)電子元件工作的指令序列，那么你一定又會(huì)問(wèn)電子元件為什么會(huì)按這些序列工作呢?指令序列的在電路中的實(shí)質(zhì)就是一些有規(guī)律且有一定意義的電脈沖，電脈沖控制電子元件的各種狀態(tài)。工作過(guò)程非常復(fù)雜。最簡(jiǎn)單最基本的就是幾個(gè)邏輯門電路的實(shí)現(xiàn)：比如“或”電路，“與”電路等等。通過(guò)將這些邏輯門電路的組合和協(xié)同，就能實(shí)現(xiàn)電腦整體上的運(yùn)算和處理能力。因?yàn)檫@是十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的基礎(chǔ)電路的有機(jī)集合的對(duì)外的體現(xiàn)，如奔騰系列CPU集成了上億個(gè)半導(dǎo)體元件，要想把各個(gè)元件的功能徹底認(rèn)知，是非常困難的。可以把它們比作每個(gè)人的活動(dòng)合在一起就構(gòu)成了社會(huì).計(jì)算機(jī)是數(shù)字電路,數(shù)字電路是靠1,0來(lái)控制電路的.起到電流還有脈沖作用.像你鍵盤上敲個(gè)周字一樣.同是由一大一串的0001111111111100.來(lái)產(chǎn)生脈沖電流對(duì)硬件發(fā)出指令的.CPU就是運(yùn)算這些數(shù)據(jù).然后發(fā)出機(jī)器語(yǔ)言指揮其它硬件工作的.
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