代碼如何控制硬件的？

我們學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)，把代碼編譯后燒錄到單片機(jī)上，單片機(jī)就能控制外設(shè)工作，如LED的亮滅閃爍。

那么，代碼是如何控制硬件的呢？

敲入代碼，其實(shí)就是通過(guò)鍵盤敲入高低電平，雖然之間經(jīng)過(guò)了好幾輪抽象和轉(zhuǎn)換。

程序本身就是高低電平的組合；它通過(guò)在CPU上執(zhí)行來(lái)模擬各種決策過(guò)程；同時(shí)，計(jì)算機(jī)就是一堆開關(guān)。

那么，通過(guò)指令向某些地址寫出數(shù)據(jù)（訪問(wèn)特定地址是通過(guò)各種尋址機(jī)制/指令完成的，歸根結(jié)底也可以說(shuō)是通過(guò)開關(guān)切換，改變了電路拓?fù)洌?，就等于開啟/關(guān)閉了對(duì)應(yīng)地址上的某個(gè)開關(guān)；這個(gè)開關(guān)可以是類似CPU內(nèi)部那樣的一組三極管，也可以是通向另外一個(gè)繼電器的信號(hào)線——這個(gè)信號(hào)就促使繼電器閉合，于是電機(jī)導(dǎo)通……

就好象人開汽車一樣，神經(jīng)發(fā)出的微不足道的電脈沖經(jīng)過(guò)肌肉放大，影響了涉及數(shù)百甚至數(shù)千馬力的能量洪流的發(fā)動(dòng)機(jī)/變速箱的運(yùn)轉(zhuǎn)，然后汽車就開走了。

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，必須保證硬件是加電的，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。

比如CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，并對(duì)指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作，然后發(fā)出各種控制命令，執(zhí)行微操作系列，從而完成一條指令的執(zhí)行。

利用你輸入的能量改變輸出的結(jié)果，形成多米諾骨牌一樣的效應(yīng)，最后輸出了結(jié)果，就比如你按手機(jī)音量鍵，給單片機(jī)一個(gè)信號(hào)，就是用硬件控制了硬件，屏幕顯示音量變化，通過(guò)你按鍵開始的，或者你觸摸屏幕，用語(yǔ)音控制，總之就是人為的輸入一個(gè)能量，在硬件上形成了一個(gè)信號(hào)，才能驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而軟件只是一種顯現(xiàn)出來(lái)的狀態(tài)而已，你用鍵盤輸入的匯編，C，Java，都是人為輸入了硬件的信號(hào)，才有你以為的軟件控制硬件，但是啟始的信號(hào)都來(lái)自人為的輸入。