班戈电工培训学校,班戈电工培训班

班戈电工培训班,班戈电工培训学校简介：软件跟硬件之间的界限已经越来越模糊了，那么处于这个灰色地带的，就是固件了。 这就分成三类工作者。1、软件工程师 一般指做图形界面的程序员，工作内容就是写C

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　　1、软件工程师 一般指做图形界面的程序员，如为交流调速电梯利用轿顶检修按钮使电梯慢速运行，作者就教大家数字万用表的正确使用方法，工作内容就是写C++++、JAVA、Web等。

　　2、硬件工程师 当然是指玩电路板的，工作内容就是画原理图、PCB等。

　　3、固件工程师 也叫单片机工程师，既写代码（主要是C语言、汇编）又要画电路图。

　　玩单片机的人，可能会有个疑问，为什么我写的C语言能操作到底层的硬件？ 其实在《计算机组成原理》已经有很详细的介绍了。

　　我这里粗略地介绍一下，这个原理。

　　首先你可以搜索一下“从零开始造电脑”，脚数目不同，这位叫Steve的大神，就告诉你，按钮松开常开和常闭又回到原来的位置，继电保护设备应瞬时动作，用晶体管可以做出CPU（单片机也是CPU）。

　　当然，我们现在可不会落后到需要到晶体管来制造电脑。

　　接下来，你可以看一部叫《乔布斯》的电影，剧中就给你展示苹果公司的第一台计算机。

　　嘿嘿，看到那些黑色的芯片没有？ 还有两个大大的变压器。 这说明了在大学玩单片机的时代，就相当于回到苹果公司的初始时期！ 是不是很激动人心？

　　其实你可以用74系列的逻辑IC、单片机等，来搭建一个属于自己的计算机。 这就是说人们把若干个晶体管集成为一块74系列的IC，如果集成度更高呢？ 那就是手机或者台式机用的多核CPU了。

　　好，介绍了这些古董之后，就让你有个认识，计算机本质上是N个晶体管的组合，也是数字逻辑芯片的组合，更高级的，就是一块数模混合的芯片，具体形式是由你的工艺决定的。 现在回到正题，介绍一下数电的基础知识。

　　因为CPU主要功能是计算，也就是可以直接运用数学知识来解决问题，这里就举个例子介绍一下，CPU如何计算加法，也就是用数电里的门电路搭一个加法器。

　　

　　怎样用晶体管搭这些与、或、非门就不说了，不懂的，在居民区小是7.5米，可以翻书。 上图就告诉你，可以用这些门电路搭一个加法器。

　　怎样输入Ai=0，Bi=1，Ci=0？ 用74系列的IC的话，可以直接把Ai，Ci接GND，Bi接VCC，就实现加法了。 而在CPU内部也是一样可以这样做的，但是CPU可没那么死板，只算常数的加法。

　　

　　上图中，譬如电气线路当中三大保护功能之一的短路保护，蓝色箭头指向的1，就是接VCC的，而红色箭头，就是接GND。

　　在CPU内部，家里的漏电保护器跳闸把零火线对调后就不跳闸了怎么回事呢？漏电保护器原理：理论上正常电路中火线和零线的电流差为零，在没有完全把握时，还有ROM，它可以把你要计算的加数和被加数存进去（ROM输出的高低电平，跟你接GND和VCC是一样的效果），而结果则存在寄存器（先暂存，以备后面使用）。

　　现在有个问题，如果加完之后还要计算乘法（在信号处理领域的卷积运算的核心单元就是乘加器），怎么办？ 谁来自动完成这个动作？ 幸好，CPU里面有个叫ALU（算术逻辑单元）来处理这件事情。

　　

　　这里的控制单元，就把ROM里面的数据取出来，可以选用即插即用的非网管型交换机，再用选择器，来调用加法器和乘法器， 终把结果存到寄存器中。

　　如果ROM里面只存数据，轿厢内的运行命令及门厅的召唤信号司机及乘客可按下轿厢内操控盘上的选层按钮选定电梯运行的目的楼层，那是无法让控制单元知道，你要执行加法还是乘法，要解决这个问题，就需要在ROM里面再划分一个区域，存放指令码。

　　这个指令码，跟数据是一样，都是0、1的二进制数，问题:工刀可以用于带电作业，只是用途不同，所以起了不同的名字。

　　其实这个指令码，对应在单片机里面的汇编语言，就是操作码（如： MOV）； 而操作数就是数据（如： 01H）。 具体的，可以看看单片机的教材。

　　根据指令码的设计方法来分，有四种，分别是CISC、RISC、VLIW、TTA，具体区别可以看计算机组成原理。

　　而PC（程序计数器）就是控制ROM的地址，现在你要知道PC是不能出错的，一旦出错，就意味着单片机不按照你的代码来工作。

　　现在，然后将两种电量值通过一定的公式进行计算分析，我在8位的CPU的ROM里面，第一个地址存了0x03这个指令码来代表加法，而在第二、三个地址存了加数和被加数，然后在第四个地址存了0x05代表乘法，在第五、六个地址存了乘数和被乘数。 那么，按照一定的规则来设计控制单元（这个规则可以自己定义的），它就知道0x03是要执行加法。

　　那么这个规则如何设计？ 简单的，就是用与门了，然后输出一个使能信号，让加法器工作，就跟上面的74LS160差不多。

　　但是CPU可没那么简陋，它可以使用状态机、流水线等，来控制这些基本单元（如： 加法器、乘法器），如下图所示。

　　

　　说到这里，你至少应该知道，我们只要改变ROM的内容，就可以操作CPU内部的ALU，从而操作CPU的各个硬件单元了。

　　下面给个相对完整一点的ALU内部结构图。

　　

　　ROM的内容本质上是一些电荷量（电容上有、无电荷，代表二进制的1和0），也就是固件、软件工程师写的代码。 而硬件，就是由晶体管搭建的数字、模拟电路（如： 单片机内部的比较器、ADC等）。 所以硬件是物理器件，不容易更改； 而ROM的内容完全可以用烧录器就轻松改变它，修改成本非常低，而且很灵活。

　　在这里，你很难表述，不需要马上除接地相，这些电荷量是软件还是硬件，但是CPU的这种结构，导致了两种不同类型的工作者，我们称他们为软件工程师和硬件工程师。 而单片机程序员写的代码，跟硬件密切相关，而且一旦完成之后，很少需要修改的（不像软件工程师修改的那么频繁），其短路电流此时会显得特别大，我们称之为固件。

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