您当前的位置:首页 > 电脑百科 > 程序开发 > 编程百科

为什么程序能操控硬件?软件和硬件之间的桥梁是什么?一篇就够

时间:2023-05-10 14:30:22  来源:  作者:晓亮Albert

计算机中的硬件,比如CPU、内存、外设等,都会被分配一个唯一的硬件地址。程序通过操作这些硬件地址,我们就能够控制计算机的各种硬件资源,也就是说,操控硬件其实就是和读写内存一样读写硬件的地址就可以达到目的。C语言中,我们可以使用指针来访问这些硬件地址,进而实现对硬件的直接控制。

对于单片机等嵌入式系统来说,硬件资源的控制显得尤为重要。在单片机中,每个外设都有对应的寄存器,每个寄存器都会被分配一个唯一的地址。通过直接访问这些寄存器的地址,我们就可以控制单片机的各个外设,实现各种嵌入式应用。比如在上面的例子中,我们就是通过直接控制单片机GPIO引脚的寄存器地址,来实现对LED灯的控制。

需要注意的是,在直接控制硬件的过程中,我们需要遵守一些硬件操作的规则。比如需要关注硬件地址的访问权限、数据类型的对齐方式等等。这些都是底层硬件操作的基础知识,也是C语言编程中需要掌握的重要内容。

在C语言中,我们可以通过使用特定的库函数或者直接操作硬件地址来控制硬件。比如,在单片机(MCU)中,我们可以通过操作寄存器或者GPIO(General Purpose Input/Output)来控制硬件,例如点亮一个LED。

下面我们以单片机点亮一个LED为例,假设我们需要通过单片机控制LED的亮灭,具体步骤如下:

  1. 首先,我们需要确定单片机的GPIO端口和引脚号,用于连接LED。
  2. 然后,我们需要设置GPIO的引脚为输出模式,这样我们才能将输出电压控制在引脚上,控制LED的亮灭。
  3. 接着,我们可以将GPIO的引脚输出高电平或低电平,来控制LED的亮灭。如果将引脚输出高电平,那么LED会亮起来;如果将引脚输出低电平,那么LED会熄灭。
  4. 最后,我们需要添加延时函数,以便我们能够看到LED的亮灭状态。否则,如果程序执行得太快,我们看不到LED的状态变化。

在C语言中,我们可以通过使用特定的库函数或者直接操作硬件地址来实现这些步骤。例如,使用STC89C52单片机,我们可以通过以下代码实现点亮LED的操作:

 

在这段代码中,我们通过定义LED连接的引脚号,然后将引脚输出高电平或低电平来控制LED的亮灭。其中,Delay()函数是一个延时函数,用于控制LED的闪烁频率。

上面代码中,LED = 0和 LED=1,这些代码其实就是在写LED对应的GPIO的寄存器bit,当给对应位写1时候,对应led引脚输出高电平,写0时,输出低电平,这样就实现了对硬件led亮灭的控制。



Tags:程序   点击:()  评论:()
声明:本站部分内容及图片来自互联网,转载是出于传递更多信息之目的,内容观点仅代表作者本人,不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。如有任何标注错误或版权侵犯请与我们联系,我们将及时更正、删除。
▌相关推荐
AI程序员上岗 垂类大模型应用迎来井喷期
能自动写代码的“AI员工”、逐渐告别不够好用的智能客服,无需费时费力开发的工业AI控制器……随着人工智能大模型能力开始深入多个行业,IT、工业生产、金融、服务...【详细内容】
2024-04-07  Search: 程序  点击:(4)  评论:(0)  加入收藏
首个AI程序员上岗,码农们暂且不必过度焦虑
“AI程序员上岗”或许是噱头,但淘汰焦虑仍然近在咫尺,需要积极面对。全文2418字,阅读约需7分钟 撰稿 / 马尔文(媒体人)编辑 / 何睿 校对 / 张彦君▲随着相关技术的突飞猛进,AI也在...【详细内容】
2024-04-07  Search: 程序  点击:(5)  评论:(0)  加入收藏
京东小程序数据中心架构设计与最佳实践
一、京东小程序是什么京东小程序平台能够提供开放、安全的产品,成为品牌开发者链接京东内部核心产品的桥梁,致力于服务每一个信任我们的外部开发者,为不同开发能力的品牌商家提...【详细内容】
2024-03-27  Search: 程序  点击:(10)  评论:(0)  加入收藏
被“摧毁”的数藏玩家:父母50万积蓄变电子垃圾,31岁程序员送外卖还网贷
最窘迫的时候,张晖把借款软件和信用卡都借了个遍,支付宝借呗16万的额度,他也全部用光了。真正压倒张晖的 ,还有一个他难以启齿的“秘密”:一年之内,父母50万的积蓄全部变成了数字...【详细内容】
2024-03-27  Search: 程序  点击:(18)  评论:(0)  加入收藏
新手蜘蛛池程序搭建->十种简单程序和方法
在互联网营销的世界里,搜索引擎优化(SEO)和内容营销是两个至关重要的组成部分。其中,蜘蛛池程序是一个强大的工具,可以帮助网站提高其在搜索引擎中的排名。本文将为你介绍如何...【详细内容】
2024-03-27  Search: 程序  点击:(7)  评论:(0)  加入收藏
掌握Docker网络驱动程序:优化容器通信
Docker为在容器内包装、交付和运行应用程序提供了一个强大的平台,从而彻底改变了容器化。网络是容器化的重要组成部分,Docker提供了各种网络驱动程序来支持容器之间的通信以...【详细内容】
2024-03-22  Search: 程序  点击:(11)  评论:(0)  加入收藏
我们一起解锁小程序开发新姿势
如今,鸿蒙开发日益受到广大开发者的关注,而小程序开发也早已成为互联网领域的热门话题。那么,我们不禁要问:是否有可能将这两者融为一体,将小程序开发的便捷与高效带入鸿蒙生态中...【详细内容】
2024-03-20  Search: 程序  点击:(13)  评论:(0)  加入收藏
在Java应用程序中释放峰值性能:配置文件引导优化(PGO)概述
译者 | 李睿审校 | 重楼在Java开发领域,优化应用程序的性能是开发人员的持续追求。配置文件引导优化(Profile-Guided Optimization,PGO)是一种功能强大的技术,能够显著地提高Ja...【详细内容】
2024-03-18  Search: 程序  点击:(25)  评论:(0)  加入收藏
AI程序员Devin:通过了面试,但不一定适合职场
昨天,AI圈上演了第一场“大男主爽文”:一个少年成名的编程天才,组建起仅有10人的编程界奥林匹克“梦之队”,在全球瞩目的科技风暴正中心创办了一家公司。成立不到两个月,其推出的...【详细内容】
2024-03-18  Search: 程序  点击:(14)  评论:(0)  加入收藏
微软AI程序员登场,10倍AI工程师真来了?996自主生成代码,性能超GPT-4 30%
新智元报道编辑:桃子 润【新智元导读】全球首个AI程序员Devin诞生之后,让码农纷纷恐慌。没想到,微软同时也整出了一个AI程序员——AutoDev,能够自主生成、执行代码等...【详细内容】
2024-03-18  Search: 程序  点击:(17)  评论:(0)  加入收藏
▌简易百科推荐
即将过时的 5 种软件开发技能!
作者 | Eran Yahav编译 | 言征出品 | 51CTO技术栈(微信号:blog51cto) 时至今日,AI编码工具已经进化到足够强大了吗?这未必好回答,但从2023 年 Stack Overflow 上的调查数据来看,44%...【详细内容】
2024-04-03    51CTO  Tags:软件开发   点击:(6)  评论:(0)  加入收藏
跳转链接代码怎么写?
在网页开发中,跳转链接是一项常见的功能。然而,对于非技术人员来说,编写跳转链接代码可能会显得有些困难。不用担心!我们可以借助外链平台来简化操作,即使没有编程经验,也能轻松实...【详细内容】
2024-03-27  蓝色天纪    Tags:跳转链接   点击:(13)  评论:(0)  加入收藏
中台亡了,问题到底出在哪里?
曾几何时,中台一度被当做“变革灵药”,嫁接在“前台作战单元”和“后台资源部门”之间,实现企业各业务线的“打通”和全域业务能力集成,提高开发和服务效率。但在中台如火如荼之...【详细内容】
2024-03-27  dbaplus社群    Tags:中台   点击:(9)  评论:(0)  加入收藏
员工写了个比删库更可怕的Bug!
想必大家都听说过删库跑路吧,我之前一直把它当一个段子来看。可万万没想到,就在昨天,我们公司的某位员工,竟然写了一个比删库更可怕的 Bug!给大家分享一下(不是公开处刑),希望朋友们...【详细内容】
2024-03-26  dbaplus社群    Tags:Bug   点击:(5)  评论:(0)  加入收藏
我们一起聊聊什么是正向代理和反向代理
从字面意思上看,代理就是代替处理的意思,一个对象有能力代替另一个对象处理某一件事。代理,这个词在我们的日常生活中也不陌生,比如在购物、旅游等场景中,我们经常会委托别人代替...【详细内容】
2024-03-26  萤火架构  微信公众号  Tags:正向代理   点击:(11)  评论:(0)  加入收藏
看一遍就理解:IO模型详解
前言大家好,我是程序员田螺。今天我们一起来学习IO模型。在本文开始前呢,先问问大家几个问题哈~什么是IO呢?什么是阻塞非阻塞IO?什么是同步异步IO?什么是IO多路复用?select/epoll...【详细内容】
2024-03-26  捡田螺的小男孩  微信公众号  Tags:IO模型   点击:(9)  评论:(0)  加入收藏
为什么都说 HashMap 是线程不安全的?
做Java开发的人,应该都用过 HashMap 这种集合。今天就和大家来聊聊,为什么 HashMap 是线程不安全的。1.HashMap 数据结构简单来说,HashMap 基于哈希表实现。它使用键的哈希码来...【详细内容】
2024-03-22  Java技术指北  微信公众号  Tags:HashMap   点击:(11)  评论:(0)  加入收藏
如何从头开始编写LoRA代码,这有一份教程
选自 lightning.ai作者:Sebastian Raschka机器之心编译编辑:陈萍作者表示:在各种有效的 LLM 微调方法中,LoRA 仍然是他的首选。LoRA(Low-Rank Adaptation)作为一种用于微调 LLM(大...【详细内容】
2024-03-21  机器之心Pro    Tags:LoRA   点击:(12)  评论:(0)  加入收藏
这样搭建日志中心,传统的ELK就扔了吧!
最近客户有个新需求,就是想查看网站的访问情况。由于网站没有做google的统计和百度的统计,所以访问情况,只能通过日志查看,通过脚本的形式给客户导出也不太实际,给客户写个简单的...【详细内容】
2024-03-20  dbaplus社群    Tags:日志   点击:(4)  评论:(0)  加入收藏
Kubernetes 究竟有没有 LTS?
从一个有趣的问题引出很多人都在关注的 Kubernetes LTS 的问题。有趣的问题2019 年,一个名为 apiserver LoopbackClient Server cert expired after 1 year[1] 的 issue 中提...【详细内容】
2024-03-15  云原生散修  微信公众号  Tags:Kubernetes   点击:(6)  评论:(0)  加入收藏
站内最新
站内热门
站内头条