大家好，今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題，就是關(guān)于彈琴機械臂系統(tǒng)原理的問題，于是小編就整理了1個相關(guān)介紹彈琴機械臂系統(tǒng)原理的解答，讓我們一起看看吧。
軟件是怎樣控制硬件的？
我覺得你是想問，軟件是怎么控制一個設(shè)備，如機器人、數(shù)控機床，讓它們執(zhí)行設(shè)定的動作的。不論怎么變化，軟件控制硬件，都離不開計算機的中央處理器CPU，或者單片機MPU。因為只有處理器才能把控制軟件的指令，傳遞到接口電路，最終控制目標(biāo)設(shè)備的動作。
以下介紹幾種我用過的控制方式。
CPU有GPIO接口，MPU有P0~P4及更多的IO接口。這些接口，可以通過軟件設(shè)置，做為輸出、輸入口。
從CPU，MPU出來的控制信號，一般不能直接控制目標(biāo)對象，比如最簡單的LED燈，電機等，必須經(jīng)過一些鎖存芯片、光電隔離芯片、繼電器、接觸器、信號驅(qū)動等電路，才能控制目標(biāo)的動作。一些成熟的電機驅(qū)動器，也可直接接收從處理器出來的輸出信號，只要用一些芯片進行信號轉(zhuǎn)換即可。
有的控制對象需要幾十、幾百個控制點，這樣P口就不夠用了。
解決的方法，就是用擴展外部存儲器地址的方法，如使用E200H，E300H......這樣的擴展地址線，通過PLC、CPLD、FPGA等可編程器件，可以擴展出需要數(shù)量的控制輸出。
只有開關(guān)能控制硬件，程序員做軟件的時候都是要不停的按鍵盤，按的這些鍵盤按鍵其實就是開關(guān)，只是這些開關(guān)的執(zhí)行順序被記錄起來了。當(dāng)你點擊啟動那個軟件的時候，其實就是程序員輸入的鍵盤按鍵順序（開關(guān)）自動執(zhí)行了。
有人會問開關(guān)順序是怎么存儲的，請參考留聲機的原理。
手機、智能電器、電腦、PLC、單片機等等，有一個共同的特點，就是他們都有構(gòu)成計算機系統(tǒng)的核心部件，CPU，存儲器和I/O接口。如下圖所示，以51單片機為例，軟件代碼安裝在程序存儲器，CPU，存儲器和I/O接口之間有三條高速通道，分別是控制總線，地址總線和數(shù)據(jù)總線。
CPU通過控制總線發(fā)布命令，通過地址總線選擇程序存儲器單元，代碼一條一條通過數(shù)據(jù)總線到達(dá)CPU譯碼器，根據(jù)代碼命令，由CPU協(xié)調(diào)各方，把數(shù)據(jù)從I/O接口輸入輸出，實現(xiàn)設(shè)備控制。
接下來我們從大到小，層層深入，以單片機為例，看看計算機內(nèi)部電路組成結(jié)構(gòu)。8051一位I/O口結(jié)構(gòu)如下圖所示?？梢娖浜诵牟考且粋€D觸發(fā)器構(gòu)成的鎖存器。8個這樣的電路組成了P1接口。
計算機處理的數(shù)據(jù)就是1、0組合，實際上0、1就是低電平和高電平，說白了就是電壓信號。如下圖所示，計算機內(nèi)部電路常用的D觸發(fā)器，D觸發(fā)器的/S端為低電平，Q=D，信號從D傳送到Q，/R端為低電平，Q=0，復(fù)位。
D觸發(fā)器內(nèi)部主要元件就是與非門電路。那么與非門電路內(nèi)部什么樣呢？如下圖，為TTL與非門內(nèi)部電路，Y=/A.B，Y等于A與B的反。例如，A=1，B=1，Y=0，當(dāng)A=0，B=1，Y=1。1是高電平，0是低電平。當(dāng)然，TTL門電路***用晶體管，屬于電流控制型器件，功耗大，現(xiàn)在一般使用CMOS器件，電壓控制型器件，功耗大為降低。
關(guān)于這個問題，已經(jīng)寫成一篇文章，內(nèi)容如下，要想深入了解計算機，先學(xué)一下操作系統(tǒng)和微機原理吧！
軟件怎么控制硬件的，不是一言半語就能說的清楚的，其過程是很復(fù)雜的，這里就簡單說一下原理吧，沒有看過微機原理和操作系統(tǒng)相關(guān)的介紹聽起來應(yīng)該會比較吃力。我們所說的軟件，其實就是一套操作計算機運行的機制，里面的所有功能，不論大小，都是需要硬件配合才會展示出來的。在軟件中，需要編程語言，這些編程語言都是高級語言，這些高級語言是為了我們更容易編譯操作而編寫的，硬件是看不懂的，是需要經(jīng)過翻譯，翻譯成為機器語言，然后計算機才看的懂，進而執(zhí)行簡單的操作。無數(shù)簡單的操作就成了軟件所需要的功能，然后通過機器展示出來。
機器語言是非常簡單的，因為機器的每個部件的功能都是固定的，所以要完成一個復(fù)雜的動作，需要把相關(guān)的部件按一定的規(guī)律有序完成才行，這其中有多復(fù)雜想想也應(yīng)該知道。機器能接受的指令就只有有2個，固定一個動作，做或不做，在計算機中是以2進制標(biāo)記的，也就是1和0,指令為1，就做該動作一次，指令為0，就不做該動作。大量固定的動作根據(jù)一定的規(guī)律有序的成功做完，就組成軟件中所需要完成的一個功能。這就和彈鋼琴是一樣的，每一個音符需要你按一個鍵，每按一次就是一次動作，大量有序的按鍵就展示出了一首曲子，計算機的動作和鋼琴的琴鍵是一樣的道理。
最早的時候，軟件編程就是大量的機器指令堆砌，工作量非常龐大，且內(nèi)容復(fù)雜無比，維護起來非常麻煩，所以才有機器語言的誕生，就是計算機出廠前計術(shù)人員已經(jīng)把固定的指令操作打包了組成了一個又一個的相對復(fù)雜功能，只要計算機軟件調(diào)用觸發(fā)這些功能就可以展示相應(yīng)的功能了，這一層的語言就是計算機語言了，匯編語言就是這一層面的，匯編編程是非常麻煩的，代碼量大，工作量也嚇人，但是，功能和運行速度也強悍的嚇人，任何高級語言都無法比擬，算是軟件開發(fā)真正的核心技術(shù)所在。
我們現(xiàn)在所說的軟件編程，用的就是比計算機語言高一層的語言，也就是高級語言，像如今流行的語言C/C++、J***a、PHP、js等都是高級語言。用這些高級語言幾行代碼展示的功能，在計算機執(zhí)行的時候仍然是非常復(fù)雜的行為，所以不要認(rèn)為會編程就認(rèn)識了計算機，真正深究，核心技術(shù)的復(fù)雜程度絕對超乎你的想象。
看到這里，心理是不是已經(jīng)有了答案，硬件是不可能完成你所有想要的功能的，軟件可以展示的功能都是計算機固有的功能，功能有多強大主要取決于計算機的硬件。簡單來說，軟件就像是人的思想，硬件就是人的身體，身體的所有動作都是思想賦予的。但不合實際的想法身體是不可能完成的。
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到此，以上就是小編對于彈琴機械臂系統(tǒng)原理的問題就介紹到這了，希望介紹關(guān)于彈琴機械臂系統(tǒng)原理的1點解答對大家有用。
