芯片是怎么控制开关的

在芯片和电路的世界里只能识别0和1。

代码、软件、UI界面、图片、视频、文件、数据等。都是为了方便人而存在，但本质还是0和1。

芯片和电路如何表示0和1？

芯片和电路通过高低电平代表0和1。比如电压为5V时代表0，电压为0V时代表1。

0和1如何成为我们经常看到的文字、图片和声音？苹果在英文里叫Apple，但是不管我们叫它苹果还是苹果，它在我们的生活里还是一种真正的“苹果”，中文的意思是苹果，英文的意思却是苹果。也就是不同的语言有不同的表达形式。每种语言都有自己的规则，在0和1的世界里也有自己的一套规则。这套规则就是编码表，比如ASCII字符表。比如出现了一串数字“01001011”，那么CPU就会在编码表中找到对应的“K”，然后在屏幕上显示这个“K”。

当我们放大一张黑白图片时，会发现图片是由无数个小方块组成的。这些小方块就是像素，所以我们要用二进制来保存这些像素，不是“1”就是“0”。因此，图片中像素的二进制位数越多，图片可以显示的颜色就越丰富。当一个像素有8个二进制位时，这个图像中的每个像素有256种颜色要显示。和视频图片一样，只是每一秒的视频都是由几帧图片组成的。

用0和1表示声音的第一步是对声音进行模拟采样，然后通过量化的过程将原始波形转换成二进制数。量化就像100个人参加一场考试。有多少人优秀，有多少人优秀，有多少人失败，并不能体现每个人的具体分数。所以二进制的数字声音和我们的原声还是会有很大的差别。这种差异被称为失真。

软件是如何控制硬件的？众所周知，CPU主要由运算器和控制器组成。细看的话会发现，CPU相当于一条庞大的流水线，内存相当于一个临时仓库。

当程序打开时，与该程序相关的数据将从硬盘中读取并转移到内存中。当硬盘的磁头读取数据时，旁边的读取器可以识别磁性材料的不同极性，然后还原为高电平和低电平。刚才我们提到0和1在芯片和电路中是用高电平和低电平来表示的。

这些临时存储的程序数据在存储器中等待CPU提取，该存储器是易失性存储设备。断电时，所有数据将被清除空，通电时数据可以保存。比如，当电子数高于一个中间值时，表示0，低于中间值时，表示1。

存储器中准备的数据主要是程序的指令和数据。数据相当于马上要加工的原材料，而指令相当于客户的订单。订单是对产品的要求，告诉CPU如何去做。刚才提到内存是临时仓库，所以CPU里有专人负责提货。第一个接的是编程计数器，主要是告诉CPU要用的原材料和仓库的具体位置；第二个拾音器是地址寄存器，主要负责记录被提取的原料在内存中的具体位置，因为CPU的读取速度比内存快很多；第三个拾音器是数据寄存器，主要负责整个CPU厂的数据分发。从外部进来的数据和已经产生的数据都由数据寄存器负责。

CPU准备好后，CPU中的指令寄存器会从内存中取出指令，取出指令后会对指令进行解码，看订单有什么要求，规划作业、设备等。用于以下生产过程。然后，运行管理员将根据计划订单准备所有参与本次生产的设备进行施工。在构造的过程中，数据寄存器会去内存提取处理后的数据，传递给算术逻辑单元。算术逻辑单元包含累加寄存器和程序状态寄存器。累加寄存器相当于草稿纸，运算过程中的一些数据和结果会暂存在这个地方，而程序状态寄存器负责记录运算是否有进位或溢出信息。访问号码后，检索结果，最后通过内存保存到硬盘。当然，这个过程中定时发生器是不可或缺的。计时可以准确地安排什么时候谁应该做什么。

CPU中的晶体管如何区分工作类型？我们都知道三极管具有开关的特性，只要控制端的电压满足一定条件，就可以控制电路的通断。