什么是固件? 固件工程师是干什么的?( 三 )_软件跟硬件之间的界限已经越来越模糊了

上图中，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，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，再用选择器，来调用加法器和乘法器，最终把结果存到寄存器中。如果ROM里面只存数据，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，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，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？最简单的，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。