硬件编程语言

‘壹’ 什么是编程语言

编程语言（programming language）可以简单的理解为一种计算机和人都能识别的语言。一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。

编程语言处在不断的发展和变化中，从最初的机器语言发展到如今的2500种以上的高级语言，每种语言都有其特定的用途和不同的发展轨迹。编程语言并不像人类自然语言发展变化一样的缓慢而又持久，其发展是相当快速的，这主要是计算机硬件、互联网和IT业的发展促进了编程语言的发展。

计算机编程语言能够实现人与机器之间的交流和沟通，而计算机编程语言主要包括汇编语言、机器语言以及高级语言，具体内容如下：

汇编语言

该语言主要是以缩写英文作为标符进行编写的，运用汇编语言进行编写的一般都是较为简练的小程序，其在执行方面较为便利，但汇编语言在程序方面较为冗长，所以具有较高的出错率。

机器语言

这种语言主要是利用二进制编码进行指令的发送，能够被计算机快速地识别，其灵活性相对较高，且执行速度较为可观，机器语言与汇编语言之间的相似性较高，但由于具有局限性，所以在使用上存在一定的约束性。

高级语言

所谓的高级语言，其实是由多种编程语言结合之后的总称，其可以对多条指令进行整合，将其变为单条指令完成输送，其在操作细节指令以及中间过程等方面都得到了适当的简化，所以，整个程序更为简便，具有较强的操作性，而这种编码方式的简化，使得计算机编程对于相关工作人员的专业水平要求不断放宽。

‘贰’ 什么语言计算机硬件能直接执行

机器语言，也就是二进制语言。机器语言（machine language）其实就是一组2进制代码，是一种指令集的体系。这种指令集，称机器码（machine code），是电脑的CPU可直接解读的数据。

机器码有时也被称为原生码（Native Code），这个名词比较强调某种编程语言或库，它与运行平台相关的部份。

机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能。机器语言具有灵活、直接执行和速度快等特点。 不同型号的计算机其机器语言是不相通的，按着一种计算机的机器指令编制的程序，不能在另一种计算机上执行。

一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码，指令的基本格式如，操作码字段和地址码字段，其中操作码指明了指令的操作性质及功能，地址码则给出了操作数或操作数的地址。

用机器语言编写程序，编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码和代码的涵义。手编程序时，程序员得自己处理每条指令和每一数据的存储分配和输入输出，还得记住编程过程中每步所使用的工作单元处在何种状态。这是一件十分繁琐的工作。编写程序花费的时间往往是实际运行时间的几十倍或几百倍。而且，编出的程序全是些0和1的指令代码，直观性差，还容易出错。除了计算机生产厂家的专业人员外，绝大多数的程序员已经不再去学习机器语言了。

‘叁’ 硬件设计用什么语言

可编程的计算机语言大致可分为机器语言、汇编语言和高级语言三种。机器语言就是都用0、1表示的二进制码，每一个“0”或“1”都有明确的实际意义，但很难记忆，尤其在目前计算机总线位数大量增加、指令条数越来越多的情况下，更是让人无法忍受，由此人们就发明了汇编语言； 汇编语言是用简单的英文字母表示机器语言，俗称“助记符”，这更接近人类的语言，使用起来显得方便了许多，能直接对寄存器、输入输出端口等读写操作，编程效率较高，容易记忆。但当程序功能稍复杂一些时，程序甚至会突破万行，对程序进行调试或修改时显得非常麻烦。因此，人们又发明了高级语言。 高级语言更人性化，由很高的可读性和编程效率，但对机器的硬件操作显得捉筋见肘。 所以对硬件操作最好是汇编语言。

‘肆’ 能控制硬件的编程语言有哪些

如果是直接控制硬件的只有一种，那就是汇编，C语言、C++、java和C#都可以做控制硬件的程序

‘伍’ 编程语言都有哪些

编程语言可以分为硬件编程语言和软件编程语言两个大类。常用的硬件编程语言有python、C语音等；常用的软件编程语言有C＃、JAVA、C++语音等。不过无论是哪一种语言，都会配合流行的架构来组成，想要学习一门编程语言，一定要了解它的基础架构，懂得架构原理，再学习具体语言的应用，会起到事半功倍的效果。

‘陆’ 计算机硬件能直接识别和执行的语言是什么

计算机硬件能直接识别和执行的语言是机器语言。

机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合，是电脑的CPU可直接解读的数据。

它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能，全部机器指令的集合构成计算机的机器语言，用机器语言编程的程序称为目标程序。

只有目标程序才能被计算机直接识别和执行。

不同型号的计算机其机器语言是不相通的，按着一种计算机的机器指令编制的程序，不能在另一种计算机上执行。

(6)硬件编程语言扩展阅读

一、计算机编程语言的发展

计算机无论它表现得多么地智能，其实质也不过是这些二进制代码运算的结果。

但是二进制代码使用起来太费劲了，于是后来就在其基础上发展出的汇编语言，但是汇编依然看起来不直观，于是最终就出现了现代编程所采用的高级语言。

二、优缺点

1、优点直接执行，速度快，资源占用少。

2、缺点可读性、可移植性差，编程繁杂。

三、其他语言种类

1、汇编语言

汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。

它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。

2、脚本语言

脚本语言（Scriptlanguage，scriptinglanguage，scriptingprogramminglanguage）是为了缩短传统的编写-编译-链接-运行（edit-compile-link-run）过程而创建的计算机编程语言。

3、高级语言

高级语言是大多数编程者的选择。

和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。

同时，由于省略了很多细节，编程者也就不需要有太多的专业知识。

‘柒’ 编程语言都有哪些

编程语言，是用来定义计算机程序的形式语言，编程语言分为四大类，分别是汇编语言 脚本语言 机器语言 和高级语言。
汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。脚本语言是为了缩短传统的编写 运行过程而创建的，由于计算机内部只能接受二进制代码，因此，用二进制代码0和1描述的指令称为机器指令。全部机器指令的集合构成计算机的机器语言。
而高级语言是大多数编程者的选择，它不需要有太多的专业知识，严格分类还有高级语言VB、Java等，中级语言C、C++等，低级语言如 汇编语言，最低级的应该是机器语言。总之，分类方式的多种，可以根据不同的系统和定义来决定。

‘捌’ 可编程硬件描述语言主要包括哪俩种

硬件描述语言概述 随着半导体技术的发展，数字电路已经由中小规模的集成电路向可编程逻辑器件（PLD)及专用集成电路（ASIC）转变。数字电路的设计手段也发生了变化，由传统的手工方式逐渐转变为以EDA工具作为设计平台的方式。而随着EDA技术的发展，使用硬件语言设计PLD/FPGA成为一种趋势。目前最主要的硬件描述语言是VHDL和Verilog HD
目录
硬件描述语言概述
硬件描述语言用途
硬件描述语言与原理图输入法的关系
硬件描述语言开发流程
硬件描述语言的发展

硬件描述语言概述
随着半导体技术的发展，数字电路已经由中小规模的集成电路向可编程逻辑器件（PLD)及专用集成电路（ASIC）转变。数字电路的设计手段也发生了变化，由传统的手工方式逐渐转变为以EDA工具作为设计平台的方式。而随着EDA技术的发展，使用硬件语言设计PLD/成为一种趋势。目前最主要的硬件描述语言是和Verilog HDL。 VHDL发展的较早，语法严格，而Verilog HDL是在C语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言,语法较自由。 VHDL和Verilog HDL两者相比，VHDL的书写规则比Verilog烦琐一些，但verilog自由的语法也容易让少数初学者出错。 国外电子专业很多会在本科阶段教授VHDL,在研究生阶段教授verilog。从国内来看，VHDL的参考书很多，便于查找资料，而Verilog HDL的参考书相对较少，这给学习Verilog HDL带来一些困难。 从EDA技术的发展上看，已出现用于CPLD/FPGA设计的硬件C语言编译软件，虽然还不成熟，应用极少，但它有可能会成为继VHDL和Verilog之后，设计大规模CPLD/FPGA的又一种手段。

硬件描述语言用途
HDL有两种用途：系统仿真和硬件实现。 如果程序只用于仿真，那么几乎所有的语法和编程方法都可以使用。 但如果我们的程序是用于硬件实现（例如：用于FPGA设计），那么我们就必须保证程序"可综合"（程序的功能可以用硬件电路实现）。 不可综合的HDL语句在软件综合时将被忽略或者报错。 我们应当牢记一点："所有的HDL描述都可以用于仿真，但不是所有的HDL描述都能用硬件实现。
硬件描述语言与原理图输入法的关系
HDL和传统的原理图输入方法的关系就好比是高级语言和汇编语言的关系。HDL的可移植性好，使用方便，但效率不如原理图；原理图输入的可控性好，效率高，比较直观，但设计大规模CPLD/FPGA时显得很烦琐，移植性差。在真正的PLD/FPGA设计中，通常建议采用原理图和HDL结合的方法来设计，适合用原理图的地方就用原理图，适合用HDL的地方就用HDL，并没有强制的规定。在最短的时间内，用自己最熟悉的工具设计出高效，稳定，符合设计要求的电路才是我们的最终目的。
硬件描述语言开发流程
用VHDL/VerilogHD语言开发PLD/FPGA的完整流程为：
1.文本编辑：用任何文本编辑器都可以进行，也可以用专用的HDL编辑环境。通常VHDL文件保存为.vhd文件，Verilog文件保存为.v文件
2.功能仿真：将文件调入HDL仿真软件进行功能仿真，检查逻辑功能是否正确（也叫前仿真，对简单的设计可以跳过这一步，只在布线完成以后，进行时序仿真）
3.逻辑综合：将源文件调入逻辑综合软件进行综合，即把语言综合成最简的布尔表达式和信号的连接关系。逻辑综合软件会生成.edf（edif）的EDA工业标准文件。
4.布局布线：将.edf文件调入PLD厂家提供的软件中进行布线，即把设计好的逻辑安放到PLD/FPGA内
5.时序仿真：需要利用在布局布线中获得的精确参数，用仿真软件验证电路的时序。（也叫后仿真）
6.编程下载：确认仿真无误后，将文件下载到中
硬件描述语言的发展
硬件描述语言HDL的发展至今已有20多年的历史，并成功地应用于设计的各个阶段：建模、仿真、验证和综合等。到20世纪80年代，已出现了上百种硬件描述语言，对设计自动化曾起到了极大的促进和推动作用。但是，这些语言一般各自面向特定的设计领域和层次，而且众多的语言使用户无所适从。因此，急需一种面向设计的多领域、多层次并得到普遍认同的标准硬件描述语言。20世纪80年代后期，VHDL和Verilog HDL语言适应了这种趋势的要求，先后成为IEEE标准。
现在，随着系统级FPGA以及系统芯片的出现，软硬件协调设计和系统设计变得越来越重要。传统意义上的硬件设计越来越倾向于与系统设计和软件设计结合。硬件描述语言为适应新的情况，迅速发展，出现了很多新的硬件描述语言，像Superlog、SystemC、Cynlib C++等等。

‘玖’ 单片机用什么语言编程

单片机用以下语言可以编程：

1、C语言。单片机C语言是一种编译语言，具有编译语言的特点。C语言具有功能丰富的库函数、计算速度快、编译效率高、可移植性好，可直接控制系统。此外，C语言程序具有完整的程序模块结构，为软件开发中模块化程序设计方法的使用提供了有力的保证。

2、汇编语言。它的主要优点是占用资源少，程序执行效率高。因为它有一个指令，所以每个指令都很清晰，堆叠和调整都很容易控制，调试也很方便。但是不同类型的单片机可能有不同的编码语言，所以不容易移植。

3、PL/M编程语言。P/M是一种具有L/M语言的高级语言，不仅具有L/M语言的高级汇编，而且直接利用CPU的硬件特性进行编程。因此，与其他高级语言相比，它具有更多的功能和更广泛的应用，尤其是在16台单片机的应用领域。

4、BASIC编程语言。BASIC是一种高级语言，其英文意思是初学者通用符号代码。在过去的几十年里，BASIC语言被认为是初学者编程的语言，已经从QBASIC发展到很多版本，有很多结构化的思维和编程方法，比如函数、模块、局部变量、全局变量、数据传输等。

使用单片机语言的注意事项。

1、单片机编程的特点对单片机编程来说，首先要考虑的是单片机的程序空间和数据空间都是有限的，所以要让程序尽量短小精悍，以节省程序占用的存储空间。

2、单片机编程的一个主要对象是对单片机的端口和内部寄存器的操作和配置，这个需要比较精确的时序控制。

3、单片机算法运算中，尽量使用加法、减法、移位运算，因为乘法和除法运算会非常费时间，尤其是除法，会耗费很多时间，这对于速度本身就有限制的单片机来说，是一个很大的负担。

4、高级语言编写单片机程序的缺陷高级语言可以实现更为优化的算法，更为方便的执行方案，但是，高级语言对程序存储空间的占用要比汇编和C语言多很多。这是最致命的一点，单片机有限的存储空间需要靠精打细算来设计程序，根本经不起高级语言臃肿的代码体积。

‘拾’ 编程语言有哪些 有哪些编程语言

1、编程语言一、C语言，C语言是世界上最流行、使用最广泛的高级程序设计语言之一。在操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显优于其它高级语言，许多大型应用软件都是用C语言编写的。C语言绘图能力强，具有可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图形和动画。它是数值计算的高级语言。

2、编程语言二、java，Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的总称。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。

3、编程语言三、c++，C++这个词在中国大陆的程序员圈子中通常被读做“C加加”，而西方的程序员通常读做“C plus plus”，“CPP”。 它是一种使用非常广泛的计算机编程语言。C++是一种静态数据类型检查的、支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计等多种程序设计风格。