阿豪25295287
晶體管是一種半導體器件，主要分為雙極性晶體管和單極性晶體管，三極管是雙極性晶體管的典型代表；而MOSFET則是單極性集體管的典型代表。以雙極性晶體管三極管和單極性晶體管MOSFET為例，介紹CPU如何控制晶體管。
CPU如何控制雙極性晶體管-三極管
三極管是一種流控型器件，具有三個電極，分別為基極、集電極和發射極。通過基極微小的電流可以驅動集電極和發射極之間較大的電流，具有三種工作狀態，分別為截止區、放大區和飽和區。主要由PN節構成，可以分為NPN型和PNP型。電路符號和電極如下圖所示。
以NPN三極管為例，介紹如何控制。典型的電路圖如下圖所示。
NPN三極管的集電極接有發光二極管，三極管的基極通過電阻和開關接至電壓VCC，如果讓發光二極管點亮，需要PN節正偏，當開關被按下時實現NPN三極管的導通。
CPU如何控制單極性晶體管-MOSFET
MOSFET是場效應管，是一種壓控型半導體器件，具有三個電極，分別為漏極、源極和柵極，有NMOS和PMOS之分。其電路符號如下圖所示。
對於NMOS，需要Vgs>Vth時才可以導通；對於PMOS，需要Vgs
上圖中，開關按下後，柵極是高電平，Vgs>Vth，NMOS的漏極和源極導通，LED發光。
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當CPU裝入電腦運行程序以後就可以執行任務，可能有人就要問，是通過什麼方式來控制內部的晶體管的。芯片有三種類型的導線，有數據導線、控制導線和地址導線，通過這些導線與晶體管互通，對外界的聯繫就要靠芯片的引腳。
CPU可以對晶體管進行控制，晶體管完成的任務也要靠CPU的引腳傳送出去。
引腳的功能有兩種：
1、監控周圍的狀況，無論是傳入中斷或是傳出中斷，都可以提前做出警示。
2、對外界的電路實施控制，根據傳輸的數據大小合理分配資源。
晶體管通過二制代碼來執行CPU的指令
像經常提起的CPU內核其實就是晶體管組成的電路，裡面有很多的凹槽，當填入介質以後，內部就形成了很多的三極管，在多個區域工作，根據它的特點來組成邏輯單元，再加上寄存器功能就可以達到基本電路的功能，通過系統裡的程序，CPU就可以用二進制的01代碼來組成加法或減法器，晶體管用不同的組合方式形成邏輯電路進行運算，實現了按照CPU設定的指令運行任務。
晶體管與CPU相互關聯的邏輯
晶體管內部有單向導電性的PN結，當它的位置出現反偏時，只有少數的載流子導電，當在正偏時，才會完全導電，所以在正偏的位置，電流則更大，反偏就越小。正偏位置時，PN結內部有很多的電子活動產生電場阻礙了載流子的通過，這時就需要施加電壓才能使正向導通。而在反偏位置，就很容易到達PN結，所以晶體管的PN結根據CPU的指令，來實施單向導電。
晶體管在電流放大的狀態下，電子從發射區到集電區要橫穿整個三極管。CPU和晶體管的交互方式由晶體管的基極構造來決定，當它搭建了更多的邏輯門以後就可以形成觸發器，晶體管也就具有運算能力。當單獨的晶體管存在時，只是高、低電平兩種狀態，通過集成電路與CPU形成組合，完成更多計算的功能。所以對於程序的運算，不只是單單晶體管在執行，需要CPU對它發號施令。
CPU是用很純淨的硅來製作完成，裡面有不計其數的晶體管，說白了它就是由晶體管組成的，需要CPU將指令轉換，才能夠使晶體管接受到信息，完成數據處理任務。
