软件控制硬件的科学原理主要基于以下几个方面：

指令集

硬件只理解机器语言，即由0和1组成的电信号。软件的作用就是将人类使用的高级语言（如Java、Python）编写的代码翻译成硬件能理解的指令。这些指令集是硬件的“字典”，规定了硬件能够执行的操作，例如数据加载、加法、条件判断等。

编译过程

当你编写高级语言代码时，这段代码会经过编译器的处理，被转换成一系列由0和1组成的机器指令。这个过程称为编译。编译器还会进行汇编和链接，最终生成一个可执行文件，这个文件在存储介质上表现为高低电压信号。

操作系统

操作系统是“硬件调度员”，它管理所有的硬件资源，并通过驱动程序与硬件进行通信。操作系统通过系统调用功能，将应用程序的请求转化为硬件能够理解的命令。

驱动程序

驱动程序是操作系统和硬件之间的桥梁，它们将操作系统的命令翻译成硬件能理解的语言。没有驱动程序，操作系统就无法控制硬件设备的工作。

硬件接口

软件通过硬件接口与硬件交互。例如，CPU的I/O端口用于接收和发送数据，中断机制允许硬件在特定事件发生时暂停程序执行，以便进行实时响应。

电源和逻辑电路

软件的实质是电流信号，用电压的高低代表不同的信息。通过逻辑电路的通断来控制硬件的工作，开关信号的作用是确保硬件在加电状态下才能被软件控制。

总结来说，软件控制硬件是通过将高级语言代码翻译成硬件能理解的指令，并通过操作系统和驱动程序将这些指令转化为硬件能够执行的操作。这个过程涉及到编译、链接、硬件接口和电源管理等多个环节。