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計算機結構

陳鍾誠的《計算機結構》與《系統程式》課程，都採用 Nand2tetris 這門網路課程。

• Nand2tetris = 計算機結構 + 系統程式

本《計算機結構》課程以 Nand2tetris (Part I, 1-5 章) 為核心，透過硬體描述語言實作從基本邏輯閘到 CPU 的完整程序，動手設計一整台電腦的硬體結構，然後銜接《系統程式》的部分 (Nand2tetris Part II, 6-12 章)。

教材

• 開放課程： coursera:nand2tetris 。
• 官方網站： http://nand2tetris.org/
• 課本： 英文版 | 中文版
• Coursera 課程： Part I | PartII
• 講義： http://nand2tetris.org/course.php
• 軟體： http://nand2tetris.org/software.php
• 補充課程： 计算机组成 Computer Organization , by 陆俊林（Lu Junlin）
• 補充教材：
• 少年科技人雜誌/2015年6月/NandToTetris 慕課記 -- 從邏輯閘到方塊遊戲
• 程式人雜誌/2015年7月/向 Nand2Tetris 學習電腦硬體設計
• 少年科技人雜誌/2015年6月/NandToTetris Part II 自學記 -- 虛擬機、編譯器與作業系統
• 程式人雜誌/2015年9月/向 Nand2Tetris 學習系統軟體設計
• HackALU 的設計原理
• 計算機組成與嵌入式系統

關於 nand2tetris

Nand2tetris 是一門《專案導向》的網路線上課程。

這門課要求學習者從硬體到軟體完整的實作一台電腦。

學習者必須從《最基礎的 nand 閘開始，經過 ALU、CPU、組譯器、虛擬機、編譯器到作業系統》，完整的完成總共 12 個章節的習題。

我用這門課作為金門大學資訊工程系《計算機結構》與《系統程式》的主要教材。

二年級上學期先學習《計算機結構》，內容是 Nand2tetris 1-5 章。

二年級下學期接著學《系統程式》，內容是 Nand2tetris 6-12 章。

計算機結構

1 - 布林邏輯 -- 簡易基本電路

2 - 算術電路 -- 加法器 與 ALU

3 - 記憶電路 -- 正反器、暫存器與記憶體

4 - 組合語言 -- 組合語言與機器指令

5 - 計算機結構 -- 處理器與整台電腦

修課方法

1. 您可以選擇以 nand2tetris 為主，或者自行設計一顆自己的處理器，或者自行提出其他方案。
2. 以 nand2tetris 為主者，請看 coursera 上的影片並做習題。
3. 自行設計處理器者，可用 VHDL/Verilog 等硬體描述語言。
4. 提出其他方案者，請在《第三週前》將方案提交給老師。