计算机体系结构与设计
你会学到什么
- 设计和仿真8位CPU
- 创建专属指令集
- 开发自定义汇编语言
- 在Excel中搭建汇编器（ASSEMBLER）
- 通过Excel VBA开发汇编语言调试器（DEBUGGER）
- 编写独立的汇编语言程序
简而言之，如果你想深入了解计算机的底层工作原理，这门课程就是你的最佳选择！
课程配套资源
课程已添加78种不同语言的字幕，满足全球学习者的观看需求。
学习要求
你需要准备一台电脑；同时推荐搭配J. Clark Scott所著的《人人计算机基本原理》（But How Do It Know）学习，效果更佳。
课程详情描述
如果你渴望探究计算机的工作原理，这门课程完全为你量身打造。课程中会设计一款简易CPU（中央处理器）——作为现代计算机的核心，我们将通过Logisim在线工具，完成CPU每个模块的设计与仿真。你可以下载工具在本地电脑上实操仿真，也可以直接加载课程提供的仿真文件，学习方式完全由你自主选择。
课程学习步骤
首先，我们会下载免费的LOGISIM设计工具，熟悉工具操作后，正式开启CPU设计与仿真学习，依次完成以下核心模块开发：
- 简单的逻辑门
- 1位存储单元
- 8位存储单元
- 8位寄存器
- 解码器
- RAM（随机存取存储器）
- ALU（算术逻辑单元）
- 时钟模块
完成基础模块设计后，我们将拓展计算机核心理论，探讨「计算机能否解答生命、宇宙与万物的终极问题」，深入学习计算机的能力边界，重点学习以下知识点：
- 算法
- 图灵机
短暂的理论拓展后，我们回归CPU核心设计，攻克最关键的控制单元模块——这是计算机运行的核心魔法所在。我们将在控制单元中搭建完整指令集，包含：
- 取指执行周期
- ALU运算指令
- 加载与存储指令
- 数据处理指令
- 跳转寄存器指令
- 跳转地址指令
- 条件跳转指令
- 标志清除指令
随后，我们将在Microsoft Excel中搭建汇编器，利用Excel VBA对CPU建模并开发汇编语言调试器，辅助我们编写汇编程序，最终实现用汇编程序加载CPU，完成两数相乘等算法仿真，你还可以自主设计算法在自定义CPU上运行。
课程最后，我们将进行顶层仿真演示，把程序加载到CPU RAM中，实时查看代码执行过程，既可以快速运行，也可以逐位查看CPU内部的运行细节。
课程额外福利
课程会持续更新奖励章节，包括8位CPU扩展至16位CPU、新增汇编语言算法、详解汇编器与调试器的VBA代码等优质内容。
本课程严格参照《人人计算机基本原理》（But How Do It Know）的CPU设计理念开发，无需购买书籍即可学习，书籍为推荐辅助学习资料。
适合人群
所有好奇「计算机究竟如何工作」的学习者，都能在这门课程中找到答案。