国防科技大学慕课下载：计算机原理（国家级精品课）
类型：公开课
主讲人： 唐玉华,国防科技大学研究员,1986年起，从事高性能计算机体系结构和网络体系结构的研究及其研制工作十八年，先后参与了银河系列巨型机中的磁盘子系统、I/O子系统、互连子系统、节点控制器等的研制以及银河玉衡路由器硬件系统的研制，曾获国家科技进步二等奖1项，部委级科技进步一等奖4项、二等奖4项，湖南省自然科学一等奖1项。积累了丰富的硬件工程经验，在计算机体系结构的基础研究和工程实现方面底蕴厚实。目前，主要从事量子计算、并行计算机体系结构等基础性研究。
2003年起，从事计算机科学与技术学科的基础教学工作十二年，先后主讲了《计算机体系结构》、《计算机原理》和《数字系统设计》等课程，前二门课程分别于2005年、2008年获“国家精品课程”，曾获全军育才金奖、国家教学成果二等奖1项、军队教学成果一等奖等。由于自然科学教学贡献，享受国务院特殊津贴。积极把工程实践紧密结合教学实际，倡导软硬件融合的系统观教学，积累了丰富的硬件教学经验。先后指导硕士研究生、本科优异生80余人。
学院介绍： 中国人民解放军国防科技大学（National University of Defense Technology），简称国防科技大学，位于湖南省长沙市，是直属中国共产党中央军事委员会领导的军队综合性大学，也一直是国家和军队重点建设的院校。是第一个五年计划国家156项重点建设工程之一，是中共中央1959年确定的全国20所重点大学之一，是国务院首批批准有权授予硕士、博士学位的院校，是全国首批试办研究生院的院校，是首批进入国家“211工程”建设计划的院校，是军队唯一进入国家“985工程”建设行列的院校，是纳入国家“双一流”建设支持的院校。
国防科技大学的前身是1953年创建于哈尔滨的中国人民解放军军事工程学院，即著名的“哈军工”。1970年学院主体南迁长沙，改名为长沙工学院。1978年，学校在邓小平主席的直接关怀下改建为国防科学技术大学。1999年，江泽民主席签署命令组建新的国防科学技术大学。2017年，学校以国防科学技术大学、国际关系学院、国防信息学院、西安通信学院、电子工程学院，以及理工大学气象海洋学院为基础重建，校本部设在长沙，内设学院位于长沙、南京、武汉、合肥等地。
课程介绍： “计算机原理”是国防科技大学面向计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全等专业开设的学科基础必修课程。2008年被评为“国家精品课程”，是首批“国家精品资源共享课程”，2018年被认定为“国家精品在线开放课程”。本课程从计算机硬件和软件两个角度来阐述电子数字计算机的运算器、控制器、存储器以及输入输出部件的组成结构、工作原理和实现方法，对于建立完整的计算机系统的全局观和深刻理解计算机系统的工作机理有着重要的作用。课程既有很强的基础性和系统性，又有很强的工程性和实践性，在计算机技术的学科基础课和专业课之间具有重要的承上启下的核心地位。
本课程的基本理念是：采用“视频讲授＋在线练习＋习题课讲解＋实验设计”的四维融合教学模式，涵盖全国研究生统一考试大纲中的全部教学内容和实验内容；课堂讲授强调知识的基础性、系统性，以启发引导和案例分析为基本教学手段；在线练习和习题课注重在求解问题中的探索式学习和体验；实验设计突出工程性和实践性，利用网络平台进行师生互动，为同学们开展自主学习、跨学科专业选修课程、计算机原理考研复习提供支撑。
“The most beautiful thing we can experience is the mysterious. It is the source of all true art and science. ” ——Einstein
在这里，我们将为你揭开计算机的神秘面纱！
预备知识:大学计算机基础\数字电子技术基础
课程列表：
第一章（一） 计算机的抽象和技术
1.1 概述
1.2 程序的表象之下
1.3_1 打开计算机的机箱——存储程序思想和冯诺依曼框架
1.3_2 打开计算机的机箱——硬件组成
第一章（二） 计算机的抽象和技术
1.4 _1 计算机性能评价——性能的基本指标
1.4 _2 计算机性能评价——CPU执行时间
1.4 _3 计算机性能评价——三个简单的例子
1.4 _4 计算机性能评价——Amdahl定律
第一章测验
第二章（一）计算机的语言（指令系统）
2.1 指令系统概述
2.2 指令格式
2.3 寻址方式
第二章（二）计算机的语言（指令系统）
2.4_1 数据在计算机中如何表示
2.4_2 数值数据的定点表示
2.4_3 数值数据的浮点表示
2.4_4 数值数据的十进制表示
2.4_5 字符数据的机器表示
第二章（三）计算机的语言（指令系统）
2.4_6 数据的度量与存储
2.4_7 数据出错了怎么办？
2.4_8 基本指令和指令类别
第二章（四）计算机的语言（指令系统）
2.5 程序在计算机中如何表示
第二章测试
实验一（上） 高级语言与机器表示
来自陈微的问候
1 实验环境介绍
2 GCC的基本使用方法
3 从源程序到目标代码
实验一（下） 高级语言与机器表示
4 机器语言与汇编语言
5 机器语言与指令集结构
第三章（一） 计算机中的运算
3.1.1 按位运算
3.1.2 逻辑运算
3.1.3 移位操作
第三章（二）计算机中的运算
3.2 加法和减法
第三章（三）计算机中的运算
3.3 乘法运算
第三章（四）计算机中的运算
3.4 除法运算
第三章（五）计算机中的运算
3.5.1 浮点运算的基本概念和问题
3.5.2 浮点数的加法运算
3.5.3 浮点数的乘除运算
3.6 算术运算的精确性
第三章测试
实验二 扫雷游戏的破解
1 扫雷游戏的破解
2 使用什么工具破解扫雷
3 如何找到游戏中的地雷
第四章（一）中央处理器
4.1基本MIPS数据通路
4.2单周期控制器
第四章（二）中央处理器
4.3 多周期控制器
第四章（三）中央处理器
4.4 流水线数据通路
实验三 运算器的设计与实现
1 实验内容的介绍
2 实验工具的简单介绍
3 加法器的设计与实现
4 减法器的设计与实现
5 乘法器的设计与实现
第四章（四）中央处理器
4.5 微程序控制器设计
第四章单元测验
第五章（一） 存储层次结构
5.1 存储器概述
实验四 数据类型转换与运算
简介
1.整数的类型转换
2.整数的基本运算
3.浮点数的类型转换
4.浮点数的基本运算
5.类型间的相互转换
实验五 数据存储与对齐
简介
1.数据存储的顺序
2.数据存储的对齐
第五章（二） 存储层次结构
5.2 主存储器
第五章（三） 存储层次结构
5.3 Cache高速缓存 (1)
实验六（上） 中央处理器的设计与实现
简介
1 指令在CPU中的执行
2 数据通路的设计与实现(上)
第五章（四） 存储层次结构
5.3 Cache高速缓存 (2)
实验六（下） 中央处理器的设计与实现
3 数据通路的设计与实现（下）
4 控制通路的设计与实现
5 处理器的集成与验证
第五章（五） 存储层次结构
5.4 存储层次结构
第五章单元测验
第六章（一） 输入输出系统
6.1 输入输出系统概述
6.2 I/O接口
6.3 磁盘存储器
第六章（二） 输入输出系统
6.4 并行IO: RAID盘阵
6.5 闪存与光存储
实验七 存储器容量扩展
1 字扩展
2 位扩展
3 字位扩展
第七章 总线
总线的概念和总线设计
实验八 程序性能优化
1 程序性能优化
实验九 I/O控制方式
1 实验平台简介
2 查询与中断实验
3 趣味音乐播放实验
第一章_习题课
习题课_第一章
第二章_习题课
习题课_第二章_(上)
习题课_第二章_(下)
第三章_习题课
第三章_习题课
第四章_习题课
第四章_习题课
