计算机组成原理
分享
课程详情
课程评价
spContent=本课程风格延续“计算机网络微课堂”,通过简单易懂的语言、形象生动的动画和视觉精美的文案,将本课程的核心内容以微课形式呈现,帮助学生轻松入门和深入理解。 本课程全部采用动画形式,具有以下特色: 特色1:用生动形象的动画演示抽象的概念,让学生“看得懂”。 特色2:用通俗精炼的语言描述复杂的问题,让学生“听得懂”。 特色3:用精美的文案给人带来视觉上的享受,让学生在“看得懂、听得懂”的基础上还要“学得爽”。 本课程特别适合电子信息类及计算机类相关专业本科生,准备参加全国计算机学科统考(408)的考生,非计算机专业但对计算机硬件结构感兴趣的学习者,有志从事嵌入式开发、芯片设计、系统优化等相关领域的工程师或初学者,高校青年教师或教学助教。
—— 课程团队
课程概述

“计算机组成原理”是计算机类和电子信息类专业的核心必修课,是理解计算机“内部结构与运行机制”的基础。只有掌握了组成原理,才能真正理解操作系统、编译原理、体系结构、嵌入式开发等后续课程的运行基础,也才能在系统设计与优化中做到“知其然,更知其所以然”。

计算机是如何运行的?程序是怎样一步步被执行的?加法、乘法这些操作在硬件层面是如何完成的?本课程《计算机组成原理》将带你揭开这些问题的答案。

通过本课程的学习,可以搭建完整的计算机硬件知识框架;培养从硬件角度分析程序运行和性能优化的能力;为考研(尤其是计算机408统考)打下坚实基础;为后续学习操作系统、体系结构等课程扫清知识障碍;为从事嵌入式系统、芯片设计、底层开发等职业方向提供核心支撑。


本课程具有以下特点:

★ 风格亲切,通俗易懂:由“湖科大教书匠”主讲,语言生动,贴近学生认知,深入浅出。

★ 动画+图解,抽象不再难懂:课程配有大量动画、图示和可视化讲解,帮助理解复杂结构。

★ 碎片化微课设计,学习灵活高效:每个知识点拆分成短视频,适合自主学习和随时复习。

★ 紧扣考点,助力考研:课程内容兼顾高校教学与408考研需求,讲解重点突出,备考无忧。


无论你是初学者,还是复习者,这门课都将带你一步步深入计算机的“内核世界”,打开理解计算机的另一扇大门。

授课目标

通过本课程的学习,学生将能够:

★ 理解计算机系统的基本组成、工作原理和性能指标,能够分析计算机硬件与软件的协同作用。

★ 掌握计算机内部数据表示、指令执行、运算方法、存储系统等核心概念,理解计算机如何处理、存储和传输数据。

★ 学会分析计算机体系结构中的关键组件,如中央处理器、总线系统、输入输出系统等,并理解它们如何协同工作以实现计算机的基本功能。

★ 熟悉计算机的指令系统、流水线技术、内存管理等内容,能够分析并优化计算机系统的性能。

★ 培养学生从硬件层面思考计算机系统的能力,理解不同计算机系统的设计思想与应用场景。

课程大纲
预备知识

课程适合具有一定计算机基础知识的学生,建议学生具备以下预备知识:

√ 计算机基础:了解计算机的基本工作原理,熟悉操作系统、编程语言(如C语言)等基础概念。

√ 数学基础:掌握二进制、十六进制、进制转换等基础数学运算。

√ 电路与逻辑基础:具有数字电路与逻辑门的基本知识,能够理解数据传输和运算的硬件实现。

√ 编程基础:能够用C语言或其他编程语言进行简单的编程,理解计算机如何执行程序。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1. Randal E.Bryant、David R.O‘Hallaron’著,龚奕利、贺莲译,《深入理解计算机系统(原书第3版)》,机械工业出版社, 2016年。

2. 唐朔飞编著,《计算机组成原理(第2版)》,高等教育出版社,2008年。

3.袁春风主编,《计算机及组成与系统结构(第3版)》,清华大学出版社,2022年。

4.谭志虎主编,《计算机组成原理(微课版)》,人民邮电出版社,2021年。

常见问题

Q1:​​这门课到底是学什么的?学了有什么用?

A1:这门课研究​​计算机硬件系统的基本组成和工作原理​​。通俗讲,就是学习电脑的“五脏六腑”(CPU、内存、硬盘、总线)是怎么造出来的、怎么互相配合工作的


Q2:学这门课需要哪些预备知识?

A2:​​​​必需基础:​​ ​​数字逻辑基础​​(基本的逻辑门、布尔代数概念)。

​​重要基础:​​ ​​一定的编程基础​​(如C语言)。不要求精通,但要能理解程序在CPU上的执行流程。

​​ 有帮助基础:​​ 基础的物理电路知识(了解电压、高低电平即可)、基本数学(二进制运算,小学水平足够入门)。


Q3:学习过程中遇到看不懂的图或术语怎么办?感觉很枯燥。

A3:这是普遍现象!所以本门课程主要会采取动画演示的方式,帮助大家理解,在学习过程中个,建议:​​专注核心概念:​​ 先抓大放小(五大部件、存储程序、二进制/补码、指令周期),不必死磕每一个电路细节;​​理论联系实际:​​ 看书或听课时,想想这个部件或原理在你日常使用的电脑或手机里扮演什么角色?(比如运行慢是否卡在内存?硬盘缓存用了什么技术?)​​;积极提问:​​ 论坛、讨论区、课后答疑都是很好的途径。把问题描述清楚(哪里不懂?上下文是什么?)。