1、P1 W1 U0.0~4 课程介绍

这里 Coursera 把 Nand2Tetris 官方的 week0 和 week1 合并都放在了Coursera 的Week1。
所以 我稍微解释一下 我的标题 代表的意思。
例如：
P1 = Part1（第一部分 硬件 hardware）
W1 = Week1 （Coursera 的 Week1 ）
U0 = Unit 0 （官网的 week0 ）

看过上篇文章的 第一部分Part1的总体介绍概览视频 后。这个单元主要对课程 的 Part1 和 Part2 做了全面的介绍。

如果本次课程对应的 Coursera的视频打不开，可以点击下面链接
P1W1U0.0 - Introduction
P1W1U0.1 - The Road Ahead
P1W1U0.2 - From Nand to Hack
P1W1U0.3 - From Hack to Tetris
P1W1U0.4 - Project 0 Overview

Part1：硬件 hardware

（下图黄色部分）
先从 与非门（Nand） 做成一个能为Part2用的小电脑，老师给它起名叫Hack
（ Nand to Hack ，7 周）

Part2：软件 software

（下图蓝色部分）
再在Hack的基础上写程序跑一个俄罗斯方块
（ Hack to Tetris，7 周）

课程概览

当然在 Part1 我们只关心下图部分。我们会学到下图右上小方块儿，一个 Low Level Code，类似最底层的机器语言，比如你知道的汇编语言那样子的，这一块是承接软硬的部分，所以在Coursera 的 Part2 里一开始也会重复讲。然后 黄色框 里分成三步：

1. Elementary Logic Gates （设计基础原件“与非门”）
2. CPU、RAM、chipset（由“与非门”组成的主要模块）
3. Computer Architechture （由模块组成电脑）

Part 1

这部分分成 7周 6个项目，最终实现1个叫Hack的小电脑，来为Part2做准备。

7周 6项目 1电脑

那我们的Hack电脑要如何实现呢，首先我们不会去实现下图右边的显示器和键盘，我们只实现 左边绿框里部分，图里显示了Hack（老师给我们要做的电脑起的名字）几个主要组成模块，比如CPU、ROM、RAM 等等（对应就像 处理器、硬盘、内存）。

Hack

那CPU、ROM、RAM 等等 我们又如何实现呢？

通过右部分的几个基础 逻辑门（Logic gates） ：（绿）Not非门、（蓝）And与门、（红）或门。结合左边逻辑表设计出其它复杂的门比如 Xor异或门

整个课程我们大概会用到大概16种复杂和基础的门（会在第一周实现），每种复杂的门都是由基础的门组成。

前面提到过这个课程不需要焊接硬件。所以我们设计好的各种门包括最终的Hack电脑，都是通过HDL语言虚拟实现在电脑软件上的。

所以设计好上图的Xor异或门后，我们是通过编写HDL程序来虚拟实现Xor的。如下图

右部分就是通过左边设计图写好的HDL语言，来虚拟实现Xor异或门

最后 把写好 的 HDL 语言 和 Test script 测试脚本（老师已经提供）。会在模拟器上跑一下，来验证我们的设计是否正确。

模拟 测试，验证我们的设计

如果设计符合最开始的Xor逻辑表。那么我们就可以在此基础上搭建更复杂的后续模块比如 CPU、ROM、RAM 等等（当然中间还会涉及加法器，寄存器等）。

下图列出了在 Part1 里我们每周都要实现的硬件。基本上每周的硬件组成都会依赖前一周设计好的硬件。

图里 Week4 比较特殊，铺垫了一下机器语言，在Part2部分一上来也会重复再讲一遍

关于底层机器汇编语言，课程这里多说了一下，下图左边蓝色部分就是我们要设计的最底层的 机器汇编语言。

右边就是实际机器汇编语言在电脑里以16位0101组成的样子

如果你写过程序，那么上图和我们用到的高级语言（比如java下图），差异比较大，更难看懂。不过这都是Part2要解决的问题了。

计算机科学第一课的hello world是从高级语言开始讲起

最后课程在此给出了Part1和Part2 全部代码和软件。

登陆www.nand2tetris.org，点击右边菜单栏的Software，如图红圈处下载

下载后解压缩，文件目录结构如下图：

文件目录结构，包括软件和项目代码

官方软件项目包下载：https://www.nand2tetris.org/software

备了一份软件项目包放在CSDN了，版本2.6支持Mac、Linux、Windows：
https://download.csdn.net/download/shazizm/11268147

另外总结了拓展资料包，有官方的ppt课件还有那本封面玩算盘的小男孩的中英文pdf读物：

nand2tetris课件和读物-part1

https://download.csdn.net/download/shazizm/11268109

nand2tetris课件和读物-part2(7-8-9)

https://download.csdn.net/download/shazizm/11268113

nand2tetris课件和读物-part2(10-11-12)

https://download.csdn.net/download/shazizm/11268114