本書是計算機領(lǐng)域本科教育教學改革試點工作計劃（“101計劃”）系列教材之一，以開發(fā)一個具有數(shù)十條指令規(guī)模且能夠通過嚴格測試的功能型CPU為挑戰(zhàn)性學習成果，培養(yǎng)學生掌握基于模型的CPU開發(fā)方法，進而具備分析、設(shè)計和開發(fā)計算機硬件系統(tǒng)的基本能力，為后續(xù)專業(yè)學習與職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。本書根據(jù)設(shè)計一臺計算機的教學要求，將傳統(tǒng)意義上的匯編語言和計算機組成兩門課程的相關(guān)知識進行重構(gòu)，重點講授數(shù)據(jù)表示與運算方法、計算機指令與匯編語言、單周期CPU、多周期CPU、流水線CPU、存儲層次、輸入輸出和MIPS微系統(tǒng)等內(nèi)容。