书主要介绍计算机的基本组成原理及内部工作机制，全书共9章，分别介绍计算机系统概论、计算机中的数据表示、运算方法及运算器设计、存储系统、指令系统、中央处理器的工作原理和设计方法、指令流水线的实现机理、总线系统、输入输出系统。  本书尝试站在硬件工程师的视角，利用数字逻辑课程中组合逻辑、同步时序逻辑电路设计的相关知识，从逻辑门开始逐步构建运算器、存储器、数据通路和控制器，设计流水线冲突冒险机制直至完整的MIPS流水CPU，让学生从设计者的角度体会计算机部件构成以及运行的基本原理，努力帮助学生从程序运行的角度深入理解计算机硬件系统，掌握软硬件协同的概念。