本書是清華大學國家精品課程“計算機組成原理”建設的重要成果。全書共分9章。第1章簡要介紹計算機組成，第2章介紹數字電路基礎，第3～8章講解計算機組成原理的主體內容，包括計算機系統的中央處理器(CPU)、存儲器和輸入/輸出系統；第9章概要介紹計算機系統結構課程的入門性知識。
本書可作為普通高等院校“計算機組成原理”課程的教材，也可供計算機相關專業、科研人員和其他有關人員學習參考。
不能僅限于講述原理，要注重原理的應用方法和實際效果，不能僅限于課堂授課，要鼓勵學生參加實踐提高開拓能力，不能僅限于講授專業，要努力增強學生綜合素質和事業心。
本書的核心內容將圍繞如何學懂和構建一臺簡單的計算機硬件系統來安排，希望把作者多年來在清華大學主持建設“計算機組成原理”精品課程、研制和建設豐富的教學資源所取得的成果和心得體會充分反映到教材中。在知識層次方面，強調基本通用原理是基礎，應重點關注，并通過簡明原理示例的具體內容來體現原理的應用方法與價值，深化對原理知識的理解，并為開展實踐教學搭建平臺。進一步在典型產品現狀這個層次，引導學生了解計算機當前的技術水平和發展現狀。
在講解計算機組成和功能時，把通常的文字敘述和用硬件描述語言VHDL程序的嚴格描述結合起來，體現計算機的設計手段和實現技術。
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