本书是清华大学国家精品课程“计算机组成原理”建设的重要成果。全书共分9章。第1章简要介绍计算机组成，第2章介绍数字电路基础，第3～8章讲解计算机组成原理的主体内容，包括计算机系统的中央处理器(CPU)、存储器和输入/输出系统；第9章概要介绍计算机系统结构课程的入门性知识。
本书可作为普通高等院校“计算机组成原理”课程的教材，也可供计算机相关专业、科研人员和其他有关人员学习参考。

      不能仅限于讲述原理，要注重原理的应用方法和实际效果，不能仅限于课堂授课，要鼓励学生参加实践提高开拓能力，不能仅限于讲授专业，要努力增强学生综合素质和事业心。
      本书的核心内容将围绕如何学懂和构建一台简单的计算机硬件系统来安排，希望把作者多年来在清华大学主持建设“计算机组成原理”精品课程、研制和建设丰富的教学资源所取得的成果和心得体会充分反映到教材中。在知识层次方面，强调基本通用原理是基础，应重点关注，并通过简明原理示例的具体内容来体现原理的应用方法与价值，深化对原理知识的理解，并为开展实践教学搭建平台。进一步在典型产品现状这个层次，引导学生了解计算机当前的技术水平和发展现状。 
在讲解计算机组成和功能时，把通常的文字叙述和用硬件描述语言VHDL程序的严格描述结合起来，体现计算机的设计手段和实现技术。