本书以设计能运行31条MIPS指令的单周期和多周期Minisys-1 CPU为目标，将与CPU设计相关的“数字逻辑电路实验”、“计算机组成原理实验”和“计算机组成课程设计”三门实践课的内容连通。读者不仅能够设计计算机系统的基本器件，如寄存器、移位器、计数器等，也能设计计算机硬件的基本部件，如运算器、存储器、控制器等，并进一步通过多个关联的实验，最终设计出单周期和多周期的Minisys-1 CPU。