掌握计算机系统基本工作原理，理解计算机硬软件系统相互作用关系是对高等学校计算机专业学生的核心要求，计算机专业的课程体系中设置了一系列课程来帮助他们达到这一要求。本书试图通过实验手段，从动手实践的角度，培养学生设计和实现硬软件基本完整的计算机系统能力。 　　本书紧紧围绕计算机硬件系统核心课程的教学目的，在清华大学计算机系自主开发的教学实验计算机硬件平台上，设计了验证性、设计性和综合性三个层次的计算机硬件系统实验，由浅入深，由部件到系统，逐步引导学生设计完成自己的计算机系统。全部实验采用统一的硬件平台、统一的指令系统完成，且配置了功能丰富的多个软件系统。实验均在FPGA芯片上通过硬件描述语言编程实现，手段先进。 　　本书可供高等学校计算机专业学生学习“计算机组成原理”等课程时作为实验教材使用，也可供计算机专业工作人员及相关从业人员自学参考。

刘卫东，男，博士，汉族，1968年8月28日出生江西省分宜县。现为清华大学计算机科学与技术系计算机网络技术研究所副教授，研究方向为计算机网络及应用、分布式信息系统。1985年进入清华大学计算机科学与技术系学习，获学士学位。1992年进入清华大学计算机科学与技术系，攻读计算机系统结构硕士学位，作为骨干参加“北京商品交易所计算机交易系统”研制，该课题获1997年度国家科技进步三等奖。1994年硕士毕业留校工作至今，期间于1996年11月赴联合国国际原子能机构工作近一年。2006年获得清华大学工学博士学位。参加工作后，作为骨干参加多项863及攻关课题研究工作，并负责教育部重点课题“全国普通高校招生网上录取系统”和“全国成人高校招生网上录取系统”的研制工作，并推广到全国范围内使用，共获科研经费1000余万元。其中，“全国普通高校招生网上录取系统”获2001年度中国高校科技进步二等奖，本人为第一完成人。“全国成人高校招生网上录取系统”获2003年度福建省科技进步一等奖。在软件学报、计算机研究与发展、清华大学学报等国内学术期刊上发表论文30余篇，其中SCI索引1篇，EI索引16篇。担任计算机组成原理课程主讲教师多年，�王诚教授的领导下，该课程获得清华大学精品课程，课程教学软件获清华大学优秀教学软件一等奖，教学计算机TEC-2000获清华大学实验室优秀成果一等奖。参加编写教材3部，其中主编1部。翻译教材2部。�

计算机硬件系统由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出系统等部件构成，掌握计算机硬件基础知识，理解计算机系统各部件的基本组成、内部运行机制以及计算机系统运行的基本原理，是对计算机专业学生的基本要求。在此基础上，能具备一定的硬件系统设计能力，对今后从事硬件设计相关工作，或者是进行更为深入的学习和研究，都是至关重要的。 　　计算机专业课程体系中，硬件课程主要包括数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统结构、计算机接口技术、嵌入式系统等。这些课程，从基本的门电路开始，系统讲解从逻辑门电路到计算机的基本部件的组成和功能，以及这些部件如何构成整机系统，执行计算机指令和程序的过程。其中，计算机组成原理（Computer Organization）是本科计算机专业的核心基础课程，在课程体系中占有重要的位置。它以程序设计语言及数字逻辑电路为先导课程，重点解析计算机硬件系统的基本组成、运行原理和协同工作机制，分析计算机组成对系统性能的影响，讲授计算机系统的基本设计方法，帮助学生建立计算机整机系统的概念，为学习系统结构、操作系统等课程提供扎实基础。 　　计算机硬件课程工程性和实践性都很强，教学实验是教学过程中不可缺少的环节，对学生掌握理论知识，培养大家的设计能力都十分重要，教学实验设计也是一项挑战性工作。在实验内容上，不但要有能体现计算机各部件的基本硬件组成和内部运行原理的基础实验，也需要有能体现计算机内部协同工作机制，尤其是软硬件协同工作的系统实验，甚至还需要一些能结合如编译系统、操作系统课程内容的综合性实验供一些学有余力的学生选做；在实验方法上，既要满足硬件系列课程基础性的要求，也要采用当前...