本书介绍基于FPGA的数字系统设计方法，在基本的功能部件设计基础上，设计微处理器及单芯片系统。本书不仅介绍通用的数字电路和数字系统的设计方法，并对计算机硬件系统的组织进行深入分析。通过运算电路设计、状态机设计、RISC模型机设计等实验用例的训练，学生可以建立计算机的整机概念，了解数据在计算机中的表示、传送、处理以及控制信息是如何完成对计算机系统的控制。 本书取材新颖，采用实例教学的组织形式，内容由浅入深，循序渐进。书中给出了大量设计实例及扩展方案，不仅可以作为教学内容进行学习，部分内容还具有工程实践价值。本书可作为高等院校计算机类、电子类和自动化类等有关专业的教材和参考书，也可供有关专业工程技术人员参考。

1. 写作背景 目前，关于我国高等教育计算机专业一级学科和专业方向设置问题受到非常大的关注。原有的计算机科学与技术一级学科现在逐渐分化为计算机科学、计算机工程和软件工程3个学科，同时保密与信息安全专业方向也在积极地进行准备。对于计算机专业的本科生教育而言，其基本的培养方案、课程设置和教学大纲都需要根据新的形势进行变革。 传统的计算机专业课程体系中与计算机硬件设计相关的课程是“数字逻辑”、“计算机组成原理”和“计算机系统结构”，每一门课程都辅助有相应的实践学时。实践环节的设置不仅起到加深学生理解理论课所学知识的作用，还有助于培养学生将理论与实践相联系并解决实际问题的能力，对于实现当前的高等教育改革目标，提高毕业生综合素质具有重要的意义。但是，受实验设备所限，各课程的实验环节分别在数字逻辑实验箱、计算机部件实验平台和EDA实验开发平台上进行，缺乏连贯性和整体性。 随着现场可编程逻辑器件的广泛应用，以FPGA为核心器件的实验教学平台日益成熟，采用FPGA芯片实现数字逻辑、计算机部件和计算机组成及系统设计实验已经成为新的趋势。采用FPGA芯片实现硬件设计实验，开发速度快、方便、可靠，并且由于FPGA芯片可反复编程，因此几乎没有器件损耗，大大降低了实验室的维护成本。另一方面，随着可编程逻辑器件集成度的迅速提高和嵌入式系统应用的日益广泛，基于FPGA的SoPC系统设计技术已经在通信、工业控制等许多领域得到实际应用。在计算机专业硬件课程的实验教学环节中引入SoPC相关的内容，渗透片上系统软硬件协同设计的思想，对于提高学生的实际动手能力和就业竞争力都有非常大的帮助。 2. 本书特点 ...