本书是“基于卓越人才培养模式的硬件课程体系建设和教学模式改革”教学改革研究课题的重要成果之一。全书按照普通高等院校计算机专业本科生的教学要求，并根据“计算机组成原理”课程教学大纲及硕士研究生入学考试的要求编写而成。共分为7章：第1章总体介绍了计算机组成原理的基本概念及应用领域；第2章介绍了计算机运算的方法，包括定点数与浮点数的算术运算；第3章介绍了存储器相关的知识，包括主存储器、高速缓冲存储器和虚拟存储器等；第4章重点介绍了计算机的核心部件中央处理器，主要包括微程序控制与设计，硬布线逻辑控制器及相关知识；第5章介绍了指令系统，包括指令的格式、方式，复杂指令集和精简指令集；第6章介绍了总线结构和分类，总线通信与控制等知识；第7章介绍了输入输出系统，包括程序中断、存储器直接存取和通道等。本书每章之后附有习题，包括基础题和提高题。基础题可用于学生日常学习或教学布置练习时使用，提高题则适用于准备考硕士研究生的同学使用。
本书可作为普通高等院校计算机组成原理课程的教材，也可供计算机及相关专业的教学人员、科研人员或其他相关人员使用。高职高专类学校也可以选用本教材，使用时可以根据学校和学生的实际情况略去某些章节。