本书是计算机科学与技术专业实践系列教材之一，介绍了开放式实验CPU的设计方法，采取全新的实验理念，允许实验者自行设计指令系统和CPU的系统结构，能对CPU设计的正确性进行验证。
本书介绍一种开放式CPU实验教学系统TEC-CA，以及计算机组成原理实验和计算机系统结构实验。计算机组成原理实验包括多种编码实验、运算器部件实验、存储器实验、组合逻辑控制器和微程序控制器实验等；计算机系统结构实验包括普通CPU设计、具有多级流水的CPU设计、具有多级流水带Cache的CPU设计和超标量CPU设计等。
为了帮助初学者设计CPU，本书以if语句、process语句、case语句3个常用语句和VHDL层次结构为重点，通过大量实例讲解了如何使用VHDI。设计硬件；通过16位实验CPU设计实例及其VHDL程序源代码阐述CPU设计方法。
本书可用作计算机专业本科生和研究生的实验教材，也可作为相关专业人员的参考书。