本書深入淺出地介紹了如何從零開始一步步設(shè)計(jì)出一個(gè)入門級(jí)的CPU，以及在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)該掌握哪些知識(shí)、遵守哪些設(shè)計(jì)原則、規(guī)避哪些設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、可以使用哪些開發(fā)技巧。全書從邏輯上分為三個(gè)部分，第一部分(第1-3章)介紹產(chǎn)業(yè)界進(jìn)行CPU研發(fā)的過(guò)程以及本地與遠(yuǎn)程FPGA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、FPGA上板實(shí)現(xiàn)、Verilog應(yīng)用實(shí)例等CPU設(shè)計(jì)中必要的基礎(chǔ)知識(shí)。第二部分(第4-10章)從一個(gè)僅實(shí)現(xiàn)5條指令的單周期CPU設(shè)計(jì)開始，逐步引入流水線設(shè)計(jì)，添加指令，增加異常和中斷的支持，并完成AXI總線接口、TLBMMU和高速緩存的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，最終完成一個(gè)入門級(jí)的CPU的設(shè)計(jì)。第三部分(第11-12章)為準(zhǔn)備進(jìn)階設(shè)計(jì)的讀者給出一些指導(dǎo)和建議，包括進(jìn)階實(shí)驗(yàn)開發(fā)環(huán)境與常用的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。