"本书以MIPS架构为基础，详细讲述MIPS单周期主机、多周期主机以及带中断外设整机的设计思想，并依托一些常见的开源设计平台，介绍大量具体样例的设计步骤、仿真步骤等过程。培养读者的硬件系统分析与设计能力，从而完成计算机整机设计。另外，为了让读者快速获取并能熟练使用各种开源平台，实践教程通过实际元件的设计详细介绍Mars(MIPS汇编与运行模拟器)、Logisim(设计和仿真数字电路的工具软件)、iverilog(轻量级开源的IEEE1364 Verilog硬件描述语言编译软件)、GTKWave(开源波形分析工具)四款轻量级开源工具。为了配合具体硬件实验箱以完成最终的FPGA设计与下载，本书将详细介绍由Xilinx公司开发的一款专业集成电路设计软件——Xilinx ISE(Integrated Synthesis Environment)。 本书的主要读者对象是具备一定计算机组成原理知识，并想借助一些开源平台进行动手实践，完成具体元件、主机以及最终整机的设计实验的学生和自学者。"

高明霞，女，博士，北京工业大学计算机学院专职教师，主要研究方向大数据分析，知识工程。近几年主持及参与国基金、市基金、973课题等项目10多项，；在国内外学术刊物和国际会议上发表学术论文30多篇，教学论文近10篇，其中SCI期刊4篇。授权发明专利4项，实用新型专利1项。软件著作权5项。

前言 本书以MIPS架构为基础，详细讲述MIPS单周期主机、多周期主机以及带中断外设的整机设计思想，并依托一些常见的开源设计平台介绍大量具体样例的设计步骤、仿真步骤等过程；主要目标是引导学生自己动手完成具体元件、主机以及最终整机的设计，培养计算机类专业学生的硬件系统分析和设计能力。另外，为了让学生快速获取并能熟练使用各种开源平台，本书通过实际元件的设计详细介绍Mars(MIPS汇编与运行模拟器)、Logisim(设计和仿真数字电路工具软件)、iverilog(轻量级开源的IEEE1364 Verilog硬件描述语言编译软件)、GTKWave(开源波形分析工具)四款轻量级开源工具。为了配合具体硬件实验箱完成最终的FPGA设计与下载，本书也将详细介绍由Xilinx公司开发的一款专业集成电路设计软件 Xilinx ISE(Integrated Synthesis Environment)。 本书是北京工业大学计算机系“计算机组成原理”课程组教师的集体成果，具体任务分工如下: 高明霞完成了本书的5.1节、6.1节、第7章和各章最后的实验部分，以及最终的统稿工作；宋书瀛完成了5.3节的主要设计部分，6.2节的主要设计部分；苏醒完成了第1章、第3章、5.3节的波形仿真部分及6.2节的波形仿真部分；蔡旻完成了第4章、第8章；侯毓敏完成了第2章及5.2节的内容；魏坚华和朱文军在本书的编写过程中承担了重要的指导工作。感谢大家的辛苦付出。 高明霞 2025年4月