本书是为高等院校各专业的“微机原理与接口技术”、“微机原理与系统设计”、“微机原理与应用”等课程专门编写的教材。与国内同类教材不同，本教材以在FPGA中自行设计的微处理器（称为模型机）为核心，讨论了基于微处理器的汇编语言编程、硬件系统构成及其接口电路设计问题。
本书简要介绍了计算机中的数制和码制、补码的运算规则、CPU及其内部寄存器的组成。详细讨论了模型机的指令系统、数据和转移地址的寻址方式，在此基础上重点论述了汇编语言的程序设计技术，给出了适用于模型机汇编语言程序调试的虚拟环境。
在硬件设计部分，重点探讨了模型机系统总线的形成、存储器系统设计、常用接口芯片的应用、可编程并行接口和可编程定时器电路的设计以及中断接口电路的编程控制。简要介绍了VHDL及FPGA的基本设计方法，讨论了模型机关键部件的FPGA实现问题，最后通过一个简洁示例，说明如何在FPGA中设计并实现微处理器。
本书可作为高等院校相关课程的教材，也可以为工程技术人员提供参考。
