全书分为三篇。第一篇是理论篇, 介绍了指令集架构、Verilog HDL的相关知识。第二篇是基础篇, 采用增量模型, 实现了教学版OpenMIPS处理器。首先实现了仅能执行一条指令的处理器, 从这个最简单的情况出发, 通过依次添加, 实现逻辑操作指令、移位操作指令、空指令、移动操作指令、算术操作指令、转移指令、加载存储指令、协处理器访问指令、异常相关指令, 最终实现了教学版OpenMIPS处理器。第三篇是进阶篇, 通过为教学版OpenMIPS添加Wishbone总线接口, 从而实现了实践版OpenMIPS处理器, 并与SDRAM控制器、GPIO模块、Flash控制器、UART控制器、Wishbone总线互联矩阵等模块组成一个小型SOPC, 然后下载到FPGA芯片以验证实现效果, 最后为实践版OpenMIPS处理器移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-II。