本教材以计算机的组成和工作原理为知识主线，以智能硬件设计知识为能力主线组织学习内容，将“计算机原理”“单片机技术”“嵌入式系统设计”等多门课程整合为一门课程。本教材以单片机为模型机讲述计算机工作原理，将计算机原理的核心知识深度融入嵌入式微处理器的知识体系，通过汇编语言和C语言的对比学习和运用构建嵌入式软件编程能力，通过电子测量等项目实例对接工程应用，促使电子测量方法与传感技术等外延应用紧密结合，并加入了开源硬件内容，引导自学、课题组织和实践，形成抛砖引玉、学以致用的效果。本教材的内容整合不是简单的拼凑和压缩，而是抓住计算机原理与智能硬件应用的共性问题，去冗余、舍陈旧、铸主线，更加明晰原理和强化应用，摒弃分布在多个学期开设相关课程的现状，在原“计算机原理”课程开设学期直接实现多门核心课程的学习，在促使课程目标有效达成的同时大幅节约了学习时间，也为学生进行科技创新奠定了技术基础和预留了足够的时间。