本书分为10章。第1章是微型计算机基础，供学生自学或查考；第2～4章是指令系统和汇编语言程序设计，用于培养读者的程序设计能力；第5～9章为半导体存储器、中断系统、MCS-51的I/O接口以及MCS-51对A/D和D/A的接口等；第10章为单片机应用系统的设计，主要讲授单片机应用系统前向和后向通道的设计以及单片机应用系统的抗干扰设计等内容。和第2版相比，本书内容更全面，章节安排更趋合理，结构更紧凑，通用性、系统性和实用性更好。
本教材配有CAI教学光盘。光盘中的教学内容共分10章和1个附录，分别与教材中的第1～10章和附录相对应，每章后都有“习题与思考题”的参考答案。在光盘每章后的“习题与思考题”中，还增加了填充题和选择题，并附有相应参考答案。该光盘总揽了教学所需的内容和图形，教师可根据不同层次学生的情况和不同教学要求从中选取适用的教学内容。光盘中还穿插了大量动画来展现指令和程序的执行功能以及硬件电路中的信息流，活泼而又生动，具有创新特色。