Estoy de acuerdo con Davesh Shingari en que la pregunta es extremadamente amplia, pero aquí va …
Si desea aprender sobre el diseño CMOS de bajo nivel, como en “¿Cómo hago una puerta NAND con transistores?”, Tome un libro de texto sobre electrónica digital y comience con los capítulos de introducción, o consiga una placa de prueba y algunos componentes si quieres jugar con algo físico.
Si desea jugar con la construcción de complejos circuitos digitales desde puertas individuales y aprender un lenguaje de descripción de hardware como Verilog, pruebe la herramienta de simulación / síntesis Icarus Verilog de código abierto. O bien, obtenga una placa FPGA (tengo una antigua Altera DE2-70 …) y comience a jugar con hardware real. No estoy seguro de los mejores libros o sitios web para aprender Verilog.
Si desea jugar con la conexión de periféricos a un microcontrolador simple de 8 bits, obtenga una Raspberry Pi o una placa Intel Edison, o algo por el estilo.
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Si desea obtener información sobre cómo funcionan las CPU modernas de 32/64 bits y cómo interactúan con el hardware, comience a piratear algunos controladores de dispositivos Linux. Y definitivamente lea See MIPS Run Linux. Tiene aproximadamente 10 años y está fantásticamente escrito, e ilustra maravillosamente la arquitectura de hardware y computadora y los sistemas operativos. No puedo recomendarlo lo suficiente.