数字电子技术基础与仿真（Multisim10） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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牛百齐　主编 著，牛百齐　主编 编

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• Multisim
• 仿真
• 电路分析
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• 电子工程
• 高等教育
• 教材

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121297236

版次：1

商品编码：12030540

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：252

字数：403200

正文语种：中文

内容简介

本书以项目为单元、工作任务为引领、操作为主线、技能为核心，将仿真技术知识融入教学中；将虚拟仿真技术与真实实验结合，采用“教学做一体化”模式，培养读者分析和解决问题的能力，形成职业技能。 全书共分9个项目，分别是认知逻辑函数与Multisim 10仿真、逻辑门电路的分析及应用，加法器、数值比较器的分析及应用，编码、译码及数据选择器的分析与应用，触发器的分析及应用，计数器、寄存器的分析及应用，555定时器的分析及应用，D/A、A/D转换器分析及应用和数字电路应用与产品制作。 本书可作为职业院校电子、通信、自动化、电气、信息等专业的教材，也可供从事电子电工工作的技术人员参考。

作者简介

牛百齐，副教授，任教于山东济宁职业技术学院，中国电子学会、中国计算机学会会员，曾主、参编过多本教材。

目录

绪论 （1）
项目1　认知逻辑函数与Multisim 10仿真 （4）
1．1　任务1　认知数制与码制 （4）
1．1．1　数制 （4）
1．1．2　不同数制间的转换 （5）
1．1．3　码制 （7）
1．2　任务2　逻辑运算的分析 （10）
1．2．1　基本逻辑运算 （10）
1．2．2　复合逻辑运算 （12）
1．3　任务3　化简逻辑函数 （14）
1．3．1　逻辑运算的基本规律 （14）
1．3．2　公式法化简逻辑函数 （17）
1．3．3　卡诺图法化简逻辑函数 （19）
1．4　任务4　认知Multisim 10仿真软件 （23）
操作训练1　Multisim 10仿真软件基本操作 （27）
操作训练2　虚拟仪器仪表的使用 （34）
习题1 （43）
项目2　逻辑门电路的分析及应用 （46）
2．1　任务1　分立元件门电路的分析 （46）
2．1．1　半导体器件的开关特性 （46）
2．1．2　分立元件门电路 （48）
操作训练1　万用表、示波器的使用 （52）
2．2　任务2　集成门电路的分析 （61）
2．2．1　TTL集成门电路 （61）
*2．2．2　CMOS逻辑门电路 （66）
2．2．3　集成门电路的识别与使用 （68）
操作训练2　逻辑门电路功能测试 （73）
习题2 （75）
项目3　加法器、数值比较器的分析及应用 （77）
3．1　任务1　组合逻辑电路的分析与设计 （77）
3．1．1　组合逻辑电路的基本概念 （77）
3．1．2　组合逻辑电路的分析 （78）
3．2　任务2　组合逻辑电路的设计 （80）
3．2．1　组合逻辑电路的设计方法 （80）
3．2．2　组合逻辑电路中的竞争冒险 （82）
技能训练1　组合逻辑电路的分析 （84）
操作训练1　三人多数表决器的设计与制作 （86）
3．3　任务3　加法器、数值比较器的分析与设计 （89）
3．3．1　加法器的分析与设计 （89）
3．3．2　数值比较器的分析与设计 （93）
技能训练2　全加器、数值比较器的逻辑功能验证 （96）
习题3 （98）
项目4　编码、译码及数据选择器的分析与应用 （101）
4．1　任务1　编码器的分析及应用 （101）
4．1．1　普通编码器 （101）
4．1．2　优先编码器 （103）
操作训练1　编码器逻辑功能测试 （105）
4．2　任务2　译码器的分析及应用 （106）
4．2．1　二进制译码器 （106）
4．2．2　二-十进制译码器 （109）
4．2．3　数字显示译码器 （110）
4．2．4　译码器的应用 （113）
操作训练2　译码器和数码显示器逻辑功能测试 （116）
4．3　任务3　数据选择器的分析与应用 （118）
4．3．1　4选1数据选择器 （118）
4．3．2　8选1数据选择器 （120）
4．3．3　数据选择器的应用 （121）
操作训练3　数据选择器的功能测试 （122）
习题4 （124）
项目5　触发器的分析及应用 （126）
5．1　任务1　RS触发器的分析及应用 （126）
5．1．1　触发器概述 （126）
5．1．2　基本RS触发器 （127）
5．1．3　同步RS触发器 （128）
操作训练1　RS触发器功能测试 （130）
5．2　任务2　JK触发器的分析及应用 （131）
5．2．1　同步JK触发器 （131）
5．2．2　边沿JK触发器 （133）
5．2．3　集成JK触发器 （135）
技能训练1　JK触发器功能测试 （136）
5．3　任务3　D触发器的分析及应用 （137）
5．3．1　同步D触发器 （137）
5．3．2　边沿D触发器 （139）
5．3．3　集成D触发器 （140）
技能训练2　D触发器的功能测试 （141）
5．4　任务4　T触发器和 触发器的分析 （142）
5．4．1　由JK触发器构成T触发器和 触发器 （143）
5．4．2　D触发器构成T触发器和 触发器 （143）
操作训练4　T触发器和 触发器的功能测试 （144）
习题5 （146）
项目6　计数器、寄存器的分析及应用 （149）
6．1　任务1　时序逻辑电路的分析 （149）
6．1．1　时序逻辑电路概述 （149）
6．1．2　时序逻辑电路的分析 （150）
6．2　任务2　计数器的分析与应用 （154）
6．2．1　二进制计数器 （154）
6．2．2　十进制计数器 （159）
6．2．3　集成计数器 （161）
6．2．4　N进制计数器 （163）
操作训练1　集成计数器功能及应用测试 （167）
6．3　任务3　寄存器的分析与应用 （169）
6．3．1　数码寄存器 （170）
6．3．2　移位寄存器 （170）
操作训练2　寄存器功能测试 （174）
习题6 （175）
项目7　555定时器的分析及应用 （178）
7．1　任务1　555定时器分析 （178）
7．2　555定时器的应用 （181）
7．2．1　用555定时器组成的多谐振荡器 （181）
7．2．2　555定时器构成的单稳态电路 （182）
7．2．3　用555定时器构成的施密特触发器电路 （184）
技能训练1　555定时器的应用 （187）
习题7 （190）
项目8　D/A、A/D转换器分析及应用 （193）
8．1　任务1　D/A转换器的分析及应用 （193）
8．1．1　R-2R倒T型网络D/A转换器 （194）
*8．1．2　集成D/A转换器介绍 （195）
技能训练1　D/A转换器的功能测试 （198）
8．2　任务2　A/D转换器的分析及应用 （199）
8．2．1　A/D转换的一般过程 （199）
*8．2．2　A/D转换器的类型 （201）
8．2．3　A/D转换器的主要参数 （203）
8．2．4　常用的集成ADC简介 （204）
操作训练1　A/D转换器的功能测试 （207）
习题8 （208）
项目9　数字电路应用与产品制作 （210）
9．1　基本门电路的应用与制作 （210）
9．1．1　触摸式延时开关的制作 （210）
9．1．2　逻辑状态测试笔的制作 （211）
9．2　组合逻辑电路的设计与制作 （214）
9．2．1　产品质量显示仪的设计与制作 （214）
9．2．2　4位二进制数加法数码显示电路的制作 （216）
9．3　编码器、译码器应用与制作 （218）
9．3．1　数码显示器的制作 （218）
9．3．2　旋转彩灯的制作 （220）
9．4　触发器应用与制作 （222）
9．4．1　四路抢答器的设计制作 （222）
9．4．2　8路抢答器电路设计与制作 （224）
9．5　计数器应用与制作 （226）
9．5．1　随机数字显示器的制作 （226）
9．5．2　数字电子钟的制作 （227）
9．6　555定时器应用与制作 （232）
9．6．1　触摸式防盗报警器的制作 （232）
9．6．2　声控自动延时灯的制作 （236）
9．7　D/A、A/D转换器应用与制作 （238）
9．7．1　锯齿波发生器的制作 （238）
9．7．2　数字电压表的制作 （239）
参考文献 （242）

前言/序言

为了更好地满足职业教育改革的需要，结合办学定位、岗位需求、学生学业水平等情况，贯彻项目驱动教学理念，以培养学生的综合工作能力为出发点，实现技能型人才的培养目标，编者在总结多年教学改革实践成功经验的基础上，编写了本书。

本书以项目为单位组织教学活动，打破传统知识传授方式，变书本知识传授为动手能力培养，体现职业能力为本位的职业教育思想。Multisim 10仿真软件为该课程教学提供了一种先进的教学手段和方法，使得数字电子技术课程的教学更加生动活泼，实验更加灵活方便。主要特点如下。

（1）将仿真技术融入数字电子技术课程的教学过程中，仿真软件采用NI Multisim 10版本，该软件为用户提供了丰富的元件库和功能齐全的各类虚拟仪器，可以对各种电路进行全面的仿真分析和设计，可方便地对电路参数进行测试和分析；操作中不消耗实际的元器件，所需元器件的种类和数量不受限制，且具有界面直观，操作方便，易学易用特点。引入仿真技术，丰富了教学手段，大大改进了电子技术课程学习方法，提高了学习效率。

（2）以项目任务来构建完整的教学组织形式。教材以项目为单元，工作任务为引领，操作为主线，技能为核心，将仿真技术知识点分解到项目教学中，项目由易到难，循序渐进，符合认知规律。

（3）采用“学中做，做中学，教学做一体化”模式，将虚拟仿真技术与真实实验结合，在动手操作实践过程中，全面掌握知识，形成技能。同时。仿真软件借助计算机，可以随时随地、不受限制地学习，特别适合学生自学，使学习过程变得轻松愉快。

（4）教材适用面广，书中“*”内容，可供不同层次、不同专业的教学需要选择。

全书共分9个项目，分别是认知逻辑函数与Multisim 10仿真，逻辑门电路的分析及应用，加法器、数值比较器的分析及应用，编码、译码及数据选择器的分析与应用，触发器的分析及应用，计数器、寄存器的分析及应用，555定时器的分析及应用，D/A、A/D转换器分析及应用和数字电路应用与产品制作。

本书建议教学学时为60～90学时，教学时可结合具体专业实际，对教学内容和教学时数进行适当调整。

本书在编写过程中，参考了许多专家的著作和资料，得到了许多专家和学者的支持，在此对他们表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，书中不妥、疏漏或错误之处在所难免，恳请专家、同行批评指正，也希望得到读者的意见和建议。

编 者

《数字电子技术基础与仿真》 前言 数字电子技术作为现代电子信息产业的基石，其重要性不言而喻。从我们日常使用的智能手机、电脑，到复杂的工业控制系统、通信设备，再到尖端的航空航天技术，无不闪耀着数字电子技术的智慧光芒。掌握数字电子技术的原理和实践，是投身电子信息领域、探索科技前沿的关键一步。 本书旨在系统地阐述数字电子技术的核心概念、基本原理和常用电路。我们力求将理论知识与实际应用相结合，通过深入浅出的讲解，帮助读者建立扎实的理论基础，并掌握利用现代仿真工具进行电路设计与验证的能力。本书特别强调仿真技术的应用，因为在当今快速发展的科技环境下，仿真已经成为电子产品研发不可或缺的环节，它能够极大地提高设计效率、降低研发成本、优化电路性能。 本书的编写，凝聚了作者在数字电子技术教学与研究方面的多年经验。我们深入思考了当前数字电子技术教育的特点与难点，力求提供一本既有深度又不失广度，既严谨又不失趣味的学习材料。本书的每一个章节都经过精心设计，力求逻辑清晰、内容翔实，并配以大量的实例和习题，以期达到最佳的学习效果。 我们希望本书能成为广大读者，特别是电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的学生，以及相关领域的技术人员，学习数字电子技术的重要参考书。通过学习本书，您将能够： 深刻理解数字信号的基本概念和逻辑运算。 熟练掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析方法。 了解各类存储器、计数器、移位寄存器等数字集成电路的功能与应用。 掌握微处理器、微控制器等核心数字系统的基本原理。 能够运用先进的电子设计自动化（EDA）工具进行电路仿真与验证。 为进一步学习更高级的数字系统设计和嵌入式系统开发打下坚实基础。 在电子技术日新月异的今天，数字电子技术的发展呈现出高速、集成化、智能化的趋势。本书的编写，也紧密跟踪这一发展脉搏，力求内容的前沿性与实用性。我们坚信，掌握了数字电子技术的精髓，您将能更好地驾驭未来的科技浪潮。 目录 第一部分：数字电路基础 第一章：数字信号与逻辑运算 1.1 引言：模拟信号与数字信号的区别 1.2 数字信号的表示：二进制、八进制、十六进制 1.3 逻辑电平与逻辑状态 1.4 基本逻辑门电路：与门、或门、非门 1.4.1 与门（AND Gate） 1.4.2 或门（OR Gate） 1.4.3 非门（NOT Gate） 1.5 复合逻辑门电路：与非门、或非门、异或门、同或门 1.5.1 与非门（NAND Gate） 1.5.2 或非门（NOR Gate） 1.5.3 异或门（XOR Gate） 1.5.4 同或门（XNOR Gate） 1.6 逻辑函数的表示方法：真值表、逻辑表达式、逻辑图 1.7 逻辑函数的化简：卡诺图（Karnaugh Map）方法 1.7.1 二变量、三变量、四变量卡诺图 1.7.2 卡诺图的化简步骤与技巧 1.8 组合逻辑电路的基本特性与设计流程 1.9 习题 第二章：组合逻辑电路 2.1 组合逻辑电路的定义与特点 2.2 基本组合逻辑功能模块：编码器、译码器 2.2.1 编码器（Encoder）：功能、分类（优先编码器）、设计实例 2.2.2 译码器（Decoder）：功能、分类（BCD-7段译码器）、设计实例 2.3 数据选择器（Multiplexer, MUX）：功能、分类、应用 2.4 数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）：功能、应用 2.5 加法器与减法器：半加器、全加器、多位加法器、减法器 2.5.1 半加器（Half Adder） 2.5.2 全加器（Full Adder） 2.5.3 多位二进制加法器：行波进位加法器、超前进位加法器 2.5.4 二进制减法器 2.6 比较器（Comparator）：功能、设计实例 2.7 冒险现象及其解决方法：竞争与冒险、消除冒险的方法 2.8 习题 第三章：时序逻辑电路 3.1 时序逻辑电路的定义与特点 3.2 触发器（Flip-Flop, FF）：基本单元电路 3.2.1 SR触发器：结构、工作原理、约束方程 3.2.2 门控SR触发器 3.2.3 JK触发器：结构、工作原理、约束方程 3.2.4 T触发器（触发/保持触发器） 3.2.5 D触发器（延迟触发器）：结构、工作原理、约束方程 3.2.6 主从触发器 3.2.7 边沿触发器 3.3 触发器的状态转换图与状态方程 3.4 寄存器（Register）：功能、分类（移位寄存器、并行输入并行输出寄存器等） 3.4.1 并行寄存器 3.4.2 移位寄存器：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出 3.5 计数器（Counter）：功能、分类 3.5.1 异步计数器（串行计数器）：加法计数器、减法计数器 3.5.2 同步计数器（并行计数器）：加法计数器、减法计数器 3.5.3 任意进制计数器：BCD计数器、模N计数器 3.5.4 状态机（有限状态机）：Mealy模型与Moore模型 3.6 习题 第二部分：数字集成电路与系统 第四章：存储器 4.1 存储器的基本概念与分类 4.2 随机存取存储器（RAM） 4.2.1 静态随机存取存储器（SRAM）：工作原理、结构特点 4.2.2 动态随机存取存储器（DRAM）：工作原理、结构特点 4.3 只读存储器（ROM） 4.3.1 掩膜ROM（MROM） 4.3.2 可编程只读存储器（PROM） 4.3.3 可擦写可编程只读存储器（EPROM） 4.3.4 电可擦可编程只读存储器（EEPROM） 4.3.5 闪存（Flash Memory） 4.4 存储器的性能指标：存储容量、存取时间、功耗 4.5 存储器扩展：位扩展、字扩展、容量扩展 4.6 习题 第五章：数字集成电路（IC） 5.1 集成电路的基本概念与发展 5.2 TTL（Transistor-Transistor Logic）系列集成电路：特点、基本门电路工作原理 5.3 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）系列集成电路：特点、基本门电路工作原理 5.4 TTL与CMOS集成电路的比较与选择 5.5 缓冲器、驱动器、收发器 5.6 数字集成电路的封装与引脚定义 5.7 习题 第六章：可编程逻辑器件（PLD） 6.1 PLD概述：与CPLD、FPGA的关系 6.2 简单的可编程逻辑器件（SPLD）：PAL、GAL 6.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD）：结构、工作原理 6.4 现场可编程门阵列（FPGA）：结构、工作原理 6.5 HDL（Hardware Description Language）入门：Verilog/VHDL简介 6.6 PLD的应用实例 6.7 习题 第七章：模数/数模转换器 7.1 模数转换（ADC） 7.1.1 ADC的基本概念：采样、量化、编码 7.1.2 ADC的性能指标：分辨率、采样率、转换精度 7.1.3 ADC的常见类型：逐次逼近型ADC、双积分型ADC、并行比较型ADC 7.2 数模转换（DAC） 7.2.1 DAC的基本概念：转换原理 7.2.2 DAC的性能指标：分辨率、转换时间、单调性 7.2.3 DAC的常见类型：电阻网络型DAC、权电流型DAC 7.3 ADC与DAC的应用 7.4 习题 第三部分：数字系统设计与仿真 第八章：数字系统的设计方法 8.1 自顶向下与自底向上设计方法 8.2 状态机设计方法 8.3 常用数字系统设计流程 8.4 习题 第九章：电子设计自动化（EDA）与仿真技术 9.1 EDA的概述与重要性 9.2 仿真器的基本原理与功能 9.3 信号流分析与时序分析 9.4 仿真模型的选择与应用 9.5 仿真环境的搭建与配置 9.6 仿真结果的分析与解读 9.7 调试技巧与常见问题处理 9.8 习题 第十章：基于EDA工具的仿真实例 10.1 组合逻辑电路仿真实例 10.1.1 译码器的仿真 10.1.2 加法器的仿真 10.2 时序逻辑电路仿真实例 10.2.1 触发器的仿真 10.2.2 寄存器的仿真 10.2.3 计数器的仿真 10.3 复杂数字系统仿真实例 10.3.1 简单的微处理器控制器仿真 10.3.2 数据通路的设计与仿真 10.4 习题 附录 A. 常用逻辑符号 B. TTL与CMOS集成电路引脚图示例 C. 习题答案 结束语 数字电子技术是一门充满活力和创造力的学科。本书的编写，仅仅是一个起点，为读者打开了通往数字世界的大门。我们鼓励读者在掌握本书内容的基础上，进一步深入学习，积极动手实践，利用各种仿真工具和硬件开发平台，将理论知识转化为实际的创新成果。 未来的电子信息领域，将是数字技术与模拟技术、人工智能、物联网等前沿技术深度融合的时代。希望本书能帮助您，在这个日新月异的科技浪潮中，找到属于自己的位置，并为推动人类科技进步贡献力量。 祝您在学习数字电子技术的道路上，收获满满，取得优异的成就！

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，最先映入眼帘的是它严谨的逻辑结构和清晰的排版。每一章节的开头都明确了学习目标，这让我能够快速把握学习的重点和方向。在理论讲解部分，作者并没有使用枯燥乏味的文字堆砌，而是通过大量的图示、表格和生动的比喻，将抽象的数字逻辑概念变得形象具体。我尤其欣赏的是书中对于各个数字器件（如触发器、计数器、移位寄存器等）的讲解，不仅阐述了它们的内部结构和工作原理，还详细介绍了它们在实际应用中的典型电路。这对于我理解这些器件的功能和用途至关重要。更让我感到惊喜的是，书中对Multisim10仿真软件的介绍也十分到位，从软件的安装、界面介绍，到如何绘制电路图、设置仿真参数，再到如何分析仿真结果，每一个环节都讲解得非常细致。我相信，通过跟随书中的指导，我不仅能掌握数字电子技术的核心知识，还能熟练运用Multisim10这一强大的工具，为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师，我深知理论与实践相结合的重要性。尤其是在快速发展的数字电子领域，掌握先进的仿真工具更是必不可少。这本《数字电子技术基础与仿真（Multisim10）》正是我所需要的。它没有像一些教材那样，把理论讲得过于高深，而是从实际应用出发，将枯燥的理论知识与生动的仿真操作巧妙融合。我尤其看重书中对Multisim10仿真软件的深入讲解，它能够帮助我更高效地进行电路设计、验证和优化。我期待书中能够提供一些高级仿真技巧，例如如何进行参数扫描、最坏情况分析等，这些对于我解决实际工程问题非常有帮助。此外，书中对一些经典数字电路的剖析，以及如何利用Multisim10来实现这些电路，我也非常感兴趣。我相信，通过这本书的学习，我能够进一步提升我的数字电子技术水平，更好地应对工作中遇到的各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引眼球，简洁大气，书名“数字电子技术基础与仿真（Multisim10）”也直观地传达了其核心内容。我一直对数字电子领域充满好奇，但苦于找不到一本既能系统讲解理论知识，又能提供实践指导的教材。市面上充斥着各种理论艰深、脱离实际的文献，或者是一些浮于表面的操作指南，让人望而却步。然而，这本书似乎找到了一个绝佳的平衡点。从书名来看，它不仅深入浅出地阐述了数字电子技术的基本原理，更重要的是，它选择了Multisim10这个广受好评的仿真软件作为实践平台。这对于初学者来说简直是福音，我终于可以摆脱昂贵的实验设备，在电脑上“玩转”各种数字电路，直观地观察信号的传播和电路的工作状态。我对书中关于逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等核心概念的讲解充满期待，希望它能以一种清晰易懂的方式呈现，让我这个门外汉也能快速入门。同时，我对如何利用Multisim10进行电路设计、仿真和调试也充满了兴趣，期待这本书能提供详尽的操作步骤和丰富的实例，让我真正做到学以致用。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子技术充满热情的爱好者，虽然没有接受过正规的电子工程教育，但一直渴望能够自己动手制作一些简单的电子设备。在学习数字电子技术方面，我曾尝试过阅读一些相关的书籍，但往往因为理论过于晦涩而放弃。直到我发现了这本《数字电子技术基础与仿真（Multisim10）》，我才看到了希望。从书名就可以看出，它不仅仅是理论的堆砌，更注重实际操作。Multisim10这个名字对我来说并不陌生，我知道它是一个非常强大的电路仿真软件，但一直苦于没有系统的指导。这本书的出现，恰好填补了我的这个空白。我希望书中能够用通俗易懂的语言，将数字电子技术的基础知识讲解清楚，比如二进制、逻辑门、布尔代数等，并且能提供丰富的图例和实例，让我能够更容易地理解。更重要的是，我期待书中能够有详细的Multisim10操作教程，一步一步地教我如何搭建和仿真电路，让我能够亲身体验数字电路的神奇之处。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的电子工程专业学生，在接触到这本《数字电子技术基础与仿真（Multisim10）》之前，我对数字电路的认识一直停留在理论层面，缺乏实践的经验。很多时候，课本上的公式和图纸对我来说就像天书一样，即使勉强理解，也无法将其与实际的电路联系起来。这本书的出现，无疑为我打开了一扇新的大门。它不仅提供了扎实的理论基础，更重要的是，它将理论与实践紧密结合。通过Multisim10仿真软件，我可以亲手搭建各种数字电路，观察它们在不同输入信号下的反应，及时发现并纠正错误。我特别期待书中关于组合逻辑电路和时序逻辑电路设计的章节，希望能够学习到如何利用 Karnaugh 图、Quine-McCluskey 方法等进行最优化设计，并通过Multisim10进行验证。同时，书中对实际应用案例的剖析，如数字钟、计数器等，也让我看到了数字电子技术在现实生活中的广泛应用，这极大地激发了我学习的兴趣和动力。