第12部分逻辑代数基础
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1、逻辑代数的公式与定理逻辑函数化简 分析和设计逻辑电路的数学工具是逻辑代数(又叫布尔代数或开关代数)。逻辑代数具有3种基本运算:与运算(逻辑乘)、或运算(逻辑加)和非运算(逻辑非)。12.1 逻辑代数的公式和定理逻辑代数的公式和定理与运算:111 001 010 000(2)基本运算或运算:111 101 110 000非 运 算:10 01(1)常量之间的关系与运算:0 1 00AA AAAAAA或运算:1 11 0AA AAAAAA非运算:AA 分别令分别令A=0及及A=1代入这些公式,即代入这些公式,即可证明它们的正确性。可证明它们的正确性。(3)基本定理交换律:ABBAABBA结合律:)
2、()()()(CBACBACBACBA分配律:)()()(CABACBACABACBA反演律(摩根定律):BABABABA.利用真值表很容易证利用真值表很容易证明这些公式的正确性。明这些公式的正确性。如证明如证明AB=BA:A B A.B B.A0 00 11 01 100010001(A+B)(A+C)=AA+AB+AC+BC分配率分配率A(B+C)=AB+ACA(B+C)=AB+AC=A+AB+AC+BCAA=AAA=A=A(1+B+C)+BC分配率分配率A(B+C)=AB+ACA(B+C)=AB+AC=A+BCA+1=1A+1=1证明分配率:A+BA=(A+B)(A+C)证明:证明:吸收
3、律:ABABAABABA)()(证 明:)(BAAABAABABAABABAAABAAABAA)()()(1BA BA 分配率分配率A+BC=(A+B)(A+C)A+BC=(A+B)(A+C)A+A=1A+A=1A A1=11=1逻辑函数有5种表示形式:真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图和波形图。只要知道其中一种表示形式,就可转换为其它几种表示形式。12.2 逻辑函数的表示方法逻辑函数的表示方法1 1、真值表真值表真值表:是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。真值表列写方法:每一个变量均有0、1两种取值,n个变量共有2i种不同的取值,将这2i种不同的取值按顺序(一般按二进制递
4、增规律)排列起来,同时在相应位置上填入函数的值,便可得到逻辑函数的真值表。例如:当A、B取值相同时,函数值为0;否则,函数取值为1。A BF0 00 11 01 101102 2、逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式:是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。表达式列写方法:将那些使函数值为1的各个状态表示成全部变量(值为1的表示成原变量,值为0的表示成反变量)的与项(例如A=0、B=1时函数F的值为1,则对应的与项为AB)以后相加,即得到函数的与或表达式。BABAFA BF0 00 11 01 101103 3、逻辑图逻辑图逻辑图:是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。FF&1&A
5、BBC4 4、波形、波形图图波形图:是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。FFF12.3 逻辑函数的化简逻辑函数的化简BCCBCBBCCBBCAACBBCAABCY)()(1ABCBCABCAABCCBAABCCABAABCY)()(2运用摩根定律运用分配律运用分配律逻辑函数化简的意义:逻辑表达式越简单,实现它的电路越简单,电路工作越稳定可靠。BAFEBCDABAY)(1BABCDBADABADBCDABADCDBAY)()(2。运用摩根定律CABCABABCBAABCBCAABY)(DCBADBACBADBACBADBACCBADCBDCACBAY)()(。CACBBABBCAACBCBACBABCACBACBACBBACCBACBAACBBABACBCBBAY)()1()1()()(BCACABBCAABCCBAABCCABABCBCACBACABABCY)()()(
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