数字电子技术基础第二章随手笔记--逻辑代数基础

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二值逻辑:只有对和错两种逻辑,可以用0和1表示。

 

逻辑可以运算

 

逻辑运算是一种逻辑间的推理运算,与常量运算有着本质区别。

 

三种基本运算:

与(乘Y=AB)或(加Y=A+B)非(求反Y=~A/Y=~B)

 

真值表很简单。

 

非门(也称作反相器)

 

本书采用逻辑图的“特定外形符号”(也就是采用比较 圆滑那种)

 

同或 与 异或 互为相反

 

通用公式:

        结合 A(BC)=(AB)C

        莫甘娜定律(AB)'=A'+B'    (A+B)' = A'B'

        (A')' = A

        分配 A(B+C)=AB+AC    A+BC=(A+B)(A+C) 因为A^2=A

 

常用公式:

    A+AB = A      A+A'B=A+B  AB+AB'=A

    AB+A'C+BCX=AB+A'C(X可以随意)

 

带入定理:逻辑式子中有变量A,则可用新的逻辑式代换A。结果依然成立

 

反演定理:把逻辑式中的×变成+,+变成×,0与1互换,变量与反变量互换,则结果变成Y'

 

对偶定理:一个Y,将加乘互换,01互换,变量保持不反,得到Y(D),叫做对偶式

                作用:证明两个式子相等,证明对偶式相等就能证明了,因为有的时候用对偶式证明更简单。(书上前面的式子1-8使用对偶定理可以得到后面的一大串等价公式。)

 

逻辑函数:有一个输出结果Y,由A,B,C共同决定,则Y=F(A,B,C)。

 

如:B,C开关并联后与A串联,则Y为通路:Y=A(B+C)

 

逻辑函数表示方法:1真值表 2函数式 3逻辑图 4波形图(时序图)

 

通过真值表写出逻辑函数式:只需要对应Y=1的各式子相加。

 

逻辑函数的两种标准形式:

1最小项之和(乘积项相加)(共有2^n个最小项)

        相邻最小项(只有一个因子不同)可以消去不同因子。如:ABC'+A'BC'=BC‘

        输入变量的每一组取值都使一个对应的最小项的值等于1

2最大项之积(相加项之乘积)(共有2^n个最大项)

        输入变量的每一组取值都使得一个对应的最大项的值为0.

 

通过补全乘(A+A')来获得最小项。

通过先求最小项在求最大项或者先化简为或与形式,然后再通过加(AA')实现。

 

逻辑函数的特殊变化:

    如何化成与非:由莫甘娜定律即可。Y=((AC+BC')')' = ((AC)'(BC)')'

    如何化成与或非:将不包含在Y中的最小项之和(Y’)求反,即可得到与或非的Y。

    如何化成或非形式:先求出与或非形式,然后利用反演定理即可搞定。

 

逻辑函数的化简:

1.公式法:

        (1)并项(AB+AB'=A)  (2)吸收(A+AB=A)  (3)消项(AB+A'C+BC=AB+A'C,,,,AB+A'C+BCD = AB+A'C)  (4)消因子法(A+A'B=A+B)  (5)配项(A+A=A)

 

2.卡诺图化简法:

    如何作出卡诺图:书中P44,百度百科也可以。

    使用卡诺图化简逻辑函数是的原理:前面我们知道,具有相邻性的两个逻辑式可以化简。因此卡诺图上相邻的元素(它们也逻辑相邻)可以化简。使用圈圈法。

数字电子技术基础第二章随手笔记--逻辑代数基础

 

    也可以采用圈0法得到Y',在得到Y,这样可以得到与或非形式。

 

具有无关项的逻辑函数及其化简:

        什么是约束项?就是比如A,B,C只能同时取一个为真,共三种情况(Y1,Y2,Y3),而其他情况不可能出现,也就是其他项对应的最小项恒为0,即:

                            A'B'C'+A'BC+AB'C+ABC'+ABC = 0

    这些恒为0的最小项称为函数Y1,Y2,Y3的约束项。

 

约束项可以加入函数也可以去掉,因为它们恒为0.

 

无关项在函数化简中的作用:

        无关项可以加入函数也可以不加入。在卡诺图中,用x表示无关项。则X可以是1,也可以是0.从而使得逻辑函数得到化简。