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布爾代數與邏輯函數化簡

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2014-11-28

 第三章 布爾代數與(yu) 邏輯函數化簡

  這一章主要是講布爾代數和邏輯函數化簡。在布爾代數中是把邏輯矛盾的一方假定為(wei) "0",另一方假定為(wei) "1"這樣就把邏輯問題數字化了。邏輯函數的化簡也就是運用布爾代數的性質來進行化簡。這一章是這門課程的重點,我們(men) 一點要掌握好!

 我們(men) 在學習(xi) 時把這一章的內(nei) 容分為(wei) :

   § 3、1 基本公式和規則   
   § 3、2 邏輯函數的代數法化簡 
   § 3、3 卡諾圖化簡

§3、1布爾代數的基本公式和規則

  一:布爾代數的基本公式

下麵我們(men) 用表格來列出它的基本公式:

公式名稱

公式

1、0-1律 A*0=0 A+1=1
2、自等律 A*1=A A+0=A
3、等冪律 A*A=A A+A=A
4、互補律 A*A=0 A+A=1
5、交換律 A*B=B*A A+B=B+A
6、結合律 A*(B*C)=(A*B)*C A+(B+C)=(A+B)+C
7、分配律

A(B+C)=AB+AC

A+BC=(A+B)(A+C)
8、吸收律1 (A+B)(A+B)=A AB+AB=A
9、吸收律2 A(A+B)=A A+AB=A
10、吸收律3 A(A+B)=AB A+AB=A+B
11、多餘項定律 (A+B)(A+C)(B+C)
=(A+B)(A+C)
AB+AC+BC=AB+AC

12、否否律

()=A


13、求反律

AB=A+B

A+B=A*B

  下麵我們(men) 來證明其中的兩(liang) 條定律:
  (1)證明:吸收律1第二式AB+AB=A 
  左式=AB+AB=A(B+B)=A=右式  (因為(wei) B+B=1)
  (2)證明:多餘(yu) 項定律AB+AC+BC=AB+AC
  左式=AB+AC+BC=AB+AC+BC(A+A)=AB+AC+ABC+ABC
   =AB(1+C)+AC(1+B)=AB+AC=右式            證畢
   注意:求反律又稱為(wei) 摩根定律,它在邏輯代數中十分重要的。

  二:布爾代數的基本規則

代入法則   它可描述為(wei) 邏輯代數式中的任何變量A,都可用另一個(ge) 函數Z代替,等式仍然成立。
對偶法則   它可描述為(wei) 對任何一個(ge) 邏輯表達式F,如果將其中的“+”換成“*”,“*”換成“+”“1”換成“0”,“0”換成“1”,仍保持原來的邏輯優(you) 先級,則可得到原函數F的對偶式G,而且F與(yu) G互為(wei) 對偶式。我們(men) 可以看出基本公式是成對出現的,二都互為(wei) 對偶式。 

反演法則    有原函數求反函數就稱為(wei) 反演(利用摩根定律),
我們(men) 可以把反演法則這樣描述:將原函數F中的“*”換成“+”,“+”換成“*”,“0”換成“1”,“1”換成“0”;原變量換成反變量,反變量換成原變量,長非號即兩(liang) 個(ge) 或兩(liang) 個(ge) 以上變量的非號不變,就得到原函數的反函數。

§3、2 邏輯函數的代數法化簡

  邏輯函數化簡的方法有兩(liang) 種,分別是代數法和卡諾圖法。這一節我們(men) 來學習(xi) :代數法化簡。
  我們(men) 先來了解一個(ge) 概念,什麽(me) 是邏輯電路圖?邏輯電路圖就是用邏輯門組成的電路圖。
  一:邏輯函數化簡的基本原則
  邏輯函數化簡,沒有嚴(yan) 格的原則,它一般是依以下幾個(ge) 方麵進行 :
邏輯電路所用的門最少;
各個(ge) 門的輸入端要少;
邏輯電路所用的級數要少;
邏輯電路要能可靠的工作。
  這幾條常常是互相矛盾的,化簡要根據實際情況來進行。下麵我們(men) 來用例題說明一下:
  例1:化簡函數F=AB+CD+AB+CD,並用基本邏輯門實現。

 

(1)先化簡邏輯函數 F=AB+CD+AB+CD=A(B+B)+D(C+C)=A+D
(2)用邏輯門實現:(由化簡來看隻需一個(ge) 與(yu) 門)

  二:邏輯函數的形式和邏輯變換
    
邏輯函數的形式很多,一個(ge) 邏輯問題可以用多種形式的邏輯函數來描述。
  邏輯函數的表達式可分為(wei) 五種:
  1."與(yu) 或"表達式2."或與(yu) "表達式3."與(yu) 非"表達式4."或非"表達式5."與(yu) 或非"表達式。這幾種表達式之間可以互相轉換,應根據要求把邏輯函數化簡成我們(men) 所需要的形式。

Tags:布爾代數,邏輯函數,計算公式  
責任編輯:admin
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