在數字電路中,用集成電路實現邏輯函數時,有些情況下用的時標準與(yu) 或式,但一般情況下式函數的最簡表達式,或某種簡化形式。
一.標準與(yu) 或表達式
在邏輯表達式中,每一個(ge) 乘積項都具有標準形式,人們(men) 常稱這種乘積項為(wei) 最小項。
(一)最小項的概念
最小項是邏輯代數中一個(ge) 重要概念。一般地說,對於(yu) n個(ge) 變量,如果P是一個(ge) 含有n個(ge) 因子的乘積項,而且每一個(ge) 變量都以原變量或者反變量的形式,作為(wei) 一個(ge) 因子在P中出現且僅(jin) 出現一次,那麽(me) 就稱P是這n個(ge) 變量的一個(ge) 最小項,n個(ge) 變量一共有個(ge) 最小項,因為(wei) 每一個(ge) 變量都有原變量,反變量兩(liang) 種形式,而變量個(ge) 數是n。
(二)最小項的性質
最小項有下列性質:
1.每一個(ge) 最小項都有一組也隻有一組使其值為(wei) 1的對應變量取值;
2.任意兩(liang) 個(ge) 不同的最小項之積,值恒為(wei) 0;
3.變量全部最小項之和,值恒為(wei) 1。
(三)最小項使組成邏輯函數的基本單元
任何邏輯函數都可以表示成為(wei) 最小項之和的形式――標準與(yu) 或表達式,也即是說,任何邏輯函數,都是由函數中變量的若幹最小項構成的。
邏輯函數最小項之和的形式――標準與(yu) 或表達是是唯一的,也就是說,一個(ge) 邏輯函數隻有一個(ge) 最小項之和的表達式。利用邏輯代數中的公式和定理,可以將任何邏輯函數展開或變換成標準與(yu) 或表達式。
邏輯函數的標準與(yu) 或表達式,也可以從(cong) 真值表直接得到。隻要在真值表中,挑出那些使函數值為(wei) 1的變量取值,變量為(wei) 1的寫(xie) 成原變量,為(wei) 0的寫(xie) 成反變量,這樣對應於(yu) 使函數值為(wei) 1的每一種取值,都可以寫(xie) 出一個(ge) 乘積項,隻要把這些乘積項加起來,所得到的就是函數的標準與(yu) 或表達式。
(四)最小項的編號
為(wei) 了敘述和書(shu) 寫(xie) 的方便,通常都要對最小項進行編號。
編號的方法是:把與(yu) 最小項對應的變量取值當成二進製數,與(yu) 之相應的十進製數,就是該最小項的編號。
一個(ge) 最小項,隻要把原變量當成1,反變量當成0,便可直接得到它的編號。
在書(shu) 寫(xie) 邏輯函數標準與(yu) 或表達式時,常常用注有下標的小寫(xie) m表示有關(guan) 的最小項,甚至隻用相應編號表示。
二.邏輯函數的最簡表達
一個(ge) 邏輯函數的最簡表達式,常按照式中變量之間運算關(guan) 係不同,分成最簡與(yu) 或式,最簡與(yu) 非-與(yu) 非式,最簡或與(yu) 式,最簡或非-或非式,最簡與(yu) 或非式等五種。
(一)最簡與(yu) 或式
定義(yi) :乘積項的個(ge) 數最少,每個(ge) 乘積項中相乘的變量個(ge) 數也最少的與(yu) 或表達式,叫做最簡與(yu) 或表達式。
(二)最簡與(yu) 非-與(yu) 非式
定義(yi) :非號最少,每個(ge) 非號下麵相乘的變量個(ge) 數也最少的與(yu) 非-與(yu) 非式,叫做最簡與(yu) 非-與(yu) 非表達式。注意,單個(ge) 變量上麵的非號不算,因為(wei) 已將其當成反變量。
在最簡與(yu) 或表達式的基礎上,兩(liang) 次取反,再用摩根定理去掉下麵的反號,便可得到函數的最簡與(yu) 非-與(yu) 非表達式。
(三)最簡或與(yu) 式
定義(yi) :括號個(ge) 數最少,每個(ge) 括號中相加的變量的個(ge) 數也最少的或與(yu) 式,叫做或與(yu) 最簡表達式。
在反函數最簡或與(yu) 表達式的基礎上,取反,再用摩根定理去掉反號,便可得到函數的最簡或與(yu) 表達式。當然,在反函數的最簡或與(yu) 表達式的基礎上,也可用反演規則,直接寫(xie) 出函數的最簡或與(yu) 式。
(四)最簡或非-或非式
定義(yi) :非號個(ge) 數最少,非號下麵相加變量的個(ge) 數也最少的或非-或非式,叫做最簡或非-或非表達式。
在最簡或與(yu) 式的基礎上,兩(liang) 次取反,再用摩根定理去掉下麵的反號,所得到的便是函數的最簡或非-或非表達式。
(五)最簡與(yu) 或非式
定義(yi) :在非號下麵相加的乘積項的個(ge) 數最少,每個(ge) 乘積項中相乘的變量個(ge) 數也最少的與(yu) 或非式,叫做最簡與(yu) 或非表達式。
在最簡或非-或非式的基礎上,用摩根定理去掉大反號下麵的小反號,便可得到函數的最簡與(yu) 或非表達式。當然,在反函數最簡與(yu) 或式基礎上,直接取反亦可。