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逻辑表达式的化简与转化

(2017-05-24 16:01:41)
分类: 技术文档

一、

首先我们从一些简单的真值关系开始,“与”,“或”关系简单,不再赘述,

同或:输入相同才为1,输入不同就为0;

异或(与同或相反):输入不同才为1,输入相同就为0;

与非:输入有0,输出就1;输入全1,输出才0;

或非:输入有1,输出就0;输入全0,输出才1;

在这里提醒大家一定要熟记各种逻辑关系的图形符号和运算符号,在今后学习中十分重要。


二、

一些重要的布尔恒等式:(分类归纳)

1.0-1律: 1'=0 , 0'=1 ; 0A=0  1+A=1;  1A=A , 0+A=A

2.重叠律:AA=A, A+A=A;

3.互补律:AA'=0 , A+A'=1;

4.交换律:AB=BA , A+B=B+A;

5.结合律:A(BC)=(AB)C;A+(B+C)=(A+B)+C;

6.分配律:A(B+C)=AB+AC;A+BC=(A+B)(A+C);

7.反演律:(AB)'=A'+B'; (A+B)'=A'+B';(注意在使用反演定理时,不属于单个变量上的反号应保留不变,要注意对偶式和反演式的差别)

8.还原律:A''=A; 

其他常用公式

1.A+AB=A 两乘积项相加,其一项以另一项为因子,该项可以删去;

2.A+A'B=A+B 两乘积项相加,一项取反后是另一项的因子,该因子可以消去;

3.AB+AB'=A 两乘积项相加,若他们分别包含B和B'两个因子而其他因子相同,则两项定能合并,且可将B,B'消去;

4.A(A+B)=A 变量A和包含变量A的和相乘时,结果为A,即可将和消掉;

5.AB+A'C+BC=AB+A'C ;若两乘积项中分别包含A,A'两个因子,而且这两个乘积项的其余因子组成第三个乘积项时,则第三个乘积项是多余的,可以消去,进一步推广:AB+A'C+BCD=AB+A'C;

6.A(AB)'=AB' 当A和一个乘积项的非相乘,并且A为乘积项的因子时,则A这个因子可以消去;

  A'(AB)'=A' 当A'和一个乘积项的非相乘,并且A为乘积项的因子时,其结果就等于A'

 

以上公式应用于逻辑函数的化简,十分重要。



三、

逻辑函数:

1.从真值表写出逻辑函数表达式:

   每个函数值Y=1,写一个乘积项(变量为0,写反变量;变量为1,写原变量)

   将所有函数值为1的项,写成加和形式,其余略去;

2.逻辑函数的建立:(数学模型)

(1).逻辑问题分析(画出逻辑框图),即谁是原因,谁是结果;

(2).状态数字化:将二值逻辑关系赋值,即“0”代表什么,“1”代表什么;

(3).逻辑表示方法:真值表(分为完整真值表和简化真值表),逻辑表达式,逻辑图,工作波形(时序图),语言描述五种方法;

3.逻辑函数形式的变换

首先,得到一个逻辑函数,先将其化为“与或”形式:

(1. “与或”变为 “与非”:2次取反,1次反演;

(2.  “与或”变为“与或非”:1次反演(中间用相关定理进行消项化简),再取反;

(3. “与或”变为“与非”:先将其变为与或非,然后对于每一个乘积项2次取反,1次反演。

上述方法中:“取反”即为加一反号,而反演需要根据反演定理进行运算。

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