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逻辑代数基础 ​

复习重点

  1. 三种基本逻辑关系: 与 或 非 —— 运算规则、真值表和图形符号
  2. 常用符合逻辑运算: 与非 或非 与或非 异或 同或 —— 运算规则、真值表和图形符号
  3. 逻辑功能描述及其相互之间的转换
    • 真值表、逻辑式、逻辑图、波形图、卡诺图
  4. 逻辑代数的公式及函数化简
  5. 卡诺图法化简逻辑函数

重点 (具无关项的)逻辑函数的卡诺图法化简

概述 ​

  • 逻辑: 事务的因果关系
  • 逻辑运算的数学基础: 逻辑代数(乔治·布尔 1849 年提出,布尔代数)
  • 变量取值: 0/1

基本运算 ​

  • 与 Y=AB
  • 或 Y=A+B
  • 非 Y=A′
  • 与非 Y=(AB)′
  • 或非 Y=(A+B)′
  • 与或非 Y=(AB+CD)′
  • 异或 Y=A⊕B
  • 同或 Y=A⊙B

basic_compute

公式 ​

  • 分配律: A⋅(B+C)=A⋅B+A⋅C,A+B⋅C=(A+B)⋅(A+C)

  • 常用公式

    • A+A′B=A+B
    • 冗余定理AB+A′C+BC=AB+A′CAB+A′C+BCD=AB+A′C
    • 冗余定理推论(对偶式)(A+B)(A′+C)(B+C)=(A+B)(A′+C)

基本定理 ​

  • 代入定理
  • 反演定理(德摩根定律扩展)
  • 对偶定理: 逻辑式相等,那么对偶式(YD)也相等

逻辑函数及其描述方法 ​

  • 逻辑函数: Y=F(A,B,C,…),逻辑变量为输入,运算结果为输出
    • 描述方法: 真值表、逻辑式、逻辑图、波形图、卡诺图、硬件描述语言
  • 逻辑表达式的常用形式: 与或式、或与式、与非式、或非式、与或非式
  • 逻辑函数表达式的标准形式
    • 最小项标准表达式 F=A′C+AB′=A′BC+A′B′C+AB′C+AB′C′=∑m(1,3,4,5)

逻辑函数化简 ​

公式化简法(非常抽象)

卡诺图法 ​

  • 卡诺图(只考到 4 变量)

    kanuo_fig

  • 依据: 相邻最小项可以合并

  • 化简步骤:

    • 画出卡诺图
    • 画圈合并最小项
      • 每个圈尽量大
      • 圈的个数尽可能少
      • 覆盖卡诺图中的所有的 1
      • 每个圈至少有一个未用的 1
    • 将每个 与项 相 或

具有无关项的逻辑函数及其化简 ​

  • 约束: 输入变量取值的限制称为约束,一组具有取值限制的数数变量称为具有约束的逻辑变量
  • 约束项: 某些取值不能出现时,用最小项恒等于 0 表示 A′BC+AB′C=0,这些恒等于 0 的最小项称为 Y 的约束项
  • 任意项: 输入变量某些取值下函数值为 1 或为 0 不影响逻辑带你的功能,这些最小项称为任意项。
  • 逻辑函数中的无关项: 约束项和任意项可以写入函数示也可以不写入函数式,统称无关项
F=∑m+∑d    或    {F=∑m约束条件:∑d=0
  • 在卡诺图中用 x 表示无关项,在化简逻辑函数时既可以认为它是 1,也可以认为它是 0