数电快速入门(二)(复合逻辑运算和逻辑代数的基本定律的介绍)
回顾:这本系列(一)中,我们讲到了BCD码和三个最基本的逻辑运算。
1.4.2 复合逻辑运算
1:‘与非’逻辑
一般定义:是‘与’逻辑和‘非’逻辑的结合,两者顺序是先‘与’后‘非’(在逻辑函数表达式中可以体现)。
‘与非’逻辑函数式为(A、B为条件):
‘与非’逻辑的真值表:
A | B | |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
‘与非’逻辑的逻辑功能概括:
有0出1,全1出0(从真值表中可以看出A和B无论哪个是0,其F=1;只有当A和B都等于1时,F=0)
2:‘异或’逻辑
‘异或’逻辑函数式为(A、B为条件):
‘异或’逻辑的真值表:
A | B | |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
‘异或’逻辑的逻辑功能概括:
相异出1,相同出0(从真值表中可以看出当A和B两者不同时,F=1;反之F=0)
3:‘同或’逻辑
‘同或’逻辑函数式为(A、B为条件):
‘同或’逻辑的真值表:
A | B | |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
‘同或’逻辑的逻辑功能概括:
相异出0,相同出1(从真值表中可以看出当A和B两者不同时,F=0;反之F=1)
部分逻辑门电路符号如下图所示:
注:同或门的符号就是把异或门中的‘=1’改成‘=’就行。
1.5 逻辑代数的基本定律(重要)
注:以下的*均为点乘!!!!
且下文所说的相与和相或分别是相点乘和相加,这可以从前面系列(一)中的与和或中的逻辑函数表达式可以看出。
1:0-1律(A表示条件)
A*0=0(这里表示,无论A=1还是0,当A和0相与时,结果都是0);
A+1=1(这里表示,无论A=1还是0,当A和1相或时,结果都是1)
2:自等律(A表示条件)
A*1=A(这里表示,无论A=1还是0,当A和1相与时,结果都是1);
A+0=A(这里表示,无论A=1还是0,当A和0相或时,结果都是A本身)
3:重叠律(A表示条件)
A*A=A(这里表示,无论A=1还是0,当A与A相与时,结果都是A本身)
A+A=A(这里表示,无论A=1还是0,当A和A相或时,结果都是A本身)
4:互补律(A表示条件)
(这里表示,无论A=1还是0,当A与A非相与时,结果都是0)
(这里表示,无论A=1还是0,当A与A非相或时,结果都是1)
5:交换律、结合律、分配率
因为与普通代数计算格式相同,这里不过多赘述。
6:反演律(重要)(A、B为条件)
(这里表示,无论A和B等于1还是0,当A与B相或非时,结果是A非与B非)
(这里表示,无论A和B等于1还是0,当A与B相与非时,结果是A非或B非)
7:还原律(A为条件)
1.6 逻辑函数的标准形式
1:最小项
定义:最小项是一种特殊的乘积项(是一种‘与’项,例如:等只有乘积项,没有相加项)
特点:
(1)n变量的逻辑函数的最小项,一定包含n个因子(例如,有ABC三个变量的逻辑函数,每一个最小项都会存在这三种逻辑变量)
(2)在各个最小项中,每个变量以原变量或者反变量的形式作为因子仅出现一次(在ABC三个变量的逻辑函数中,A、B、C这三个原变量或者、、这三个反变量在一个最小项中只能出现一次,如:ABC、这些是正确的最小项)
为了方便书写,对最小项进行编号,m表示最小项,i是代号,例如的代号为101(如果是原变量则表示为1,反变量表示为0),则i=5(用二进制来计算)
如下图所示:
若两个最小项中一个带原变量另一个带该原变量的反变量,则该变量可以被消去,例如:。
2:标准与或式
标准与或式的逻辑函数是积之和形式(与或式),而且其中每一个乘积项(与项)都是最小项。
比如,为每个最小项,就是一种标准与或式。
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