数字电子技术基础-2-逻辑函数的最小项与最大项
最小项与最大项
- 最小项
- 定义
- 编号
- 重要性质
- 最大项
- 定义
- 最小项与最大项之关系
在了解逻辑函数的两种标准形式之前,需要首先明白何为最小项、何为最大项
最小项
定义
这里我们首先摘出《数字电子技术基础》(阎石第五版)的定义
在n变量逻辑函数中,若m为包含n个因子的乘积项,而且这n个变量均以原变量或反变量的形式在m中出现一次,则m称为该组变量的最小项
也许你看这段文字时表示很懵逼,因此接下来我们给出具体的例子,相信聪明的你们很快就能明白其含义
首先给出 “n变量”,假定就是A、B、C吧,利用这n个变量(或其反变量)组成乘积项m, 例如ABC、A′BCABC、A'BCABC、A′BC等等,则m就是这n个变量的最小项
注意,这些变量在m中的位置是不可变的
按照数学推导,我们知道,对于n个变量,其最小项m应有2n2^n2n个
编号
下面,我们假定组成最小项m的每一位变量的原变量都表示1,而反变量表示0,并且按照位次排序,例如AB′C=101AB'C=101AB′C=101
下面,我们要做的是:认为转换得到的这组数为二进制数,从而可将其转换为十进制数,例如AB′C=(101)2=5AB'C=(101)_2=5AB′C=(101)2=5,我们记其为m5m_5m5,相应的,若十进制数为7,则记为m7m_7m7
重要性质
以下的性质均从最小项的定义出发
在输入变量的任何取值下必有一个最小项,而且仅有一个最小项的值为1
全体最小项之和为1
proof:将′和′理解为逻辑运算符′或′proof:将'和'理解为逻辑运算符'或'proof:将′和′理解为逻辑运算符′或′任意两个最小项的乘积为0
proof:将′乘积′理解为逻辑运算符′与′proof:将'乘积'理解为逻辑运算符'与'proof:将′乘积′理解为逻辑运算符′与′具有相邻性的两个最小项之和可以合并成一项并消去一对因子
proof:利用逻辑运算性质A+A′=1即可证明proof:利用逻辑运算性质A+A'=1即可证明proof:利用逻辑运算性质A+A′=1即可证明
最大项
定义
Y=A+B′+C=(010)2=M2Y=A+B'+C=(010)_2=M_2Y=A+B′+C=(010)2=M2
Y=(A+B+C′)(A′+B+C)=(001)2(100)2=∏M(1,4)Y=(A+B+C')(A'+B+C)=(001)_2(100)_2=\prod M(1,4)Y=(A+B+C′)(A′+B+C)=(001)2(100)2=∏M(1,4)
可见,在最大项中:原变量视为0,反变量视为1
最小项与最大项之关系
若给定Y=ABC+A′BC=∑m(3,7)Y=ABC+A'BC=\sum m(3,7)Y=ABC+A′BC=∑m(3,7)
则Y′=∑m(1,2,4,5,6)=∏M(1,2,4,5,6)Y'=\sum m(1,2,4,5,6)=\prod M(1,2,4,5,6)Y′=∑m(1,2,4,5,6)=∏M(1,2,4,5,6)
由此可知,若已知逻辑函数的最小项之和,则其最大项之积,反函数的最小项之和、最大项之积均可知
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