数字电路逻辑公式
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数字电路与系统-逻辑运算与简化(常⽤三个公式)
常⽤公式
这些个公式实际上就是教⼈如何利⽤前⾯所述的定律,规则来进⾏简化或论证逻辑函数。
1.并项公式
从名字可以看出,⽅便逻辑运算时简化式⼦。
AB+A'B=B, (A+A'=1,A'是A变量的反变量,逻辑变量是⼆值逻辑,只能是0或者1),此处这种等式还可以进⾏对偶的扩展,
(A+B)(A'+B)=B,这样也侧⾯说明对偶对于公式的论证是有帮助的。
并项顾名思义,并的各部分先得有相同的因⼦,然后合并的部分互成反量即可。
并项也能反应出吸收率A+AB=A(1+B)=A
2.销冗余因⼦公式
消除冗余因⼦定义中主要有两部分组成,从两项到三项。
A+A'B=A+B,从公式看确实是消除了左式中的⼀项的因⼦,证明过程:(A+A')(A+B)=A+B,这步是⽤了分配律的知识,逻辑运算中的分配律挺奇怪,尤其是本式中出现的分配律,⼀个变量“或”两个变量就是可以采⽤逻辑运算中的分配律来进⾏,“或”的这种分配律是貌似算术运算中的分配律。
数电逻辑运算公式是A+0=A、A+1=1、A+A=A。
逻辑运算又称布尔运算。
布尔用数学方法研究逻辑问题,成功地建立了逻辑演算。
他用等式表示判断,把推理看作等式的变换。
这种变换的有效性不依赖人们对符号的解释,只依赖于符号的组合规律。
这一逻辑理论人们常称它为布尔代数。
20世纪30年代,逻辑代数在电路系统上获得应用,随后,由于电子技术与计算机的发展,出现各种复杂的大系统,它们的变换规律也遵守布尔所揭示的规律。
逻辑运算(logicaloperators)通常用来测试真假值。
最常见到的逻辑运算就是循环的处理,用来判断是否该离开循环或继续执行循环内的指令。
数字电路知识点总结(精华版)数字电路知识点总结(精华版)第一章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有:真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。
一、逻辑代数的基本公式和常用公式1.常量与变量的关系A + 0 = A,A × 1 = AA + 1 = 1,A × 0 = 02.与普通代数相运算规律a。
交换律:A + B = B + A,A × B = B × Ab。
结合律:(A + B) + C = A + (B + C),(A × B) × C = A ×(B × C)c。
分配律:A × (B + C) = A × B + A × C,A + B × C = (A + B) × (A + C)3.逻辑函数的特殊规律a。
同一律:A + A = Ab。
摩根定律:A + B = A × B,A × B = A + Bc。
关于否定的性质:A = A'二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中,如果将等式两边同时出现某一变量 A 的地方,都用一个函数 L 表示,则等式仍然成立,这个规则称为代入规则。
例如:A × B ⊕ C + A × B ⊕ C,可令 L = B ⊕ C,则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。
三、逻辑函数的化简——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数,通常,我们将逻辑函数化简为最简的与或表达式。
1.合并项法利用 A + A' = 1 或 A × A' = 0,将二项合并为一项,合并时可消去一个变量。
数电逻辑16个公式1.与门公式(AND gate):输出为1当且仅当所有输入都为1,否则输出为0。
公式为:Y = A * B。
2.或门公式(OR gate):输出为0当且仅当所有输入都为0,否则输出为1。
公式为:Y = A + B。
3.非门公式(NOT gate):输出与输入相反。
公式为:Y = ̅A。
4.异或门公式(XOR gate):输出为1当且仅当输入中只有一个是1,否则输出为0。
公式为:Y = A ⊕ B。
5.与非门公式(NAND gate):输出为0当且仅当所有输入都为1,否则输出为1。
公式为:Y = ̅(A * B)。
6.或非门公式(NOR gate):输出为1当且仅当所有输入都为0,否则输出为0。
公式为:Y = ̅(A + B)。
7.同或门公式(XNOR gate):输出为1当且仅当输入中所有位都相同,否则输出为0。
公式为:Y = A ⊙ B。
8.三输入与门公式(3-input AND gate):输出为1当且仅当所有输入都为1,否则输出为0。
公式为:Y = A * B * C。
9.三输入或门公式(3-input OR gate):输出为0当且仅当所有输入都为0,否则输出为1。
公式为:Y = A + B + C。
10.三输入异或门公式(3-input XOR gate):输出为1当且仅当输入中有奇数个1,否则输出为0。
公式为:Y = A ⊕ B ⊕ C。
11.三输入与非门公式(3-input NAND gate):输出为0当且仅当所有输入都为1,否则输出为1。
公式为:Y = ̅(A * B * C)。
12.三输入或非门公式(3-input NOR gate):输出为1当且仅当所有输入都为0,否则输出为0。
公式为:Y = ̅(A + B + C)。
13.与-或非门公式(AND-OR-NOT gate):输出为1当且仅当输入经过与门并通过或门后为1,否则输出为0。
公式为:Y = ̅(A * B) + C。
简单逻辑电路的计算公式简单逻辑电路是由逻辑门组成的电路,逻辑门是一种数学逻辑运算的电子设备,它能够对输入的数字信号进行逻辑运算,然后输出相应的数字信号。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
在设计和分析简单逻辑电路时,需要使用一些计算公式来进行计算,以确保电路的正常工作和性能满足设计要求。
与门的计算公式:与门是一种逻辑门,其输出信号为输入信号的逻辑与运算结果。
与门的计算公式为,Y = A B,其中Y为输出信号,A和B为输入信号。
当A和B同时为1时,输出信号Y为1;否则输出信号Y为0。
在设计与门电路时,可以使用这个计算公式来确定输入信号和输出信号之间的关系,以便正确地连接逻辑门和其他元件。
或门的计算公式:或门是一种逻辑门,其输出信号为输入信号的逻辑或运算结果。
或门的计算公式为,Y = A + B,其中Y为输出信号,A和B为输入信号。
当A或B至少有一个为1时,输出信号Y为1;否则输出信号Y为0。
在设计或门电路时,也可以使用这个计算公式来确定输入信号和输出信号之间的关系,以便正确地连接逻辑门和其他元件。
非门的计算公式:非门是一种逻辑门,其输出信号为输入信号的逻辑非运算结果。
非门的计算公式为,Y = not A,其中Y为输出信号,A为输入信号。
当输入信号A为1时,输出信号Y为0;当输入信号A为0时,输出信号Y为1。
在设计非门电路时,同样可以使用这个计算公式来确定输入信号和输出信号之间的关系,以便正确地连接逻辑门和其他元件。
这些计算公式可以帮助工程师和设计师在设计和分析简单逻辑电路时进行计算和预测,以确保电路的正常工作和性能满足设计要求。
在实际工程中,这些计算公式还可以用于优化电路结构,减少元件的使用量和功耗,提高电路的稳定性和可靠性。
除了以上介绍的逻辑门,还有其他类型的逻辑门,如异或门、同或门等,它们都有相应的计算公式。
在实际应用中,工程师和设计师可以根据具体的设计要求选择合适的逻辑门和计算公式,以确保电路的性能和功能满足要求。
逻辑函数的公式化简法(经典实用)逻辑函数公式化简法是一种在数字逻辑设计中常用的方法,用于简化逻辑函数表达式,以便更有效地进行逻辑电路设计。
以下是一些经典实用的逻辑函数公式化简法:
1.摩根定律
摩根定律可以将两个逻辑函数表达式进行等价转换。
它有两个版本:
① 0-1律:¬(A+B) = ¬A * ¬B
② A律:¬(A*B) = ¬A + ¬B
使用摩根定律可以将复杂的逻辑函数表达式转换为更简单的形式。
2.吸收律
吸收律可以用来简化逻辑函数表达式中的冗余项。
它有两个版本:
① A+AB=A
② A+A'B=A+B
使用吸收律可以消除逻辑函数表达式中的冗余项,使表达式更简洁。
3.分配律
分配律可以将逻辑函数表达式中的括号展开,使表达式更易于分析。
它有两个版本:
① A*(B+C)=AB+AC
② A+(B C)=(A+B)(A+C)
使用分配律可以简化逻辑函数表达式中的括号,使表达式更简洁。
4.反演律
反演律可以用来求得一个逻辑函数的反函数。
它在数字逻辑设计中非常有用,因为它允许我们在一个逻辑函数和它的反函数之间进行转换。
反演律的公式为:A' * (A * B) = B。
通过使用以上经典实用的逻辑函数公式化简法,我们可以将复杂的逻辑函数表达式转换为更简单的形式,从而更有效地进行逻辑电路设计。
数电逻辑16个公式摘要:一、引言二、布尔代数基本公式1.逻辑与、逻辑或、逻辑非2.异或、同或三、布尔函数表达式四、卡诺图五、逻辑门电路1.与门、或门、非门2.与非门、或非门、异或门3.半加器、全加器六、组合逻辑电路设计七、中继器、寄存器、计数器八、时序逻辑电路设计九、触发器十、总结正文:数电逻辑是数字电子技术的基础,其中包含许多重要的公式。
本文将介绍16 个关键的数电逻辑公式,帮助读者更好地理解和应用这些公式。
一、布尔代数基本公式布尔代数是数电逻辑的基础,它只有三个基本运算符:与(∧)、或(∨)和非()。
这三个运算符可以组合成各种复杂的逻辑表达式。
1.逻辑与:对于任意两个逻辑变量A 和B,逻辑与运算符表示为A∧B。
当A 和B 都为1 时,A∧B 为1;其他情况下,A∧B 为0。
2.逻辑或:对于任意两个逻辑变量A 和B,逻辑或运算符表示为A∨B。
当A 和B 都为0 时,A∨B 为0;其他情况下,A∨B 为1。
3.逻辑非:逻辑非运算符表示为A,它的作用是将A 的值取反。
当A 为1 时,A 为0;当A 为0 时,A 为1。
4.异或:对于任意两个逻辑变量A 和B,异或运算符表示为A⊕B。
当A 和B 相同时,A⊕B 为0;当A 和B 不同时,A⊕B 为1。
5.同或:对于任意两个逻辑变量A 和B,同或运算符表示为A⊕B。
当A 和B 相同时,A⊕B 为1;当A 和B 不同时,A⊕B 为0。
二、布尔函数表达式布尔函数是一种将逻辑变量映射到布尔值(0 或1)的函数。
布尔函数可以用真值表、卡诺图和逻辑表达式来表示。
三、卡诺图卡诺图是一种用于表示布尔函数的图形方法,它可以简化复杂逻辑表达式的计算过程。
四、逻辑门电路逻辑门电路是一种基本的组合逻辑电路,它由逻辑门构成。
逻辑门根据输入信号的逻辑关系产生输出信号。
1.与门:与门电路接收两个或多个输入信号,当所有输入信号都为1 时,输出信号为1;其他情况下,输出信号为0。
2.或门:或门电路接收两个或多个输入信号,当任意一个输入信号为1 时,输出信号为1;只有当所有输入信号都为0 时,输出信号才为0。
数字逻辑电路返原律
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)=AB;(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.返原律: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+AB=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+AC+BC=AB+AC;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+AC+BCD=AB+AC;
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。
逻辑乘:
A*0=0
A*A=A
A*1=A
逻辑或:
A+0=A
A+1=1
A+A=A
逻辑非:
A*非A=0
A+非A=1
非(非A)=A
另外还有
交换律:
A*B=B*A
A+B=B+A
结合律:
(A*B)*C=A*(B*C) (A+B)+C=A+(B+C)分配律:
A*(B+C)=A*B=A*C A+B*C=(A+B)*(A+C)
一、基本公式
表1.3.1中若干常用公式的证明
1.证明:
2. A+AB=A 证明:A+AB=A(1+B)=A1=A
3.
证明:
4.
证明:
推论:
二、运算规则
1.代入定理任何一个含有某变量的等式,如果等式中所有出现此变量的位置均代之以一个逻辑函数式,则此等式依然成立,这称为代入规则。
利用代入规则,反演律能推广到n个变量,即:
2.反演定理对于任意一个逻辑函数式F,若把式中的运算符“.”换成“+”, “+” 换成“.”,常量“0”换成“1”,“1”换成“0”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,则得到的结果为。
这个规则叫反演定理运用反演定理时注意两点:① 必须保持原函数的运算次序。
② 不属于单个变量上的非号保留,而非号下面的函数式按反演规则变换。
例如:
其反函数:
3.对偶定理对于任意一个逻辑函数F,若把式中的运算符“.”换成“+”,“+”换成“.”,常量“0”换成“1”,“1”换成“0”,则得到F的对偶式F′。
例如:
其对偶
式:
对偶定理:如果两个函数式相等,则它们对应的对偶式也相等。
逻辑乘:
A*0=0
A*A=A
A*1=A
逻辑或:
A+0=A
A+1=1
A+A=A
逻辑非:
A*非A=0
A+非A=1
非(非A)=A
另外还有
交换律:
A*B=B*A
A+B=B+A
结合律:
(A*B)*C=A*(B*C)
(A+B)+C=A+(B+C)
分配律:
A*(B+C)=A*B=A*C
A+B*C=(A+B)*(A+C)
一、基本公式
表1.3.1中若干常用公式的证明
1.证明:
2. A+AB=A 证明:A+AB=A(1+B)=A1=A
3.
证明:
4.
证明:
推论:
二、运算规则
1.代入定理任何一个含有某变量的等式,如果等式中所有出现此变量的位置均代之以一个逻辑函数式,则此等式依然成立,这称为代入规则。
利用代入规则,反演律能推广到n个变量,即:
2.反演定理对于任意一个逻辑函数式F,若把式中的运算符“.”换成“+”, “+” 换成“.”,常量“0”换成“1”,“1”换成“0”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,则得到的结果为。
这个规则叫反演定理运用反演定理时注意两点:① 必须保持原函数的运算次序。
② 不属于单个变量上的非号保留,而非号下面的函数式按反演规则变换。
例如:
其反函数:
3.对偶定理对于任意一个逻辑函数F,若把式中的运算符“.”换成“+”,“+”换成“.”,常量“0”换成“1”,“1”换成“0”,则得到F的对偶式F′。
例如:
其对偶式:
对偶定理:如果两个函数式相等,则它们对应的对偶式也相等。