数字电路公式化简.ppt
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第四讲逻辑函数的公式化简法
2 . 4 . 1 化简的意义与标准
一、化简逻辑函数的意义
二、逻辑函数式的几种常见形式和变换
三、逻辑函数的最简与-或式
2 . 4 . 2 逻辑函数的代数化简法
一、并项法
二、吸收法
三、消去法
四、配项法
2 . 4 .
3 代数化简法举例
作业:P35 2.1
2.4 逻辑涵数的公式化简法
2 . 4 . 1 化简的意义与标准
一、化简逻辑函数的意义
根据逻辑问题归纳出来的逻辑函数式往往不是最简逻辑函数式,对逻辑函数进行化简和变换,可以得到最简的逻辑函数式和所需要的形式,设计出最简洁的逻辑电路。
这对于节省元器件,优化生产工艺,降低成本和提高系统的可靠性,提
高产品在市场的竞争力是非常重要的。
二、逻辑函数式的几种常见形式和变换
常见的逻辑式主要有5种形式,如逻辑式可表示为
三、逻辑函数的最简与-或式
对与或式而言:
最简:
2 . 4 . 2 逻辑函数的代数化简法
一、并项法
2 . 4 .
3 代数化简法举例
在实际化简逻辑函数时,需要灵活运用上述几种方法,才能得到最简与-或式.。
第二章:布尔代数及其分析数字电路基于排列组合与数字集合论,和数理逻辑有一定距离。
在逻辑函数的计算方面,使用数理逻辑的非计算,能够化简布尔表达式。
布尔逻辑代数引进数字电路,与命题的真假判断有区别,因此逻辑函数用数字函数描述更有广泛的内涵:既包括逻辑计算也包括组合功能.英国数学家布尔的研究导致逻辑代数的出现,并被命名为布尔代数。
逻辑代数给数字电路建立二值逻辑模型,可进行具体数字系统的分析和设计,并在此基础上化简运算,得到数字系统的最优实现方法.使用布尔代数还可以揭示不同逻辑函数之间的相互关系,很清楚的发现这些逻辑函数所对应的具体数字电路之间的转换关系,根据实际需要灵活选择,实现不同数字电路的互换.§1.布尔代数系统的基本内容布尔代数系统建立在集合{0,1}上的运算和规则。
布尔代数的基本定律用恒等式的形式表示,包括代入,反演,对偶,展开四个基本运用规则,主要用来解决逻辑函数的变换与化简. 1布尔代数系统简介数字函数表达式:12(,,...,)n Y F A A A =,其中:12,,...,n A A A 称为输入变量,Y 叫做输出变量,F 称为逻辑函数,表示基本逻辑运算或复合逻辑运算。
def1在二值集{0,1}E =中,逻辑变量取值为0或1,称为布尔变元或变量。
注:布尔变元可用大写字母,也可用小写字母表示,但是一定要保持一致性。
def2从n E 到E 的函数被称为n 度布尔函数,其中n E =011{,,...,,,01}n i x x x x E i n -<>∈≤≤- 说明:n 度布尔函数与n 元组逻辑函数是一个概念,定义域是()n In E 。
2布尔代数的基本运算和复合运算表1:布尔代数与,或,非运算真值表说明:①与运算表示只有全部输入变量都为1时,输出变量为1;其它输入变量组合,得到得输出都为0。
②或运算表示只有全部输入变量都为0时,输出变量为0;其它输入变量组合,得到得输出都为1。
《数字电子技术(第三版)》3布尔代数与逻辑函数化简数字电子技术第3章布而代数与逻辑函数化简学习要点:学习要点:三种基本运算,基本公式、定理和规则。
逻辑函数及其表示方法。
逻辑函数的公式化简法与卡诺图化简法。
无关项及其在逻辑函数化简中的应用。
3.1基本公式和规则3.1.1逻辑代数的公式和定理(1)常量之间的关系与运算:00=001=010=011=1或运算:0+0=0非运算:1=00+1=10=11+0=11+1=1(2)基本公式A+0=A0-1律:A1=A互补律:A+A=1A+1=1A0=0AA=0双重否定律:A=A等幂律:A+A=A(3)基本定理AB=BA交换律:A+B=B+A(AB)C=A(BC)结合律:(A+B)+C=A+(B+C)A00A(B+C)=AB+AC1分配律:A+BC=(A+B)(A+C)1BA.BB.A000100000111A.B=A+B反演律(摩根定律):A+B=AB证明分配率:A+BC=(A+B)(A+C)证明:证明:(A+B)(A+C)=AA+AB+AC+BC=A+AB+AC+BC=A(1+B+C)+BC=A+BC分配率A(B+C)=AB+AC等幂率AA=A等幂率AA=A分配率A(B+C)=AB+AC0-1率A+1=1(4)常用公式AB+AB=A还原律:(A+B)(A+B)=AA+AB=A吸收率:A(A+B)=AA(A+B)=ABA+AB=A+B证:A+AB=(A+A)(A+B)明分配率A+BC=(A+B)(A+C)互补率A+A=1互补率A+A=10-1率A·1=11=1 =1(A+B)=A+B冗余律:AB+AC+BC=AB+AC证明:AB+AC+BC=AB+AC+(A+A)BC=AB+AC+ABC+ABC互补率A+A=1互补率A+A=1分配率A(B+C)=AB+AC0-1率A+1=1=AB(1+C)+AC(1+B)3.1.2逻辑代数运算的基本法则(1)代入法则:任何一个含有变量A的等式,如果将所有出现A的位置都用同一个逻辑函数代替,则等式仍然成立。