【文章內(nèi)容簡介】
異或邏輯 (XOR) 邏輯表達(dá)式為 : F = A⊕ B = A B + A B 異或 邏輯真值表 異或 門 的邏輯符號 A B F 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 = 1 F A B F B A ⊕ F A B 5. 同或邏輯( XNOR) 邏輯表達(dá)式為 : F = A⊙ B = A B + A B 同或 邏輯真值表 同或 門 的邏輯符號 A B F 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 = 1 F A B F B A ⊙ F A B 異或運(yùn)算與同或運(yùn)算的關(guān)系: 一對互補(bǔ)運(yùn)算 1. A⊕ B = A⊙ B A⊙ B = A⊕ B 2. (A⊕ B) 39。 = A⊙ B (A⊙ B) 39。 = A⊕ B 3. A⊕ B ⊕ C = A⊙ B ⊙ C 例:證明 A⊕ B = A B + A B = A B A B = ( A + B )( A + B) = A B + A B = A ⊙ B 證明 (A⊕ B) 39。 = (A B + A B) 39。 = ( A + B )( A + B ) = A B + A B = A ⊙ B 證明 A⊕ B ⊕ C = A ( B⊕ C ) + A ( B ⊕ C ) = A ( B⊕ C ) + A ( B ⊙ C ) = A ( B C + BC ) + A ( B C + BC ) = A B C + A B C + A B C + ABC A ⊙ B ⊙ C = A ( B ⊙ C ) + A ( B ⊙ C ) = A ( B⊕ C ) + A ( B ⊙ C ) = A ( B C + BC ) + A ( B C + BC ) = A B C + A B C + A B C + ABC = A⊕ B ⊕ C 所以: 當(dāng) 變量為 2時, 同或運(yùn)算 與 異或運(yùn)算 的之間具有 互補(bǔ) 關(guān)系; 當(dāng) 變量為 3時, 同或運(yùn)算 與 異或運(yùn)算 的之間具有 相等 關(guān)系。 由代入規(guī)則可以證明: A1⊕ A2⊕ A3⊕ … ⊕ An = A1⊙ A2⊙ A3⊙ … ⊙ An n 為偶數(shù) A1⊕ A2⊕ A3⊕ … ⊕ An = A1⊙ A2⊙ A3⊙ … ⊙ An n 為奇數(shù) 當(dāng) 變量為偶數(shù) 時, 同或運(yùn)算 與 異或運(yùn)算 之間具有 互補(bǔ) 關(guān)系 ; 當(dāng) 變量為奇數(shù) 時, 同或運(yùn)算 與 異或運(yùn)算 之間具有 相等關(guān)系 。 即: 異或運(yùn)算和同或運(yùn)算的基本代數(shù)性質(zhì) 0—1律 (a) A⊕ 0 =A A⊕ 1 =A (b) A⊙ 0 =A A⊙ 1 =A 交換律 (a) A⊕ B =B⊕ A (b) A⊙ B =B⊙ A 分配律 (a) A(B⊕ C) =AB⊕ AC (b) A+ (B⊙ C) =(A+ B)⊙ (A+ C) 結(jié)合律 (a) A⊕ (B⊕ C) = (A⊕ B)⊕ C (b) A⊙ (B⊙ C) =(A ⊙ B )⊙ C 調(diào)換律 (a)若 A⊕ B = C則 A⊕ C = B , C⊕ B = A (b) 若 A⊙ B = C則 A⊙ C = B , C⊙ B = A 依照邏輯運(yùn)算的規(guī)則,一個邏輯命題可以用多種形式的邏輯函數(shù)來描述,而這些邏輯函數(shù)的真值表都是相同的。 邏輯函數(shù)的基本表達(dá)式 Algebraic Forms of Switching Functions = A B AB 與非式 = ( A+ B ) + ( A+ B ) 或非式 = A B + A B 與或非式 = ‥‥‥ = ( A+ B )( A+ B ) 或與式 POS = A B + A B 與或式 SOP 如: F = A⊕ B 邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式 Canonical Forms of Switching Functions 一個邏輯命題的三種表示法: 真值表 表達(dá)式 卡諾圖 三者之間的關(guān)系: ①真值表是邏輯函數(shù)最基本的表達(dá)方式,具有唯一性; ②由真值表可以導(dǎo)出邏輯表達(dá)式和卡諾圖; ③由真值表導(dǎo)出邏輯表達(dá)式的兩種標(biāo)準(zhǔn)形式: 最小項(xiàng)之和 The canonical SOP(the Sum Of Products) 最大項(xiàng)之積 The canonical POS(Product Of Sums) 1. 最小項(xiàng) minterm 設(shè)有 n 個變量,它們組成的 與項(xiàng) 中每個變量或以原變量或以反變量形式出現(xiàn)一次,且僅出現(xiàn)一次,此與項(xiàng)稱之為 n 個變量的最小項(xiàng)。 對于 n 個變量就可構(gòu)成 2n個最小項(xiàng), 分別記為 mi 。 其中: 下標(biāo)值 i的取值為當(dāng)各個最小項(xiàng)變量按一定順序排好后,用 1 代替其中的原變量, 0 代替其中的反變量,便得到一個 二進(jìn)制數(shù) ,該二進(jìn)制數(shù)的 等值十進(jìn)制 即為 i 的值。 例如: 3 變量的 8 個最小項(xiàng)可以表示為: ABC = m0 ABC = m1 ABC = m2 ABC = m3 ABC = m4 ABC = m5 ABC = m6 ABC = m7 為區(qū)別不同 n 值的相同 mi ,可記為: m i n 2. 最大項(xiàng) maxterm 設(shè)有 n 個邏輯變量,它們組成的 或項(xiàng) 中,每個變量或以原變量形式或以反變量形式出現(xiàn)一次,且僅出現(xiàn)一次,此或項(xiàng)稱為 n 變量的最大項(xiàng)。 對于 n 個變量可以構(gòu)成 2n個最大項(xiàng),分別記為 Mi 。 其中: 下標(biāo)值 i的取值規(guī)則與最小項(xiàng)中 i的取值規(guī)則相反,即將各變量按一定次序排好后,用 0 代替其中的原變量,用 1 代替其中的反變量,得到一個 二進(jìn)制數(shù) ,該二進(jìn)制數(shù)的 等值十進(jìn)制 即為 i 的值。 例如,三變量的最大項(xiàng)記為: A+ B+ C = M0 A+ B+ C = M1 A+ B+ C = M2 A+ B+ C = M3 A+ B+ C = M4 A+ B+ C = M5 A+ B+ C = M6 A+ B+ C = M7 為區(qū)別不同 n 值的相同 Mi ,可記為: M i n 3. 最小項(xiàng)與最大項(xiàng)的性質(zhì) 例:一個三變量函數(shù) F(A, B, C),它的真值表及其最小項(xiàng)及最大項(xiàng)的對應(yīng)關(guān)系如下表。 行號 A B C F(A, B, C) 最小項(xiàng)及代號 最大項(xiàng)及代號 0 1 2 3 4 5 6 7 000 001 010 011 100 101 110 111 F( 0,0,0)=1 F( 0,0,1)=0 F( 0,1,0)=0 F( 0,1,1)=1 F( 1,0,0)=1 F( 1,0,1)=0 F( 1,1,0)=1 F( 1,1,1)=1 A B C = m0 A B C = m1 A B C = m2 A B C = m3 A B C = m4 A B C = m5 A B C = m6 A B C = m7 A+B+C = M0 A+B+C = M1 A+B+C = M2 A+B+C = M3 A+B+C = M4 A+B+C = M5 A+B+C = M6 A+B+C = M7 最小項(xiàng)與最大項(xiàng)具有如下性質(zhì): ⑴ 對于任意 最小項(xiàng) , 只有一組 變量組合的取值可使其值 為 1;對于任意 最大項(xiàng) , 只有一組 變量組合的取值可使其值 為 0。 ⑶ 任意兩個最小項(xiàng)之積必為 0,即 : mi mj = 0(i≠j) 任意兩個最大項(xiàng)之和必為 1,即 : Mi+ Mj=1(i≠j) ⑵ n變量的所有最小項(xiàng)之和必為 1,記為: n變量的所有最大項(xiàng)之積必為 0,記為: ∑ m i = 1 2n 1 i = 0 ∏ M i = 0 2n 1 i = 0 由上表可知,最小項(xiàng)與最大項(xiàng)具有如下性質(zhì) ⑷ 同變量數(shù)下標(biāo)相同的最小項(xiàng)和最大項(xiàng)互為反函數(shù) 即: m i = M i M i = m i 則: m i ? M i = 0 且 m i+ M i = 1 4. 函數(shù)的最小項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)式 邏輯函數(shù)被表達(dá)成一系列 乘積項(xiàng)之和 ,則稱之為 積之和 表達(dá)式 (SOP),或稱為 與或表達(dá)式 。 如果構(gòu)成函數(shù)的積之和表達(dá)式中 每一個乘積項(xiàng) (與項(xiàng) )均為最小項(xiàng) 時,則這種表達(dá)式稱之為 最小項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)式 (The canonical SOP), 且這種表示是 唯一 的。 如 : F(A,B,C) = AC + AB + BC = ABC + ABC + ABC + ABC = m2 + m3 + m5 + m7 = ∑m3(2,3,5,7) 邏輯代數(shù)表達(dá)式- 與或式 的常用概念: 與項(xiàng) :一個或一個以上的因子(變量)用與運(yùn)算符號連 接起來的 式子。如, AB, AC等。 標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng) ( 最小項(xiàng) ):包含所討論問題中的每一個變量, 該變量在最小項(xiàng)中不是原變量就是反變量。如 4變量函數(shù) 中, ABCD, ABCD。 與或式 ( SOP):一個或一個以上的與項(xiàng)用或運(yùn)算符號 連接起來的式子。如, AB+AB, ABC+AD+C。 標(biāo)準(zhǔn)和 ( 標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng)和 , 標(biāo)準(zhǔn)與或式 ):僅是一個與或表 達(dá)式,該式中所有的與項(xiàng)都是標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng)(最小項(xiàng))。 最簡與或式 :具有最少與項(xiàng)的與或式。如: ABC+ABC+ABC+ABC+ABC= AB+AB+ABC = AB+AB+AC = AB+AB+BC 邏輯代數(shù)表達(dá)式- 與或式 的常用概念: 與項(xiàng) :一個或一個以上的因子用與運(yùn)算符號連接起來的 式子。如, AB, AC等。 標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng) ( 最小項(xiàng) ):包含所討論問題中的每一個變量, 該變量在最小項(xiàng)中不是原變量就是反變量。如 4變量函數(shù) 中, ABCD, ABCD。 與或式 ( SOP):一個或一個以上的與項(xiàng)用或運(yùn)算符號 連接起來的式子。如, AB+AB, ABC+AD+C。 標(biāo)準(zhǔn)和 ( 標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng)和 , 標(biāo)準(zhǔn)與或式 ):僅是一個與或表 達(dá)式,該式中所有的與項(xiàng)都是標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng)(最小項(xiàng))。 最簡與或式 :具有最少與項(xiàng)的與或式。如: ABC+ABC+ABC+ABC+ABC= AB+AB+ABC = AB+AB+AC