逻辑运算定律,常用公式及运算规则
逻辑运算中,只有逻辑加,逻辑乘,求反三种基本运算
逻辑代数中的基本运算定律


由此,补充另外两条条重要推论:
anyway就是后面的吸收律
运算定律
代入规则:
在任何一个逻辑等式中,如果将等式两边所有变量A代换成一个逻辑函数Z,则代换后的等式仍然成立。
对偶规则


- 与反演区分,对偶时逻辑变量不需要取非
反演规则
由原函数求反函数的过程为反演

利用反演函数可以方便地求出原函数(否则需要使用复杂的摩罗根定律)
- 一个逻辑表达式中有不止一个“非”时,反演规则只能去掉最外层的一个
- 进一步化简还是需要结合摩根定律
- 摩根律比反演规则多了一个取反,因为摩根律得到的是原表达式,而反演律得到的是原表达式的非

常用公式
合并律
根据对偶规则有:
吸收律
- 标红的用分配律容易得到证明;只是对分配律还不够熟悉
冗余律
推论
逻辑代数中不存在减法和除法运算!等式两边相同的量不能随便消去

关于异或与同或
略去证明算了;形式上可以类比摩根律记忆(略有区别)
逻辑函数的表示方法和标准表达式
5种表示方法
真值表表示


函数式表示
- 式子从电路分析得出:

- 式子从真值表得出:

逻辑图表示

波形图表示

卡诺图表示

优势:循环码(格莱码);相邻项只有一个位变化
逻辑函数的代数法化简
理解两个标准表达式:
本质过程是:我们手上有一份真值表,要写出一个符合这个真值表的逻辑表达式
- 利用逻辑加有1则1的特性,把所有的1挑出来
- 利用逻辑乘有0则0的特性,把所有的0挑出来
标准:与-或表达式;最小项之和表达式

当一个函数有n个变量,器最小项一定是n个变量的一个“与”项;
这个函数应该有 个最小项
最小项有如下性质:

- 输入变量的任何一组取值,有且仅有一个最小项的值为1
- 任意两个最小项相与,其结果一定为0
- 一定至少含有一个类似 的项
- 全部最小项的和,结果为1
- 本质上就是第一个性质
- 只差一个变量不同的二个最小项,逻辑上同样称为相邻,能合并成一项,消去不同的变 量
与-或表达式(最小项之和表达式)可以化简为:

标准:或-与表达式;最大项之积表达式



最大项的性质:

- 任何一组变量取值仅仅对应一个最大项的值为0
- 任何两个最大项之和,其值为1
- 因为一定会有类似 的项
- 全部最大项之积,其值恒为0
- 因为一定有一个最大项为0
- 只差一个变量不同的二个最大项,逻辑上同样称为相邻,能合并成一项,消去不同的变 量
合并律的对偶形式()
与最小项之和的对应关系:

脚标计数的时候需要区分:
最小项,A-1;
最大项,A-0;
由此确定Mi,mi的角标值

很多时候化简并不是数学表达式最简,而是为了满足硬件的目标





不会
其实是不要求的,了解即可
逻辑函数的卡诺图化简

要求:
- 空间上相邻,逻辑上一定相邻
- 逻辑上相邻,空间上一定相邻
卡诺图中的每一个小方格对应着卡诺图中的一个小方格
二变量卡诺图(四个最小项)



三变量卡诺图(八个最小项)

此时,右边的一维表就不能满足上面的两条要求(维度不够)
四变量卡诺图(十六个最小项)

注意一下边角位置的“邻居”
对于更多变量的卡诺图,二维平面就不足以表征逻辑上的相邻关系了
卡诺图的化简





本题中,需要先将表达式展开成最小项之和的形式


- 圈1得到“与非”门
- 圈0得到“或非”门(或者“与或非”门)
- 圈0的最小项之和得到的是原函数的反函数

具有约束的逻辑函数化简
让我们通过例子来理解:
- 红绿灯:

- BCD码伪码:
8421码,输入不能大于9
- 在具有约束条件的逻辑函数化简中,应当充分利用约束项
- 为了化简之后的函数最简,把无关项当作0/1处理皆可
- 因为理论上,无关项不会出现;所以无关项可以任意处理

