内容正文:
6.3 逻辑代数及逻辑函数化简
在数字电路中,是由逻辑门电路来实现一定的逻辑功能的,逻辑函数的化简就意味着实现该功能的电路的化简,即用比较少的门电路实现相同的逻辑功能。
逻辑代数有一些基本的运算定律,应用这些定律可以把一些复杂的逻辑函数式简化。
6.3.1 逻辑代数的基本公式
表6.17所示为逻辑代数的基本公式,这些公式也叫布尔恒等式。
表6.17 逻辑代数的基本公式
公式1、2、11和12给出了变量与常量间的运算规则。
公式3和13是同一变量的运算规律,也叫重叠律。
公式4和14表示变量与它的反变量之间的运算规律,称为互补律。
公式5和15为变换律,公式6和16为结合律,公式7和17为分配律。
公式8和18是摩根定理,亦称反演律。在逻辑函数的化简和变换中经常要用到这一对公式。
公式9表明,一个变量经过两次求反运算之后还原为其本身,称还原律。
公式10是对0和1求反运算的规则。
表6.17中这些公式的正确性可以用列真值表的方法加以验证。
表6.18列出了几个常用公式,这些公式是利用基本公式导 出的。
表6.18 若干常用公式
*6.3.2 逻辑函数的化简
1.化简的意义及最简的概念
一个逻辑函数可用多种不同的表达式表示,大致可分为如下5种。
(1)“与或”表达式,如Y=AB+AC。
(2)“或与”表达式,如Y=(A+B)(A+C)。
(3)“与非—与非”表达式,如 。
(4)“或非—或非”表达式,如 。
(5)“与或非”表达式,如 。
注意
最简与或式的标准是:乘积项的个数最少,每一个乘积项中所含变量个数最少。
2.一般逻辑函数的化简法
逻辑函数的化简通常有两种方法:公式化简法和卡诺图化简法。
公式化简法的优点是它的使用不受任何条件的限制,但要求能熟练运用公式和定律,技巧性较强。
卡诺图化简法的优点是简单、直观,但变量超过5个以上时过于烦琐。
公式化简法是利用逻辑代数的基本公式、定律和常用公式进行化简。
(1)并项法
(2)吸收法
(3)消元法
(4)配项法
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