内容正文:
第4章
逻辑代数初步
4.1 二进制
4.2 逻辑变量
4.3 逻辑代数的运算律与逻辑图
4.4 卡诺图及其应用
4.5 逻辑代数应用举例
引 例
《史记》卷六十五:《孙子吴起列传第五》中载:齐使者如梁,孙膑以刑徒阴见,说齐使。齐使以为奇,窃载与之齐。齐将田忌善而客待之。忌数与齐诸公子驰逐重射。孙子见其马足不甚相远,马有上、中、下辈。于是孙膑谓田忌曰:“君弟重射,臣能令君胜。”田忌信然之,与王及诸公子逐射千金。及临质,孙膑曰:“今以君之下驷与彼上驷,取君上驷与彼中驷,取君中驷与彼下驷。”既驰三辈毕,而田忌一不胜而再胜,卒得王千金。于是忌进孙膑于威王。威王问兵法,遂以为师。
引 例
译文 :齐国使者到大梁来,孙膑以刑徒的身份秘密拜见,劝说齐国使者。齐国使者觉得此人是个奇人,就偷偷地用车把他载回齐国。齐国将军田忌非常赏识他,并且待如上宾。田忌经常与齐国 众公子赛马,设重金赌注。孙膑发现他们的马脚力都差不多,可分为上、中、下三等。于是孙膑对田忌说:“您只管下大赌注,我能让您取胜。”田忌相信并答应了他,与齐王和诸公子用千金来赌注。比赛即将开始,孙膑说:“现在用您的下等马对付他们的上等马,拿您的上等马对付他们的中等马,拿您的中等马对付他们的下等马。”已经比了三场比赛,田忌一场败而两场胜,最终赢得齐王的千金赌注。于是田忌把孙膑推荐给齐威王。齐威王向他请教兵法后,就请他当作军师。
4.3 逻辑代数的运算律与逻辑图
4.3.1 逻辑代数的运算律
普通代数有加、减、乘除、乘方、开方等多种运算,逻辑运算只有三种基本运算.与普通代数相类似,逻辑代数也有许多运算律.三种基本逻辑运算的运算律如下.
逻辑乘法运算的运算律:
(1)交换律 A·B=B·A;
(2)结合律 A·(B·C)=(A·B)·C;
(3)幂等律 A·A=A;
(4) 0-1律 A·0=0,A·1=A.
逻辑加法运算的运算律:
(1)交换律 A+B=B+A;
(2)结合律 A+(B+C)=(A+B)+C;
(3)幂等律 A+A=A;
(4) 0-1律 A+0=A,A+1=1.
4.3 逻辑代数的运算律与逻辑图
4.3.1 逻辑代数的运算律
逻辑非运算的运算律:
(1)还原律 A=A;
(2)互补律 A+A=1,A·A=0.
其他常用运算律如下:
(1)分配律 A·(B+C)=A·B+A·C,
A+B·C=(A+B)·(A+C);
(2)反演律 = + ,
= · ;
(3)吸收律 A+A·B=A,
A·A+B=A.
上述运算律可通过真值表进行验证.利用这些运算律可以化简逻辑式.
4.3 逻辑代数的运算律与逻辑图
4.3.1 逻辑代数的运算律
例1 化简下列逻辑式:
(1)+ ;(2) +AC+ABC.
解 (1) +
=+ (反演律)
=A+B+ (还原律)
=A+ +B(交换律)
=1+B(互补律)
=1.(0-1律)
(2) +AC+ABC
= +AC(+B)(分配律)
= +AC(互补律)
= +A(+C)(分配律)
= +C.(互补律)
4.3 逻辑代数的运算律与逻辑图
4.3.1 逻辑代数的运算律
做一做
化简:
(1) A(+1);(2)+B.
4.3 逻辑代数的运算律与逻辑图
4.3.2 逻辑函数与逻辑图
含有逻辑变量的函数就是逻辑函数,逻辑函数中的自变量是逻辑变量,其取值范围只有0和1(非0即1)两个数,逻辑函数的因变量也是逻辑变量,其取值范围也只有0和1(非0即1)两个数.与普通代数相类似,逻辑函数可以写为
Y=f (A,B,C),
其中逻辑变量A,B,C为自变量,逻辑变量Y为因变量,f是逻辑函数的对应法则.
逻辑函数一般用逻辑式表示,这个逻辑式称为逻辑函数的表达式.例如,Y=f (A,B)=B+AB.
4.3 逻辑代数的运算律与逻辑图
4.3.2 逻辑函数与逻辑图
能够实现逻辑运算的电路称为逻辑门电路,简称门电路.把能实现逻辑乘法运算的电路称为“且”门;能实现逻辑加法运算