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邏輯函數的標準與或式和最簡式

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-10-21

在數字電路中,用集成電路實現邏輯函數時,有些情況下用的時標準與或式,但一般情況下式函數的最簡表達式,或某種簡化形式。

一.標準與或表達式

在邏輯表達式中,每一個乘積項都具有標準形式,人們常稱這種乘積項為最小項。

(一)最小項的概念

最小項是邏輯代數中一個重要概念。一般地說,對于n個變量,如果P是一個含有n個因子的乘積項,而且每一個變量都以原變量或者反變量的形式,作為一個因子在P中出現且僅出現一次,那么就稱P是這n個變量的一個最小項,n個變量一共有個最小項,因為每一個變量都有原變量,反變量兩種形式,而變量個數是n。

(二)最小項的性質

最小項有下列性質:

1.每一個最小項都有一組也只有一組使其值為1的對應變量取值;

2.任意兩個不同的最小項之積,值恒為0;

3.變量全部最小項之和,值恒為1。

(三)最小項使組成邏輯函數的基本單元

任何邏輯函數都可以表示成為最小項之和的形式――標準與或表達式,也即是說,任何邏輯函數,都是由函數中變量的若干最小項構成的。

邏輯函數最小項之和的形式――標準與或表達是是唯一的,也就是說,一個邏輯函數只有一個最小項之和的表達式。利用邏輯代數中的公式和定理,可以將任何邏輯函數展開或變換成標準與或表達式。

邏輯函數的標準與或表達式,也可以從真值表直接得到。只要在真值表中,挑出那些使函數值為1的變量取值,變量為1的寫成原變量,為0的寫成反變量,這樣對應于使函數值為1的每一種取值,都可以寫出一個乘積項,只要把這些乘積項加起來,所得到的就是函數的標準與或表達式。

(四)最小項的編號

為了敘述和書寫的方便,通常都要對最小項進行編號。

編號的方法是:把與最小項對應的變量取值當成二進制數,與之相應的十進制數,就是該最小項的編號。

一個最小項,只要把原變量當成1,反變量當成0,便可直接得到它的編號。

在書寫邏輯函數標準與或表達式時,常常用注有下標的小寫m表示有關的最小項,甚至只用相應編號表示。

二.邏輯函數的最簡表達

一個邏輯函數的最簡表達式,常按照式中變量之間運算關系不同,分成最簡與或式,最簡與非-與非式,最簡或與式,最簡或非-或非式,最簡與或非式等五種。

(一)最簡與或式

定義:乘積項的個數最少,每個乘積項中相乘的變量個數也最少的與或表達式,叫做最簡與或表達式。

(二)最簡與非-與非式

定義:非號最少,每個非號下面相乘的變量個數也最少的與非-與非式,叫做最簡與非-與非表達式。注意,單個變量上面的非號不算,因為已將其當成反變量。

在最簡與或表達式的基礎上,兩次取反,再用摩根定理去掉下面的反號,便可得到函數的最簡與非-與非表達式。

(三)最簡或與式

定義:括號個數最少,每個括號中相加的變量的個數也最少的或與式,叫做或與最簡表達式。

在反函數最簡或與表達式的基礎上,取反,再用摩根定理去掉反號,便可得到函數的最簡或與表達式。當然,在反函數的最簡或與表達式的基礎上,也可用反演規則,直接寫出函數的最簡或與式。

(四)最簡或非-或非式

定義:非號個數最少,非號下面相加變量的個數也最少的或非-或非式,叫做最簡或非-或非表達式。

在最簡或與式的基礎上,兩次取反,再用摩根定理去掉下面的反號,所得到的便是函數的最簡或非-或非表達式。

(五)最簡與或非式

定義:在非號下面相加的乘積項的個數最少,每個乘積項中相乘的變量個數也最少的與或非式,叫做最簡與或非表達式。

在最簡或非-或非式的基礎上,用摩根定理去掉大反號下面的小反號,便可得到函數的最簡與或非表達式。當然,在反函數最簡與或式基礎上,直接取反亦可。

Tags:邏輯函數,與或,最簡式  
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