第一章 逻辑函数
第一章的概述
简单而言,第一章的主要作用是建立数字电路的数理基础。相对于模拟电路而言,数字电路主要着眼于逻辑设计,特别是用简单的0和1来代表电路的状态(高电平或低电平)。因此,在单元电路上较模拟电路简单,但组成的系统规模往往比模拟电路要庞大。
又因为单纯的处理逻辑上的关系,因此数字电路的数理基础显得很重要,虽然它们很简单,但是我们还是要予以重视。
1.1 逻辑函数
函数无非是一个给出输出与输入之间关系的一个表达式。对于数字电路这种纯逻辑的输入输出关系而言,很容易将一个电路描述为数学函数的形式。当然,反过来说,将一个数学函数描述为一个电路功能,就要发挥大家的想象力了。(例如:红绿灯的逻辑关系)
1.1.1基本的逻辑运算
与或非的运算和逻辑真值表。
1.1.2逻辑函数的基本定理
判定两个逻辑函数是否相等,最基本的方法是比较它们的真值表(以后也可用卡诺图)
常量与变量的关系(与1、0的关系)
交换律、结合律和分配律
逻辑函数特有的基本定理:互补、重叠、非非,吸收律、摩根定律
1.1.3逻辑函数的基本运算规则
代入规则
反演规则(注意:1、对跨越两个或以上变量的非号保持不变;2、不得改变运算顺序)
对偶规则(不得改变运算顺序)
添加项规则(很重要)
1.2 逻辑函数的标准型
标准型是卡诺图的基础
1.2.1逻辑函数的两种标准形式
最小项与标准与或式
最大项与标准或与式
最大项与最小项的性质
最大项与最小项的关系
1.2.2将逻辑函数变换为标准型
1. 用真值表转换(最基本的方法)
2. 用扩充的办法
3. 两个逻辑函数标准型之间的关系 (函数相等的变换和反函数的变换)
1.3 几种常用的复合逻辑及其逻辑门
与、或、非门
与非、或非、与或非逻辑
异或、同或逻辑门,异或逻辑门的性质
1.4逻辑函数的简化
需要简化的原因:成本、可靠性
1.4.1 逻辑代数简化法
与或式的简化:
合并项:AB+/AB=B
吸收法:A+AB=A
消除法:A+/AB=A+B
或与式的简化:
直接简化(不是很直观)
两次对偶法(步骤多,但可以与前面与或式的简化共用相同的方法)
最后留了一道题目,要求大家从逻辑上去设计多个同学都能开关电灯的电路
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