- •Лекция № 16.
- •Содержание
- •Системы счисления.
- •Двоичная арифметика.
- •Основные аксиомы и законы булевой алгебры.
- •Набор логических функций двух переменных
- •Минтермы, макстермы и значения функции у10
- •Основные аксиомы и законы булевой алгебры
- •Выполнение логических и арифметических операций.
- •Принципы схемотехники цифровых интегральных схем.
Минтермы, макстермы и значения функции у10
|
|
Минтермы |
Макстермы |
Значения функции у10 |
0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
|
|
|
Другая алгебраическая форма представления функции получается при использовании макстермов. Макстермом (конституентой 0) называется дизъюнкция всех переменных, причем те переменные, которые в наборе имеют значение 1, представляются в прямом виде, а те, которые имеют значение 0, − в инверсном. Алгебраическое выражение функции получается в виде логического умножения:
(10.5)
где
−
значение функции и макстерм, соответствующие
i-му
числовому набору переменных. Такое
представление функции называется её
совершенной
конъюнктивной нормальной формой
(СКНФ).
Выражения
функции в СДНФ и CKHФ обычно различаются
по виду, но они эквивалентны друг другу.
Например,
и
.
Кроме того, выражения в СДНФ и СКНФ часто
не являются наиболее простыми. Используя
тождества и законы булевой алгебры,
можно во многих случаях получить более
простые формы представления функции,
которые называются минимизированными.
При относительно небольшом числе переменных (n ≤ 6) весьма удобным и наглядным является графическое представление функций в виде так называемых карт минтермов, наиболее распространенной формой которых считаются карты Карно. Техника представления функций с помощью карт Карно изложена, например, в [6].
Обратный
переход от алгебраического к табличному
представлению функций выполняется
путем последовательной подстановки в
данное алгебраическое выражение всех
N
возможных числовых наборов переменных,
определения соответствующих значений
для каждого i-го
набора и заполнения таблицы истинности.
Таблица 10.6
Основные аксиомы и законы булевой алгебры
Аксиомы (тождества)
Переместительный закон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сочетательный закон |
|
Распределительный закон |
|
Закон инверсии (закон Де Моргана) |
|
Закон поглощения |
|
Закон склеивания |
|
Как отмечалось выше, для преобразования алгебраических выражений используют тождества (аксиомы) и законы булевой алгебры. Основные из них приведены в таблице 10.6.
В ней алгебраические выражения тождеств и законов заданы парами на основании принципа дуальности (двойственности), согласно которому операции конъюнкции и дизъюнкции допускают взаимную замену, если одновременно поменять логическую 1 на 0, 0 на 1, знак \/ на ∙ , а ∙ на \/ .
Применение аксиом и законов булевой алгебры покажем на примере преобразования функции у10 из СКНФ в СДНФ. Для этого можно использовать распределительный закон (10.14), затем тождество (10.10):
Перейдем к четвертому вопросу лекции.
