
- •Лекція № 16.
- •1.Системи числення.
- •2.Двійкова арифметика.
- •3.Основні аксіоми і закони булевої алгебри.
- •Набір логічних функцій двох змінних
- •Мінтерми, макстерми і значення функції в10
- •Основні аксіоми і закони булевої алгебри
- •4.Виконання логічних та арифметичних операцій.
- •Принципи схемотехніки цифрових інтегральних схем.
Мінтерми, макстерми і значення функції в10
|
|
Мінтерми |
Макстерми |
Значення функції у10 |
0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
|
|
|
Інша алгебраїчна форма представлення функції виходить при використанні макстермів. Макстермом (конституентой 0) називається диз'юнкція всіх змінних , причому ті змінні, котрі в наборі мають значення 1, представляються в прямому виді, а ті, котрі мають значення 0, − в інверсному. Алгебраїчне вираження функції виходить у виді логічного множення:
(10.5)
де
−
значення функції і макстерм, що
відповідають i-му
числовому набору змінних . Таке
представлення функції називається її
зробленою
кон’юнктивною нормальною формою
(СКНФ).
Вираження
функції в СДНФ і CKHФ, звичайно, розрізняються
по виду, але вони еквівалентні один
одному. Наприклад,
і
.
Крім того, вираження в СДНФ і СКНФ часто
не є найбільш простими. Використовуючи
тотожності і закони булевої алгебри,
можна в багатьох випадках одержати
більш прості форми представлення
функції, що називаються мінімізованими.
При відносно невеликому числі змінних (n ≤ 6) дуже зручним і наочної є графічне представлення функцій у виді так званих карт мінтермів, найбільш розповсюдженою формою яких вважаються карти Карно. Техніка представлення функцій за допомогою карт Карно викладена, наприклад, у [6].
Зворотний
перехід від алгебраїчного до табличного
представлення функцій виконується
шляхом послідовної підстановки в дане
алгебраїчне вираження всіх N
можливих числових наборів змінних ,
визначення відповідних значень
для кожного i-го
набору і заповнення таблиці істинності.
Як відзначалося вище, для перетворення алгебраїчних виражень використовують тотожності (аксіоми) і закони булевої алгебри. Основні з них приведені в таблиці 10.6.
У ній алгебраїчні вираження тотожностей і законів задані парами на підставі принципу дуальності (подвійності), відповідно до якого операції кон’юнкції та диз'юнкції допускають взаємну заміну, якщо одночасно поміняти логічну 1 на 0, 0 на 1, знак \/ на ∙ , а ∙ на \/ .
Застосування аксіом і законів булевої алгебри покажемо на прикладі перетворення функції в10 зі СКНФ у СДНФ. Для цього можна використовувати розподільний закон (10.14), потім тотожність (10.10):
Таблиця 10.6
Основні аксіоми і закони булевої алгебри
Аксіоми (тотожності)
Переміщувальний закон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сполучний закон |
|
Розподільний закон |
|
Закон інверсії (закон Де Моргана) |
|
Закон поглинання |
|
Закон склеювання |
|
Розглянемо четверте питання лекції.