
- •Электроника и микропроцессорная техника
- •1.Элементы математического аппарата цифровой техники
- •1.1.Системы счисления
- •1.2.Двоичная арифметика
- •1.3.Числовые коды
- •1.4.Алгебра логика
- •1.4.1.Аксиомы алгебры логики
- •1.4.2.Теоремы и тождества алгебры логики
- •1.5.Логические функции
- •1.5.1.Область определения логических функций
- •1.5.2.Таблица истинности
- •1.5.3.Логические функции одной переменной
- •1.5.4.Логические функции двух переменных
- •1.5.5.Теоремы разложения
- •1.6.Представление логической функции в виде сднф и скнф
- •1.6.1.Первичные термы
- •1.6.2.Минтермы и макстермы
- •1.6.3.Запись функции в виде сднф и скнф
- •1.6.4.Совершенные нормальные формы в базисах и-не и или-не
- •1.7.Минимизация логических функций
- •1.7.1.Конъюнктивные и дизъюнктивные термы
- •1.7.2.Правила минимизации логических функций
- •1.7.3.Минимизация функции с помощью карты Карно
- •2.7.2.Логические элементы с открытым коллектором
- •2.7.3.Логические элементы с открытым эмиттером
- •2.7.4.Логические элементы с третьим состоянием выходов
- •2.7.5.Применение лэ с открытым коллектором
- •3.2.Модели потенциальных схем (автоматов)
- •3.2.1.Основная модель асинхронного потенциального автомата
- •3.2.2.Основная модель синхронного автомата
- •3.2.3.Синтез асинхронных потенциальных триггеров и элементов памяти
- •3.2.4.Синтез синхронных триггеров
1.5.5.Теоремы разложения
В теории логических функций особо важное значение имеет теорема разложения Шеннона: любую функцию F(v) можно разложить по переменной xp в форме:
По принципу двойственности получается двойственная теорема разложения:
С теоремой разложения связаны тождества
1.6.Представление логической функции в виде сднф и скнф
Логическая функция дизъюнктивной формы (ДФ): - представляет собой дизъюнкции отдельных членов, каждой из которых, в свою очередь, есть некоторая функция, содержащая только конъюнкции и инверсии.
- где f функция 3х переменных.
Логическая функция дизъюнктивной нормальной формы (ДНФ): - форма представления дизъюнктивной функции, в которой инверсия применяется лишь непосредственно к аргументам (переменным), но не к более сложным функциям от этих аргументов.
-
где f функция 3х переменных.
Логическая функция совершенной дизъюнктивной нормальной формы (СДНФ): - если каждый член дизъюнктивной нормальной функции от n аргументов содержит все эти n аргументы, часть из которых входит в него с инверсией, а часть без нее.
- где f функция 3х переменных.
Логическая функция конъюнктивной формы (КФ): - представляет собой конъюнкцию отдельных членов, каждой из которых, в свою очередь, есть некоторая функция, содержащая только дизъюнкции и инверсии.
- где f функция 3х переменных.
Логическая функция конъюнктивной нормальной формы (КНФ): - форма представления конъюнктивной функции, в которой инверсия применяется лишь непосредственно к аргументам (переменным), но не к более сложным функциям от этих аргументов.
- где f функция 3х переменных.
Логическая функция совершенной конъюнктивной нормальной формы (СКНФ): - если каждый член конъюнктивной нормальной функции от n аргументов содержит все эти n аргументы, часть из которых входит в него с инверсией, а часть без нее.
- где f функция 3х переменных.
1.6.1.Первичные термы
Терм: - это переменные, инверсии переменных, их конъюнкция и дизъюнкция.
Первичные термы: - переменные и их инверсии.
Для первичных термов будем использовать
обозначение
- где ep
= 0 или 1. В общем случае
-
подставляем сюда значения ep
= 0 или 1 получим:
при ep = 0 то
при ep = 1 то
Такое обозначение облегчает формализацию общих соотношений для логических функций:
1.6.2.Минтермы и макстермы
Минтерм: - конъюнкция всех переменных, которые входят в прямом виде, если значение данной переменной в точке определения равно 1, либо в инверсном виде, если значение переменной равно 0.
Обозначение термов позволяет в общем виде записать конъюнкцию любого числа аргументов.
Минимальным термом – минтермом: - называется функция n переменных:
Vi |
x1,x0 |
|
0 |
0 0 |
|
1 |
0 1 |
|
2 |
1 0 |
|
3 |
1 1 |
|

Из данного определения следует, что имеется 2n – различных минтермов n переменных т.к. минтерм представляет n разрядное двоичное число от 0 до 2n –1.
Запишем
все минтермы двух переменных
Макстерм: - это дизъюнкция всех переменных, которые входят в прямом виде, если значение данной переменной в точке области определения равно 0, либо в инверсном виде, если значение переменной равно 1.
Vi |
x1,x0 |
|
0 |
0 0 |
|
1 |
0 1 |
|
2 |
1 0 |
|
3 |
1 1 |
|
где v=(xn-1,…,x0),
ep
= 0 или 1
Запишем
все макстермы двух переменных