Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Mikroskhemotekhnika_Mindeeva.pdf
Скачиваний:
697
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
1.26 Mб
Скачать

ассоциативный: А + (В + С)= В + (А + С)= С + (А + В);

А ×(В ×С)= В × (А×С)= С ×(А× В);

дистрибутивный:

А × (В + С)= АВ + АС;

А + ВС = (А + В)×(А + С);

 

 

поглощения:

A(A + B) = A;

 

 

 

 

 

 

A + AB = A;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

×

 

;

дуальности (теорема де-Моргана):

А + В

А

В

 

 

 

 

 

 

А× В = А + В.

2.3.Основные логические операции

1. Логическое умножение - конъюнкция:

А

&

 

F = А Ù В = А × В = АВ

 

 

 

 

 

 

 

И

В

 

 

 

 

 

 

 

 

AND

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Логическое сложение - дизъюнкция:

 

А

1

 

 

F = А В = А + В

 

 

F

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

OR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Логическое отрицание - инверсия:

 

 

1

 

 

F =

А

 

 

А

 

F

 

 

 

 

 

 

 

НЕ

 

 

 

 

 

NOT

 

 

 

 

 

 

 

 

20

2.4. Формы представления логической функции

Логическая функция F может быть представлена четырьмя формами:

·словесной;

·алгебраической;

·табличной;

·графической.

1.Словесная форма - это определение входных переменных, при

которых функция принимает конкретное значение (либо F = 0 , либо F = 1). Например, словесная форма описания дизъюнкции - логическая функция дизъюнкции равна 0 ( F = 0 ), только когда

значения логических переменных равны нулю ( A = B = 0 ), при остальных значениях логических переменных логическая функция равна единице.

2.Алгебраическая форма имеет два представления:

1)совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ) - алгебраическое представление функции в виде суммы минтермов, соответствующих наборам переменных, для которых fi = 1;

2)совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ)

-

алгебраическое представление функции в виде произведения макстермов, соответствующих наборам переменных, для которых fi = 0.

q−1

 

FСДНФ = å fi × mi

 

i =0

,

где fi - значение логической функции F (0 или 1); mi - минтерм, соответствующий i-му набору входных логических переменных.

Минтерм (конституента 1) - конъюнкция всех переменных, которые входят в прямом виде, если значение данной переменной в

21

q = 2k

наборе равно 1, либо в инверсном виде, если значение переменной в наборе равно 0.

Для k входных логических переменных составляются минтермов.

Рассмотрим пример составления минтермов и функции в СДНФ

(табл.2.1).

Таблица 2.1

Минтермы, макстермы и значения функции

В

Минтермы mi Макстермы Mi Значения функции fi

А

 

0

0

 

 

m0 =

 

 

×

 

 

 

 

 

M0 = A + B

 

f0 = 0

A

 

 

B

0

1

 

 

m =

 

 

× B

M

 

= A +

 

 

 

 

 

f1 = 1

A

1

B

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

 

m = A ×

 

 

 

 

M

 

=

 

 

 

+ B

 

f2 = 1

 

B

2

 

A

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

m3 = A× B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f3 = 0

 

 

M 3 = A + B

 

 

 

 

 

 

 

F = f0 × m0 + f1 × m1 + f2 × m2 + f3 × m3 =

 

 

 

 

 

 

= 0 × (

 

×

 

) + 1× (

 

× B) + 1× (A ×

 

) + 0 × (A × B) =

 

× B + A ×

 

;

 

A

B

A

B

A

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FСКНФ = ( fi + Mi )

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=0

 

 

 

 

 

где

fi - значение логической функции F (0 или 1); Mi -

макстерм, соответствующий i-му набору входных логических переменных.

Макстерм (конституента 0) - дизъюнкция всех переменных, которые входят в прямом виде, если значение данной переменной в наборе равно 0, либо в инверсном виде, если значение переменной в наборе равно 1.

Воспользуемся табл.2.1 для получения функции в СКНФ.

22

F = ( f0 + m0 ) ( f1 + m1) ( f2 + m2 ) ( f3 + m3) =

= (0 + A + B) (1 + A + B) (1 + A + B) (0 + A + B) = (A + B) (A + B)

3. Табличная форма может быть выражена в виде таблицы истинности или карты Карно.

Таблица истинности содержит в первых столбцах перебор всех q возможных наборов значений логических переменных и в последнем столбце - значения логической функции, соответствующие каждому набору переменных (табл.2.2).

Таблица 2.2

Таблица истинности для конъюнкции и дизъюнкции двух переменных

переменных

А

В

F = A×B

F = A+B

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

Карта Карно - представление логической функции в виде карт минтермов. Эта форма наиболее удобна для представления логической функции с небольшим количеством переменных (k < 6). Карта Карно используется для упрощения логических функций.

Карта содержит q = 2k клеток, причем каждой клетке соответст-

вует один из q минтермов, который определяется столбцом и строкой, на пересечении которых находится клетка (рис.2.1).

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD

AB

00

01

11

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

A

 

0

 

 

1

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

AB

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

Рис.2.1. Карта Карно для двух (а) и четырех (б) перемен-

ных

Входные логические переменные перебираются по одной оси по строгому правилу изменения только одной входной переменной при переходе к следующему состоянию. На рис.2.2 показана карта Карно для пяти переменных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

ABC

 

000

 

001

 

011

 

010

 

110

 

111

 

 

101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

DE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2.2. Карта Карно для пяти переменных

4. Графическая форма - это временные зависимости логических входных переменных и выходных функций (рис.2.3). Такая форма используется обычно для представления результатов моделирования или измерений ЦИС.

24

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]