Chap2 Boolean Algebra and Logic Gates¶
Basic Theorems and Properties of Boolean Algebra¶
Properties¶
Postulates and Theorems of Boolean Algebra
- Postulate2 (a) \(x+0=x\) (b) \(x\cdot 1=x\)
- Postulate5 (a) \(x+x^\prime=1\) (b) \(x\cdot x^\prime=0\)
- Theorem1 (a) \(x+x=x\) (b) \(x\cdot x=x\)
- Theorem2 (a) \(x+1=1\) (b) \(x\cdot 0=0\)
- Theorem, involution \((x^\prime)^\prime=x\)
- Postulate3, communicative (a) \(x+y=y+x\) (b) \(xy=yx\)
- Theorem4, associative (a) \(x+(y+z)=(x+y)+z\) (b) \(x(yz)=(xy)z\)
- Postulate4, distribute (a) \(x(y+z)=xy+xz\) (b) \(x+yz=(x+y)(x+z)\)
- Theorem5, DeMorgan (a) \((x+y)^\prime=x^\prime y^\prime\) (b) \((xy)^\prime = x^\prime +y^\prime\)
- Theorem6, absorption (a) \(x+xy=x\) (b) \(x(x+y)=x\)
常用公式
- \(A+AB=A\)
- \(A+A^\prime B=A+B\)
- \(AB+AB^\prime =A\)
- \(A(A+B)=A\)
- \(AB+A^\prime C+BC=AB+A^\prime C\)
- \(AB+A^\prime C+BCD=AB+A^\prime C\)
- \(A(AB)^\prime=AB^\prime\)
- \(A^\prime (AB)^\prime=A^\prime\)
Basic Theorems¶
代入定理
在任何一个包含 A 的逻辑等式中,若以另一个逻辑式代入式中 A 的位置,则等式依然成立
反演定理
对于任意一个逻辑式 Y,若将所有的“与”换成“或”
示例
对偶定理
若两逻辑式相等,则其对偶式也相等
Boolean Functions¶
逻辑函数表示方法
逻辑函数表示方法:真值表、逻辑式、逻辑图、波形图、卡诺图、硬件描述语言(HDL)
真值表

逻辑式
逻辑图

波形图

Boolean Functions

Canonical and Standard Forms¶
最小项
在 n 变量逻辑函数中,若 m 为包含 n 个因子的乘积项,且这 n 个变量均以原变量或反变量的形式在 m 中出现一次,则称 m 为该组变量的最小项

最大项
在 n 变量逻辑函数中,若 M 为 n 个变量之和,且这 n 个变量均以原变量或反变量的形式在 M 中出现一次,则称 M 为该组变量的最大项

注意
最小项和最大项的编号有区别,最小项编号是结果取 1 时变量组合得到的十进制数,最大项则是结果取 0 时变量组合的数值
最小项之和
逻辑函数式以 ** 与或 ** 的形式化为 ** 最小项之和 ** 的标准形式
示例
或写作
最大项之积
逻辑函数以 ** 或与 ** 的形式化为 ** 最大项之积 ** 的标准形式
示例
或写作
Other Logic Operations¶
Logic Operations

Digital Logic Gates¶
Digital Logic Gates

复合逻辑
与非(NAND
Extension to Multiple Inputs¶
多输入
如果门所代表的二进制运算具有交换性和结合性,则该门可以被扩展到多个输入
由于与非和或非函数可交换而不可结合,因此多输入的与非(或非)门定义为与门(或门)的反

异或和同或具有交换性和结合性

Positive and Negative Logic¶
选择高电平 H 表示逻辑 1,称为正逻辑;选择低电平 L 表示逻辑 1,称为负逻辑
Integrated Circuits¶
集成度:小规模集成(SSI
数字逻辑系列:晶体管 - 晶体管逻辑(TTL
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